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Energiesystem der Zukunft: Bundesforschungsministerin startet Großsimulation am KIT

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Autor: Elisabeth Terplan

Energiesystem der Zukunft: Bundesforschungsministerin startet Großsimulation am KIT
Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger (zweite von links) startete die Simulation im Energy Lab 2.0 am KIT Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT;

Mit dem Ziel der Klimaneutralität vor Augen, haben Forschende im Energy Lab 2.0 am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) einen detaillierten „digitalen Zwilling“ des deutschen Energiesystems aufgebaut. Unter realer Einbindung von Zukunftstechnologien wie Solarpark, Netzspeicher oder Power-to-X-Anlagen nutzen sie diesen nun, um virtuell das Energiesystem der Zukunft mit all seinen Komponenten zu testen. Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger startete die Simulation bei ihrem Vor-Ort-Besuch.

Begleitet wurde die Ministerin bei ihrem Besuch vom Parlamentarischen Staatssekretär beim Bundesminister für Digitales und Verkehr, Michael Theurer.

Die Forschung am Energy Lab 2.0 soll klären, wie ein klimaneutrales und resilientes Energiesystem konstruiert sein sollte und wie es sich sicher und stabil steuern lässt. Die Simulation basiert auf erneuerbaren Energien sowie einem geschlossenen Kohlenstoffkreislauf, also auf einem Energiesystem wie es nach den Plänen der Bundesregierung im Jahre 2045 Wirklichkeit sein soll. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanziert die Arbeit am Energy Lab 2.0 zu einem großen Teil.

Das Energy Lab 2.0: Versuchsfeld für die Sektorenkopplung

Das Energy Lab 2.0 ist Europas größte Forschungsinfrastruktur für erneuerbare Energien und Sektorenkopplung. Hier entstehen unter anderem leistungsstarke Modelle, mit denen ein flexibles Zusammenspiel von elektrischen, thermischen und chemischen Energieträgern realitätsnah simuliert wird. So wird die intelligente Vernetzung von zukünftigen Wasserstoffinfrastrukturen oder geplanten Windparks mit realen Power-to-X-Anlagen, Energiespeichern und anderen Energiesystemkomponenten schon heute eingeübt. Auf dem Campus zur Verfügung stehen unter anderem Solarfeld und Geothermie, innovative Energiespeicher, Power-to-X-Anlagen, Wohnhäuser, Elektroautos – und sehr viel Rechenpower. In den nächsten Jahren wird hier eine neue Generation von Fachleuten lernen, das vernetzte Energiesystem der Zukunft sicher durch Dunkelflauten und Angriffe von Cyber-Kriminellen zu fahren.

Gemeinsam für mehr Tempo bei der Energiewende

Bei der Technologieentwicklung spannt die Forschung am Energy Lab 2.0 den Bogen von der Grundlagenforschung bis zu fertigen Prototypen. Egal ob Anlagen zur Produktion von Treibstoffen aus erneuerbarer Energie und dem CO2 der Umgebungsluft, Redox-Flow-Großspeicher oder Fertigungsstrategien für diverse Schlüsselkomponenten – vieles kann hier fertig entwickelt von Unternehmen gekauft und produziert werden. Die Industrie ist außerdem eingeladen, die ausgefeilten Simulationswerkzeuge zu nutzen, um Energiesystemkomponenten aus eigener Entwicklung oder Kooperationsprojekten in realistischer Umgebung zu testen. Für die Politik wiederum steht das Energy Lab 2.0 als Reallabor zur Verfügung: Hier kann etwa rasch überprüft werden, wie der Wegfall von Gaslieferungen aus Russland durch erneuerbare Energien oder Einsparungen abgefedert werden kann oder wie ein Hochfahren der Wasserstoffwirtschaft technisch organisiert werden sollte.

(Quelle: KIT/2022)