Simulation und Modellierung
In dem Forschungsfeld Simulation und Modellierung werden mehrskalige Modelle und Simulationsumgebungen entwickelt, um vernetzte Energiesysteme realitätsnah abzubilden und Handlungsoptionen quantitativ zu bewerten. Darauf aufbauend werden Methoden der KI-gestützten Optimierung für die intelligente Planung integriert, um aus Simulationsergebnissen direkt umsetzbare und robuste Handlungsstrategien abzuleiten.
Im Fokus stehen sektorgekoppelte Energiesysteme (Strom, Wärme, Mobilität) sowie die Kopplung technischer Netzinfrastruktur mit ökonomischen und regulatorischen Rahmenbedingungen. So entstehen belastbare Entscheidungsgrundlagen für Planung, Betrieb und Transformationsprozesse.
- Kommunale Energie- und Wärmeplanung (Szenarien, Zielpfade, Maßnahmenpakete)
- Bewertung von Ausbaupfaden für Erneuerbare, Speicher und Sektorkopplung
- Netz- und Flexibilitätsplanung (Engpassanalyse, Auslastung, Lastspitzen)
- Analyse politischer Instrumente (CO2-Wirkung, Kosten, Versorgungssicherheit)
- Transparente Kommunikation komplexer Zusammenhänge für Stakeholder und Öffentlichkeit
- Intelligente Einsatz- und Investitionsplanung durch Optimierungs- und KI-Methoden
- mehrsektorale Energiesystemmodellierung mit räumlicher Auflösung (Kommune/Landkreis)
- hybride Simulationsansätze: diskrete Ereignissimulation, agentenbasierte Modelle, System Dynamics
- Szenarioentwicklung, Sensitivitäts- und Unsicherheitsanalysen
- Datenintegration und Kalibrierung (Last-, Wetter-, Technologie- und Netzdaten)
- Ergebnisaufbereitung: Kennzahlen, Visualisierungen, Exportformate für Planung und Reporting
- Optimierungsverfahren und KI-Methoden für Planung, Betriebsführung und Entscheidungsunterstützung
- Rechenressourcen (HPC/Cloud) für großskalige Simulationen und Datenanalysen
- individuelle Modellierungs- und Simulationssoftware
- Daten- und GIS-Werkzeuge zur Abbildung regionaler Strukturen und Infrastrukturen
- Schnittstellen zu Co-Simulations- und Netzberechnungswerkzeugen sowie Dashboarding/Reporting
- Szenario- und Machbarkeitsstudien (Erneuerbare, Speicher, Wärmepumpen, Elektromobilität)
- Entwicklung von Digital Twins und Entscheidungsunterstützung (Web-Tools, Dashboards)
- Integration und Qualitätssicherung von Daten (Mess-, Betriebs- und Infrastruktur-Daten)
- Bewertung von Investitionsoptionen und Betriebsstrategien (Kosten, CO2, Robustheit)
- Workshops/Schulungen zu Modellierung, Simulation und datengetriebener Analyse
Forschungsprojekte
EMN_SIM-Projekt
