Kontakt
Glossar

Renewable Energy System Laboratory

Zur Erreichung der weltweiten Klimaziele ist eine Dekarbonisierung des Energiesektors und damit ein weiterer Ausbau erneuerbarer Erzeugungskapazitäten unabdingbar. Dies führt zu einer zunehmend dezentralen und volatilen Strombereitstellung. Die steigende Zahl an kurzen Stromausfällen und Netzengpässen deutet darauf hin, dass unser heutiges Stromsystem noch nicht auf diese komplexe Einspeisecharakteristik ausgelegt ist. Dementsprechend ist von den drei Anforderungen, die das energiepolitische Zieldreieck an das Energieversorgungssystem stellt – Umweltverträglichkeit, Wirtschaftlichkeit und Versorgungssicherheit –, die Versorgungssicherheit der kritische Punkt bei der Nutzung erneuerbarer Energiequellen. Die Umweltverträglichkeit ist naturgemäß gegeben und durch die technische Entwicklung der letzten Jahrzehnte ist auch die Wirtschaftlichkeit der einzelnen erneuerbaren Erzeugungsformen inzwischen als hinreichend zu bewerten.   Versorgungssicherheit setzt den netzstabilen Ausgleich von Stromerzeugung und -verbrauch in dem durch erneuerbare Quellen gespeisten Energiesystem voraus. Zur Gewährleistung der Versorgungs-sicherheit ist die Integration von Speichern, die Sektorenkopplung sowie die Steuerung der Nachfrage notwendig. Dabei werden die Anforderungen an einen reibungslosen Betrieb der Verteilnetze immer anspruchsvoller. Die Vorhersage des Bedarfes wird durch die zunehmende Elektrifizierung der Sektoren Wärme und Verkehr und die sich damit verändernde Stromnachfragestruktur zunehmend komplex. Hinzukommen unvorhergesehene Schwankungen im erneuerbaren Energie-Dargebot. Die künftigen Energiesysteme müssen befähigt werden, alle Betriebsfälle entlang des Spektrums von der Bereitstellung von Regelleistung bis hin zur Dunkelflaute abzudecken – auch bei plötzlichem Wegfall einer Erzeugungs- oder Verbrauchseinheit, z.B. durch das Not-Aus einer Windenergieanlage.   Um die erforderlichen Betriebsstrategien für künftige, sektorengekoppelte Energiesysteme entwickeln und kritische Betriebsfälle in Gleichstromnetzen real testen zu können, soll das bereits vorhandene abgeschlossene Quartiers-Netz am Campus Melaten der RWTH in Aachen zum RESyLab ausgebaut werden. Zur unmittelbaren Energiespeicherung wird eine Batterie integriert. Zusätzlich wird in das bestehende Mittelspannungs-Gleichstromnetz Wasserstoffinfrastruktur mit einem Elektrolyseur und einem Wasserstoffmotor zur Rückverstromung eingebunden. Der Wärmesektor wird virtuell berücksichtigt, was sich aufgrund zeitlich unkritischer Vorgänge anbietet und die Umsetzung erleichtert. Durch die Kopplung der Strom-, Wasserstoff- und Wärmeinfrastruktur wird die Versorgungssicherheit von Energiesystemen mit erneuerbaren Energien erhöht. Allerdings ist die Steuerung eines solchen Energiesystems anspruchsvoll, da die Dynamik beim Zu- und Wegschalten von Energiebereitstellung, -wandlung und -verbrauch beherrscht werden muss. Ziel des Forschungsvorhabens RESyLab ist die Entwicklung von Energiesystemkonzepten und Betriebsstrategien, um das Potential künftiger, sektorengekoppelter Energiesysteme zur Verbesserung der Versorgungssicherheit sowie das Potential von Gleichstromnetzen zur Kostenreduktion zu nutzen. Die erwarteten Erkenntnisse zum Systemverhalten und die entstehenden Steuerungskonzepte haben eine Schlüsselfunktion zur Absicherung des Betriebes der NRW-Reallabore und zur weiteren Transition unseres Energiesystems. Dieses Ziel wird im Reallabor am Campus Melaten mit größtenteils bestehender Infrastruktur erreicht. Die Besonderheit am RESyLab ist dabei der autarke Charakter der Netzinfrastruktur. Dadurch können netz- und komponentenseitige Grenzsituationen real erprobt werden, ohne die Stromversorgung für systemrelevante Infrastruktur zu gefährden.  
Sie möchten Kontakt aufnehmen?
Telefon

Sie können uns telefonisch montags bis freitags von 08.00 bis 17.00 Uhr erreichen. +49 2461 70396-0

Formular

Schreiben Sie uns eine Nachricht mit Fragen, Kommentaren oder Feedback.