TP Forschung

Durch das TP Forschung bekommt das Projekt unIT-e² ein stabiles wissenschaftliches Fundament, das die Entwicklungen in den Reallaboren der Cluster durch fundierte Forschungsarbeit und einheitliche Methoden unterstützt. Dabei wird die gesamte Bandbreite an projektrelevanten Themen durch das breit aufgestellte, interdisziplinäre Team bestehend aus zehn Partnern im TP Forschung wissenschaftlich analysiert.
Symbolbild TP Forschung neu

„Eine erfolgreiche Transformation stellt sich ein, wenn die Umsetzung ein attraktives Geschäftsmodell und gleichzeitig die Lösung robust für den handelnden Akteur und das Energiesystem ist. Hier liefern die wissenschaftlichen Methoden und Simulationen entsprechendes Orientierungswissen.“

Dr.-Ing. Serafin von Roon
Geschäftsführer FfE

In TP Forschung bestimmen drei übergeordnete Ziele die Zusammenarbeit

Modellentwicklungen auf unterschiedlichen Ebenen (Akteure, Märkte, Netze) zur Simulation zukünftiger Entwicklungsperspektiven der Elektromobilität und des Energiesystems

Erfassung aktueller rechtlich-regulatorischer Rahmenbedingungen und Entwicklung zukünftiger Anpassungsoptionen

Ermittlung relevanter Nutzerpräferenzen sowie sinnvoller Anreizsysteme und geeigneter Wertschöpfungsarchitekturen

Wir erforschen gemeinsam das Energiesystem der Zukunft

Das Teilprojekt ist in acht Arbeitspakete (APs) gegliedert:
  • AP0: „Methodenentwicklung, Umfeldanalysen und Prognosen": In AP 0 wird einerseits eine projektübergreifende Methodik zur Vorbereitung der im Projekt geplanten Feldtests entwickelt (Use Case Methodik). Andererseits werden Prognosemodelle anhand aufbereiteter Daten analysiert.
  • AP1: „Nutzerforschung und Partizipation“: In AP1 erfolgt die Untersuchung relevanter Nutzerpräferenzen zur
    optimalen Gestaltung der Customer Journey. Potenzielle Anreizsysteme zur Integration der Elektromobilität werden entwickelt, in den Clustern erprobt und abschließend bewertet.
  • AP2: „Recht und Regulatorik": In AP2 wird der rechtlich-regulatorische Rahmen für die Elektromobilität
    erfasst und Anpassungsoptionen für die zukünftige Ausgestaltung entwickelt.
  • AP3: „Wertschöpfungsarchitekturen zur Marktintegration“: AP 3 beschäftigt sich mit der Analyse der Wertschöpfungsarchitektur der Elektromobilität und mit dem Aufbau eines Total-Cost-of-Ownership (TCO)
    Modells.
  • AP4: „Energiewirtschaftliche Analysen aus Akteurssicht“: In AP4 werden verschiedene energiewirtschaftliche Aspekte aus Akteurssicht erfasst und modelliert, wie bspw. Investitionen, Tarifmodelle und Vermarktungsoptionen unter Berücksichtigung konkurrierender Flexibilitäten.
  • AP5: „Rückwirkungen auf das Energiesystem“: In AP5 werden die Rückwirkungen auf das Energiesystem –Energiemärkte, Übertragungsnetz, Versorgungssicherheit - in Abhängigkeit der Integration von Elektromobilität für verschiedene Szenarien analysiert. Dabei werden insbesondere auch Auswirkungen auf die Treibhausgasemissionen berücksichtigt
  • AP6: „Modellierungen und Analysen auf Verteilnetzebenen“: AP 6 simuliert und untersucht die Rückwirkungen auf die Verteilnetze für einen großflächigen Einsatz der Use-Cases sowie den sich daraus ergebenden Investitionsbedarf.
  • AP7: „Handlungsoptionen aus Sicht der Wissenschaft“: In AP7 werden verschiedene Handlungsoptionen für die relevanten Stakeholder erarbeitet.
Die verschiedenen Arbeitsschritte des TPs sowie die Schnittpunkte zu anderen TPs bzw. Arbeitsgruppen ist in folgender Grafik dargestellt.
Struktur TP Forschung

Die Use Case Methodik: Ein wirkungsvolles Werkzeug, um Use Cases in den Clustern zu definieren

Die unIT-e² Use Case Methodik wurde entwickelt, um die Cluster dabei zu unterstützen, in den ersten Projektmonaten die Zielrichtung der geplanten Feldtests festzulegen. Ziel der von der FfE entwickelten Methodik ist die eindeutige Definition von für das Projekt bzw. Cluster relevanten Use Cases. Dabei beschreibt der Use Case (Anwendungsfall) die Funktionalität eines Systems aus Anwendersicht. Rahmenbedingungen, beteiligte Akteure, Zusammenhänge, Interaktionen und der durch den Use Case entstehende Mehrwert werden in einer Use Case Beschreibung herausgestellt.
Durch die Definition eines Use Cases wird ein gemeinsames Verständnis über das Verhalten und den Umfang eines Systems zwischen relevanten Stakeholdern, beispielsweise den Beteiligten des Projekts, geschaffen. Durch die frühzeitige Entwicklung und Anwendung der Methodik können Diskussionen und Anpassungsbedarfe im weiteren Projektverlauf reduziert werden.
Die nachfolgende Grafik beschreibt den allgemeinen Prozess der Use Case Methodik. Im Projekt unIT-e² haben wir zur Use Case Definition drei Phasen durchlaufen:
  1. Use Case Ideen: In Workshops mit den Projektpartnern je Cluster haben wir für eine Umsetzung interessante Use Cases identifiziert und diskutiert.
  2. Business Use Cases: In einer Terminserie wurden je Cluster die so genannten Business Use Case Steckbriefe erarbeitet, die eine stichpunktartige Beschreibung der Use Cases sowie eine Darstellung der grundlegenden Beziehungen der beteiligten Akteure beinhalten (siehe Abbildung)
  3. Technical Use Cases: Anschließend an die allgemeine Use Case Definition wurden notwendige Komponenten, Prozessabläufe und Schnittstellen zur Informations- und Datenübertragung diskutiert. Auch hierzu wurden Steckbriefe erstellt. Allerdings wurden viele Details auch auf kollaborativ nutzbaren Webanwendungen diskutiert und erarbeitet.
Der entwickelte und angewendete Prozess wurde in allen vier Projekt-Clustern durchlaufen. Das wichtigste Resultat – detailliert beschriebene Business Use Case Steckbriefe – ist auf den jeweiligen Cluster-Seiten in reduzierter Form dargestellt. Weiterführende Informationen allgemein zur Use Case Methodik finden Sie auf der Website der FfE. Eine detailliertere Erklärung des Vorgehens zur Use Case Ausgestaltung in unIT-e² ist einer wissenschaftlichen Veröffentlichung, die zeitnah im Bereich „Veröffentlichungen“ verlinkt werden wird.
U Se C Ases TP Forschung

Impact der Ergebnisse im TP Forschung

Im Zuge eines Präsenzworkshops hat das TP Forschung ein gemeinsames Schaubild entwickelt, welchen Impact die Ergebnisse im TP Forschung auf verschiedene Stakeholder hat. Unterteilt sind die Ergebnisse in drei Zeitschienen (kurzfristig, mit Projektende und lagfristig), sowie in fünf übergeordnete Stakeholdergruppen.
Grafik Beitrag zur Emob Adoption final

Im TP Forschung sind vielfältige Kompetenzen vertreten

Veröffentlichungen

Wohlschlager, Daniela; Kockel, Christina; Praktiknjo, Aaron

Reviewing comparative life cycle assessments for battery electric vs. internal combustion engine vehicles for passenger cars

Beitrag bei der Konferenz ENERDAY an der TU Dresden

Partner: FfE, RWTH Aachen | Teilprojekt: Forschung | Schlagwörter: Ökobilanz, Treibhausgaspotenzial
Veröffentlichung: 2022/09 | E²Link: unit-e2.de/121729
Zahler, Jakob; Springmann, Elisabeth; Weiß, Andreas

Engpassmanagement: Mehr als Redispatch 2.0 – Konzepte im internationalen Vergleich

BWK Artikel und FfE Homepage Artikel

Partner: FfE | Teilprojekt: Forschung | Schlagwörter: Redispatch, Flexmärkte, Flexibilität, Regelleistung
Veröffentlichung: 2022/09 | E²Link: unit-e2.de/121959
Ganz, Kirstin; Neumann, Luca; Wasmeier, Louisa; Hinterstocker, Michael

Comparison of European electricity market designs

Konferenzbeitrag auf der GSM 2022 in Luzern

Partner: FfE | Teilprojekt: Forschung | Schlagwörter: Regulatorik, Marktdesign, International
Veröffentlichung: 2022/07 | E²Link: unit-e2.de/117653
Hilpert, Johannes

Netzentgeltreform – Der Weg zu Flexibilität und Sektorenkopplung?

Vortrag bei Online-Forum des House of Energy

Partner: Stiftung Umweltenergierecht | Teilprojekt: Forschung | Schlagwörter: Netze, Regulatorik
Veröffentlichung: 2022/06 | E²Link: unit-e2.de/117626
Ostermann, Adrian; Dossow, Patrick; Ziemsky, Valerie

Design and application of the unIT-e² project use case methodology

EVS35 Oslo

Partner: FfE | Teilprojekt: Forschung | Schlagwörter: Use Cases
Veröffentlichung: 2022/04 | E²Link: unit-e2.de/117607
Springmann, Elisabeth; Rodler, Simon; Köppl, Simon

Anreize für netzdienliches Ladeverhalten in Europa - Andere Länder, gleiche Herausforderungen

Artikel in der BWK Zeitschrift

Partner: FfE | Teilprojekt: Forschung | Schlagwörter: Netze, Regulatorik
Veröffentlichung: 2022/01 | E²Link: unit-e2.de/117506
Köppl, Simon; Weigand, Andreas; Dahmen, Hannah

Reallabore: Katalysator für die Transformation der Energieinfrastruktur

Beitrag auf der Webseite der Stiftung Klimaschutz & Energie

Partner: FfE, Stadtwerke München | Teilprojekt: Forschung | Schlagwörter: Reallabor
Veröffentlichung: 2021/10 | E²Link: unit-e2.de/116923
Köppl, Simon; Hinterstocker, Michael; Springmann, Elisabeth

Gesamtsystem

Artikel im 50,2 Magazin

Partner: FfE | Teilprojekt: Forschung | Schlagwörter: Reallabor, Feldversuch
Veröffentlichung: 2021/08 | E²Link: unit-e2.de/116938

Ansprechpartner:in

Patrick Dossow

Patrick Dossow

Leitung Cluster Harmon-E & TP Forschung
E-Mail schreiben

Ansprechpartner:in

Kirstin Ganz

Kirstin Ganz

Leitung TP Forschung
E-Mail schreiben

Aktuelles aus TP Forschung

29.11.2022 | harmon-e

Artikel: Interoperabilität - Begriffsklärung, Bewertung und Anwendung

Im Zuge der Energiewende wird die Stromerzeugung im Energieversorgungssystem immer dezentraler,…

12.10.2022 | Forschung

Konferenzbeitrag: LCA von Elektrofahrzeugen und ökologischer Break-Even – ein Leitfaden zur Interpretation von vergleichenden Ökobilanzen

Mit einem Beitrag von Daniela Wohlschlager (FfE) sowie Christina Kockel und Prof. Aaron Praktiknjo…

14.09.2022 | Forschung

Artikel: Veränderungen der Merit Order und deren Auswirkungen auf den Strompreis

Der starke Anstieg der Gaspreise durch die Beschränkung der Liefermengen aus Russland sowie einige…

26.08.2022 | Forschung

TP Forschung Präsenztreffen in Aachen am 18. und 19. August

Im Rahmen des Projekts unIT-e² haben sich Mitte August die Partner von TP Forschung in Aachen…

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Simon Köppl
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Michael Hinterstocker
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Elisabeth Springmann
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