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Kopernikus: SynErgie

Kopernikus: SynErgie
Projektteam:

Krings, Bettina-Johanna (Projektleitung); Linda Nierling; António Moniz

Förderung:

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Starttermin:

2016

Endtermin:

2019

Projektpartner:

Technische Universität Darmstadt, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW) (Koordination)

Forschungsbereich:

Wissensgesellschaft und Wissenspolitik

Projektbeschreibung

Gesamtbeschreibung der Kopernikus-Initiative

Die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ins Leben gerufene Kopernikus-Initiative stellt die bislang größte Forschungsinitiative zur Energiewende in Deutschland dar. Die Initiative ist benannt nach Nikolaus Kopernikus, Mathematiker und Astronom, der im 16. Jahrhundert das heliozentrische Weltbild entdeckt hat und so zum Inbegriff des wissenschaftlichen Zeitalters geworden ist. Ziel der Kopernikus-Förderung ist eine umfassende und integrative Forschung zur Energiewende, um das derzeitige Energiesystem zukunftsweisend sicher, sauber und bezahlbar umzubauen. Bei diesem Umbau sind gesellschaftliche, ökologische und ökonomische Aspekte von zentraler Bedeutung. Um diesen Ansprüchen gerecht zu werden, verbinden die Kopernikus-Projekte technologieorientierte Forschung mit systemischem und transdisziplinärem Ansätzen. Im Zentrum der Projekte stehen Forschungsfelder mit hoher Komplexität, aber auch besonderen Potentialen für eine erfolgreiche Umstellung des Energiesystems. Die mittlerweile begonnenen Kopernikus-Projekte ENSURE, P2X, SynErgie und ENavi untersuchen daher Schlüsselbereiche des Energiesystems in enger Zusammenarbeit von Wissenschaft, Wirtschaft und Zivilgesellschaft.

  • Das ENSURE-Projekt befasst sich mit neuen Netzstrukturen, um flexibel und versorgungssicher hohe Anteile erneuerbaren Stroms zu transportieren.
  • Das P2X-Projekt konzentriert sich auf Möglichkeiten der Energiespeicherung in gasförmiger, stofflicher oder flüssiger Form.
  • Das SynErgie-Projekt untersucht Technologien, um Industrieprozesse an die neue Energieversorgung anzupassen.
  • Das ENavi-Projekt analysiert das Zusammenspiel des Energiesystems mit seinen Sektoren Strom, Wärme und Mobilität als ein komplexes, vernetztes und dynamisches System.

Damit decken die vier Kopernikus-Projekte zentrale Bereiche und Herausforderungen der Transformation des (deutschen) Energiesystems ab. Das ITAS ist in allen vier Projekten beteiligt und bringt seine Expertise der Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse in unterschiedlicher Weise in die einzelnen Projekte ein.

Gesamtbeschreibung SynErgie

Das Projekt SynErgie hat zum Ziel, innerhalb der nächsten zehn Jahre, in Einklang mit rechtlichen und sozialen Aspekten, alle technischen und marktseitigen Voraussetzungen zu schaffen, um den Energiebedarf der deutschen Industrie maßgeblich mit dem volatilen Energieangebot zu synchronisieren. SynErgie trägt damit zur gesellschaftlich akzeptierten sowie kosteneffizienten Realisierung der Energiewende auf Basis erneuerbarer Energien bei. Die erzielten Erkenntnisse bildet zudem die Grundlage für Deutschland sich zum internationalen Leitanbieter für flexible Industrieprozesse und Technologien zu entwickeln.

VISION: SynErgie erweitert die bisherigen umfangreichen Maßnahmen der deutschen Industrie zur Energieeffizienz hinsichtlich der Anforderungen einer energetischen Nachfrageflexibilität. Mit diesem neuartigen Konzept wird erreicht, dass der zukünftige Energiebedarf von Produktionsprozessen mit dem fluktuierenden Angebot effizient synchronisiert werden kann. Dies resultiert für die Unternehmen in verbesserten Konditionen in der Energiebeschaffung und erschließt für das Stromsystem zusätzliche, systemdienliche und leicht verfügbare Flexibilitätskapazitäten. Die Ertüchtigung vorhandener sowie die Erschließung neuer Flexibilitätspotenziale durch innovative und neuartige technische Lösungen bildet die Grundlage auf der die Energie-Synchronisations-Plattform aufbaut. Diese steuert und überwacht die Energieverteilung innerhalb des Produktionssystems und reagiert hochdynamisch auf Flexibilitätsanforderungen des Stromsystems. Um den Energiebedarf kostenoptimal beziehen zu können, nehmen die Unternehmen aktiv am Strommarkt teil und beeinflussen prädiktiv die Produktionsplanung. In den Industriewerken werden Regelleistung und die flexible Energiebeschaffung zu einem frei wählbaren Automatisierungsgrad in Angebote für das Stromsystem übersetzt und effizient vermarktet.

ITAS im SynErgie-Projekt

Das ITAS wird im Rahmen des Kopernikus-Projektes SynErgie die Frage untersuchen, welche Auswirkungen eine fluktuierende Energieversorgung auf Produktionsabläufe und somit auf die betriebliche Arbeitsorganisation haben. Diese Fragestellung wird in drei Arbeitsschritten bearbeitet:

Arbeitspaket I: Eruierung der betrieblichen Problemorientierungen im Hinblick auf eine fluktuierende Energieversorgung in ausgewählten Betrieben. Folgende Fragen werden hierbei u.a. auf der Basis empirischer Untersuchungen analysiert:

  • Welche Risiken werden aus Sicht der Unternehmen identifiziert?
  • Welche betrieblichen Strategien wurden hierbei schon entwickelt?
  • Wie sind die Beschäftigten in diese Strategien eingebunden?

Arbeitspaket II: Evaluierung sozio-technischer Systeme im Hinblick auf eine fluktuierende Energieversorgung. Dieses Arbeitspaket wird in enger Koordination mit dem Frauenhofer Institut für Energieeffizienz in der Produktion (Koordination des Clusters) durchgeführt.

Arbeitspaket III: Erarbeitung von exemplarischen Lösungsstrategien im Rahmen einer fluktuierenden Energieversorgung an ausgewählten Beispielen. Auch dies wird in enger Abstimmung mit EPA, Stuttgart durchgeführt.

Hierbei werden zusätzlich folgende Fragen bearbeitet:

  • Wie kann man diese Lösungsstrategien nutzen, bzw. sind neue Produktions- und Geschäftsmodelle denkbar?
  • Wie wirkt sich eine flexibilisierte Produktionsumwelt auf den Arbeitsethos, Ar-beitsleistung, Krankheitszustände, Berufsbilder und -qualifizierung der Arbeitenden aus?

Publikationen

Kontakt

Dr. Bettina-Johanna Krings
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)
Postfach 3640
76021 Karlsruhe

Tel.: 0721 608-26347
E-Mail