MOPPL: Modellkopplung zur integrierten Optimierung langfristiger Transformationspfade – Koevolution, Koordination und Robustheit unter Berücksichtigung verschiedener Systemebenen.

Die Integration von Wasserstoff (H2)-Technologien zur Dekarbonisierung des Energiesystems wird durch Wechselwirkungen zwischen den Sektoren, internationalen Märkten, deutschen und europäischen Politikzielen und Ausbaustrategien für Konversionsanlagen und Infrastrukturen beeinflusst. Um die Implikationen unterschiedlicher H2-Strategien zu untersuchen, ist eine integrierte Modellierung von Gas-, H2-, Elektrizitäts- und CO2-Märkten unter Berücksichtigung der Infrastrukturen sowie relevanter Akteure und Rahmenbedingungen erforderlich. Schwerpunkt des Vorhabens ist die Entwicklung eines mathematischen Verfahrens zur Modellkopplung auf Basis des Dekompositionsansatzes von Benders. Eine Demonstration der Methode erfolgt im Rahmen einer Analyse von Implikationen flacher Optima und Herleitung robuster Transformationspfade sowie von Koordination zwischen verschiedenen Systemebenen (z.B. Transport- und Verteilnetzebene) unter Berücksichtigung politischer Steuerungsinstrumente (bspw. Beimischungsquoten). Das Vorhaben fördert das Verständnis der Implikationen von mittelfristigen Entscheidungen, bspw. hinsichtlich Förderinstrumenten für H2-Technologien, für die Erreichung langfristiger Klimaziele. Das vorgesehene Kopplungsverfahren erlaubt einen hohen Detaillierungsgrad bei der räumlichen Betrachtung von Infrastrukturen unter Berücksichtigung europäischer Wechselwirkungen und trägt zur verbesserten Planung von Infrastrukturen bei.

Laufzeit: 2022 - 2025

Ansprechpartner: M.Sc. Julian Radek, M.Sc. Daniel Brunsch, M.Sc. Hendrik Kramer

Partner:
Institut für Energiesysteme, Energieeffizienz und Energiewirtschaft (ie3) – TU Dortmund
Gas- und Wärme-Institut Essen e.V.
Thyssengas GmbH
Amprion GmbH
WSW Netz GmbH
ENERVIE Vernetzt GmbH