Das Energiesystem der Zukunft entwerfen.

Programmüberblick

Unsere künftige Energieversorgung soll CO2-neutral, bezahlbar und sozialverträglich sein. Mit dem Programm „Energiesystemdesign“ wollen wir dafür die Weichen stellen und einen maßgeblichen Beitrag leisten, um den Wandel zu einem nachhaltigen globalen Energiesystem zu vollziehen.

Unser ganzheitlicher Ansatz: Wir begreifen die Transformation des Energiesystems als komplexen Prozess, der nicht nur innovative Technologien umfasst, sondern auch zahlreiche gesellschaftliche Akteure betrifft. Unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen ethische, gesellschaftliche, politische, ökonomische, technologische und umweltbezogene Aspekte dieses Wandels und leiten daraus konkrete Vorschläge ab, wie der Umbau umfassend gelingen kann.

Unser Ziel ist, ein integriertes Energiesystem zu entwickeln: Energie wird in verschiedenen Formen gespeichert und transportiert; intelligente Verteilungsnetze steuern die Energieströme; Verbraucher werden zu Energieerzeugern und können selbst Strom ins Netz einspeisen. Unsere Forscherinnen und Forscher entwerfen alle dafür erforderlichen Methoden und Technologien – von smarten Wohnquartieren und Stadtteilen bis zu digital gesteuerten europäischen Übertragungsnetzen.

Mit diesen gebündelten Kompetenzen wollen wir zu einer ganzheitlichen Transformation des Energiesystems bis zum Jahr 2050 und darüber hinaus beitragen. Wir beziehen Interessengruppen, politische Entscheidungsträger und die breite Öffentlichkeit in diesen Prozess ein, indem wir zum Beispiel neue Technologien systemisch bewerten und Modelle, Methoden und Werkzeuge für die Gestaltung und den Betrieb von Energiesystemen zur Verfügung stellen. In Reallaboren arbeiten wir gemeinsam mit der Gesellschaft an aktuellen Themen wie Stadtentwicklung, Nachhaltigkeit und Mobilität. Zusammen mit Partnern aus der Industrie entwickeln wir Lösungen, um unsere Ergebnisse schnell in die Anwendung zu bringen.

Eine wichtige Rolle für unsere Forschung nehmen die Forschungsinfrastrukturen der beteiligten Helmholtz-Zentren ein. Die Labore „Energy Lab 2.0“, „Living Lab Energy Campus“ und „NESTEC“ untersuchen die technische Machbarkeit neuer Ansätze auf Systemebene. Sie koppeln Energienetze und Komponenten, die mit echter Hardware unter kontrollierten Bedingungen betrieben werden können. Hinzu kommen große Software-Plattformen, die zum Beispiel Modelle für Energiesysteme erstellen oder verschiedene Szenarien je nach Wetterlage simulieren.

Überblick:

  • Im Programm „Energiesystemdesign“ wollen wir das integrierte Energiesystem der Zukunft gestalten.
  • Dazu verfolgen wir einen ganzheitlichen Ansatz und beziehen ethische, gesellschaftliche, politische, ökonomische, technologische und umweltbezogene Aspekte in ihre Arbeit ein.
  • Unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bewerten neue Technologien und stellen Modelle, Methoden und Werkzeuge für die Gestaltung und den Betrieb des künftigen Energiesystems zur Verfügung.
  • Interessengruppen, politische Entscheidungsträger und die breite Öffentlichkeit werden in den gesamten Transformationsprozess integriert.

Topics:

Weitere beteiligte Helmholtz-Zentren:

Deutsches Institut für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Forschungszentrum Jülich (FZJ)
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB)

 

 

NEWS

SEKOKIT
October 2021: Energy Transition: New Technologies for Sector Coupling

Smart networking, control, and optimization of power, heat, and gas supplies are the keys to a climate-neutral energy system. Karlsruhe Institute of Technology (KIT) possesses a unique research infrastructure for the transdisciplinary development and testing of new strategies and technologies for sector coupling on the prototype scale. On their way towards a new, holistic modeling system, researchers have now reached first milestones. The Federal Ministry of Education and Research (BMBF) has agreed to increase funding for the SEKO (sector coupling) real-world lab by EUR 10 million to a total of 16.5 million euros. 

Press Release 093/2021
Energy Lab 2.0KIT
July 2021: See our new Video about the Energy Lab 2.0!

The overall mission of the large-scale research infrastructure Energy Lab 2.0 is to develop technological solutions for the energy system in 2050 in order to successfully integrate the renewable energies into the power grid. Especially by conducting technology-oriented research on a demonstrator scale and complementing it with comprehensive energy systems analysis. The "brain" of the Energy Lab is the Smart Energy System Simulation and Control Center (SEnSSiCC). From here, many of the Energy Lab systems can be controlled. All relevant data is collected here. The SEnSSiCC laboratory of the Institute for Automation and Applied Informatics (IAI) and the Institute of Technical Physics (ITeP) consists of five sub-labs, which are linked to each other by data and power technology and enable large-scale experiments in the range of 1.4 MW.

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H200
May 2021: 200 Jahre Helmholtz – Inspired by challenges

Anlässlich des 200. Geburtstags unseres Namensgebers Hermann von Helmholtz präsentieren wir im Laufe des Jahres Stück für Stück 200 große wissenschaftliche Herausforderungen unserer Zeit – die Challenges, an denen unsere Forscherinnen und Forscher tagtäglich arbeiten.

Helmholtz200