Student/in Ingenieurwissenschaften oder Naturwissenschaften (w/m/d) - "Wie kritisch ist der Netzausbau? Bestimmung des Rohstoffbedarfs für den Netzausbau in Szenarien für die Energiewende"

Das Institut für Vernetzte Energiesysteme beschäftigt an den Standorten Oldenburg und Stuttgart rund 185 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Mit seinen Abteilungen Stadt- und Gebäudetechnologien, Energiesystemtechnologie und Energiesystemanalyse widmet sich das Institut systemorientierten Fragestellungen zur intelligenten und effizienten Verknüpfung der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr. Dabei stellt die Abteilung Energiesystemanalyse insbesondere das Orientierungswissen für die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende bereit.    Der Hintergrund: Die Verfügbarkeit von Rohstoffen ist entscheidend für die Transformation der Energieversorgungsinfrastruktur und damit für das Gelingen der Energiewende. Im BMWK-geförderten Forschungsprojekt RESUME erweitern wir die Perspektive unseres Optimierungsmodells REMix um ebendiesen Aspekt. Wir möchten damit robuste Transformationspfade für die Energieversorgung identifizieren, die über eine reine Kostenminimierung hinaus gehen. Im Ergebnis erwarten wir, dass die Energiesystemdesigns für die Zukunft resilienter, beispielsweise gegenüber gestörten Lieferketten, werden.   Die Herausforderung: Der Netzausbau ist eine wesentliche Maßnahme zur Integration erneuerbarer Stromerzeuger in die Energieversorgung. Bei der modellbasierten Ermittlung zukünftiger Energiesystem-Designs werden Stromnetze allerdings zumeist sehr vereinfacht abgebildet. Dies stellt eine Herausforderung für die Bestimmung des Rohstoffbedarfs und der Recyclingpotentiale von beispielsweise Kupfer und Aluminium dar.   Ihre Mission: Die Entwicklung einer Methodik, um zuverlässige Näherungswerte für den Netzausbau aus Energieszenarien abzuleiten und daraus resultierende Rohstoffbedarfe und Recyclingpotentiale zu bestimmen. Hierfür beschäftigen Sie sich mit den folgenden Teilaufgaben:

• Einarbeitung und Datenrecherche zum spezifischen Materialbedarf im Stromnetz und Netzbetriebsmitteln zur Abschätzung des globalen Netzausbaubedarfs.
• Entwicklung eines Ansatzes zur Bestimmung des Bedarfs an neuen Betriebsmitteln auf allen Netzebenen aus räumlich stark aggregierten Kennzahlen, z.B. installierten Leistung dezentraler Energieerzeuger in Kombination mit georeferenzierten Daten wie Bevölkerungsverteilung.
• Erweiterung und Anwendung des Energiesystem-Optimierungsmodells REMix sowie seiner Schnittstelle zum Nachhaltigkeitsbewertungsmodell FRITS zur modellbasierten Bestimmung des Bedarfs an neuen Betriebsmitteln.
• Durchführung von Plausibilitätstests bzgl. Netzausbaubedarf aus detaillierter Modellierung und räumlich stark aggregierten Energieszenarien.
• Durchführung von Szenario-Studien und Anwendung der weiterentwickelten Software-Tools.
• (visuelle) Auswertung und Analyse von Ergebnisdaten.
• verständliche Aufbereitung und Präsentation sowie Dokumentation der wissenschaftlichen Ergebnisse.