Szenarien mit Energieinfrastrukturausfällen unter Einbezug multipler Parameterunsicherheiten

Abstract

Der Einsatz von Modellen zur Erstellung und Untersuchung von Szenarien ist ein wesentliches Instrument der Energiesystemanalyse. Für die Politikberatung ist die Frage nach der Verlässlichkeit von solchen Szenarien von großer Wichtigkeit, da diese mit großen Unsicherheiten behaftet sein können. Diesem Problem wird in im Forschungsprojekt UNSEEN begegnet: durch das Abfahren eines sehr großen Parameterraums konnten bereits mehr als 1000 Energieszenarien automatisch generiert, berechnet und ausgewertet werden, darunter auch 100 räumlich hoch-aufgelöste Stromsystemmodelle Deutschlands. Letztere Modelle eignen sich auch zur Untersuchung der Auswirkungen von Ausfällen der darin explizit modellierten Energieinfrastrukturen, also von Kraftwerksstandorten, Übertragungsnetzleitungen und Umspannwerken. Der wesentlichen Herausforderung, dafür eine Vielzahl aufwendiger Modellrechnungen performant durchzuführen, begegnen wir mittles eines auf High-Performance-Computing angepassten Modellierungs-Workflows, welcher den entstehenden Szenarioraum auf Basis multi-kriterieller Indikatoren (u. a. zu Angemessenheit, Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit) bewertbar macht. Die ersten Analysen dieses Szenarioraums zeigen, dass >Best-Perfoming< Szenarien verhältnismäßige geringe Zubauraten für Windkraft aufweisen, bei einer Reduktion der CO2-Emissionen im Stromsektor um 85%-89% gegenüber 1990.