Modellieren nachhaltiger Energiesysteme

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Global sollen bis 2050 Netto-Null-Emissionen erreicht werden. Dafür braucht es sowohl national als auch international ein vollständig ausgebautes erneuerbares Energiesystem. Die Lehrveranstaltung zielt darauf ab, den Studierenden ein fundiertes Verständnis für die Komponenten eines Energiesystems und die Modellierung und Optimierung von Energiesystemen zu vermitteln. Dabei sollen die Studierenden Transformationspfade und –potentiale durch sektorenübergreifende Energiesystemmodellierung berechnen und somit Wege zu einer nationalen und internationalen Dekarbonisierung aufzeigen.

Die Lehrveranstaltung umfasst folgende Inhalte:

• Einführung und Gruppenaufteilung: Vorstellung von Komponenten des Energiesystems und Definition von möglichen Fragestellungen und Zielen.

• Energiesystemmodellierung mit PyPSA: Erstellung von Energiesystemmodellen unter Berücksichtigung verschiedener Komponenten und Einstellungen.

• Optimierung und Simulation: Anwendung von PyPSA zur Optimierung des Energiesystems unter verschiedenen Szenarien.

• Ergebnisanalyse: Auswertung und Interpretation der Modellierungsergebnisse.

• Präsentation und Diskussion: Vorstellung der Modellierungsergebnisse und Diskussion der Ergebnisse.

Die Lehrveranstaltung bietet den Studierenden eine einzigartige Gelegenheit, praktische Erfahrungen in der Energiesystemmodellierung zu sammeln und gleichzeitig die Herausforderungen und Chancen einer nachhaltigen Energieversorgung zu verstehen. Sie werden befähigt, Energiesysteme zu analysieren und innovative Lösungen für die Dekarbonisierung zu entwickeln.

Nach der erfolgreichen Absolvierung des Teilmoduls sind die Studierenden in der Lage,

• die grundlegenden Komponenten von Energiesystemen zu verstehen (3).
• Energiesystemmodelle unter Berücksichtigung verschiedener Komponenten und Einstellungen zu definieren (2).
• PyPSA zur Optimierung von Energiesystemen unter verschiedenen Szenarien anzuwenden (3).
• Ergebnisse der Modellierung zu analysieren und zu interpretieren (2).
• Präsentationen zu erstellen und Modellierungsergebnisse zu diskutieren (3).

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Nach der erfolgreichen Absolvierung des Teilmoduls sind die Studierenden in der Lage,

• die Thematik Energiesysteme zu überblicken und an Diskussionen zu diesen Themen aktiv und kompetent teilzunehmen. (3)
• Ergebnisse anschaulich zu präsentieren. (2)
• konstruktives Feedback zu geben und zu nehmen (3)

Die Zahlen in Klammern geben die zu erreichenden Niveaustufen an: 1 - kennen, 2 - können, 3 - verstehen und anwenden

• Sterner, Michael (2022): So retten wir das Klima. Wie wir uns unabhängig von Kohle, Öl und Gas machen. 1. Auflage. München: Komplett-Media Verlag. Online verfügbar unter https://ebookcentral.proquest.com/lib/kxp/detail.action?docID=7152151.
• Hegenberg, Jan (2022): Weltuntergang fällt aus! Warum die Wende der Klimakrise viel einfacher ist, als die meisten denken, und was jetzt zu tun ist. München: Komplett Media GmbH.

Zielgruppe der Lehrveranstaltung sind alle, die sich für Nachhaltigkeit interessieren und sich mit einer technischen Seite von Nachhaltigkeitsstrategien auseinandersetzen wollen.