Lange Nacht der Forschung 2024

26.05.2024

Bei der Langen Nacht der Forschung 2024 wurde am Stand des IEE die Frage "Wie entsteht das nachhaltige Energiesystem der Zukunft?" beantwortet.

Am 24. Mai 2024 fand österreichweit die Lange Nach der Forschung statt. Unter dem Motto „Mittmachen. Staunen. Entdecken.“ hatten Besucher*innen an 2800 Stationen die Möglichkeit im Rahmen von Führungen, Vorträgen, Live-Demonstrationen und bei Experimenten zum Mitmachen Forschung hautnah selbst zu erleben. Auch das Institut für Elektrizitätswirtschaft und Energieinnovation gab an diesem Abend unter dem Motto „Wie entsteht das nachhaltige Energiesystem der Zukunft?“ einen Einblick in die Forschungstätigkeit am Institut.

Das Forschungsfeld

Um dem Klimawandel zu begegnen ist eine Transformation in unserem Energiesystem notwendig. Strom und Wärme muss zukünftig nicht länger mit Kohle, Öl und Gas erzeugt werden, sondern nachhaltig aus Sonnen-, Wind-, und Wasserkraft. 
Die benötigten Technologien wie Photovoltaikmodule oder Windräder sind bereits weit fortgeschritten und zu günstigen Preisen verfügbar. Doch die Frage wie sich das gesamte Energiesystem zu den geringstmöglichen Kosten umbauen lässt, ist nicht so einfach zu beantworten. Einige Fragestellungen, in denen wir uns in der Forschung beschäftigen sind:

• Woher kommt der Strom, wenn kein Wind weht und die Sonne nicht scheint?
• Wo sollen wie viele Windräder und Photovoltaikmodule dazu gebaut werden?
• Wie bringen wir den Strom dorthin, wo er gerade gebraucht wird?
• Wie kann der Sonnenstrom vom Tag für die Nacht gespeichert werden?

Möglichkeit zum Mitmachen

Um die Herausforderungen besser zu demonstrieren, wurde ein kleines Modellenergiesystem erstellt. An diesem konnten sich die Besucher*innen selbst versuchen die perfekten, also kostengünstigsten und nachhaltigsten Investitionsentscheidungen zu treffen, um die benötigte Energie bereitzustellen. Der Ehrgeiz war über alle Altersklassen hinweg schnell geweckt und zahlreiche Gruppen gaben ihr Bestes, um das Optimum zu finden und es in das Scoreboard der besten Lösungen zu schaffen.
Schon für kleine Testsystem hat sich gezeigt, wie schnell es sehr herausfordernd wird „händisch“ eine gute Lösung zu finden! Will man die Transformation des österreichischen oder gar europäischen Energiesystems untersuchen gibt es statt einer Handvoll Entscheidungsvariablen zig Millionen Variablen, technische Limitationen sowie gesetzliche Regulierungen. 
Um die richtigen Entscheidungen treffen zu können, entwickeln wir am Institut für Elektrizitätswirtschaft und Energieinnovation Modelle wie LEGO, die das echte Energiesystem so genau wie möglich abbilden. Mit Hilfe ausgereifter Optimierungsalgorithmen und ausreichend Rechenleistung kann die optimale Lösung gefunden werden: beispielsweise wo neue Stromleitungen errichtet werden sollten, oder wo wie viel Photovoltaik zugebaut werden kann, ohne das Netz zu überlasten. 
Im Rahmen von Projekten wurde dabei beispielsweise die Notwendigkeit für den Leitungsausbau zwischen Ost- und Westösterreich gezeigt, der Speicherbedarf im österreichischen Energiesystem 2040 analysiert, oder die dynamische Leistungsregelung von PV-Anlagen untersucht.

Resonanz und Ausblick

Durch die hands-on Erfahrung wurde bei vielen Menschen das Interesse für die Energiewirtschaft geweckt. Mit dem einfachen Testbeispiel kann schnell erläutert werden, warum scheinbar einfache Lösungen wie ein alleinige PV-Ausbau unsere Probleme nicht hinreichend lösen. Darüber hinaus haben sich an dem Abend viele spannende Gespräche zum Thema Energie ergeben!
In weitere Folge soll, basierend auf dem Feedback unser Testmodell erweitert werden, und einem breiten Publikum auch außerhalb der Langen Nacht der Forschung zur Verfügung gestellt werden.