Martin Zapf

Mit der Energiewende verändert sich die physische Struktur und Systemcharakteristik des Stromversorgungssystems, wozu eine vermehrte Dezentralisierung, Elektrifizierung und ein steigender Flexibilitätsbedarf gehören. Diese Veränderungen bedürfen einer Anpassung des Energiemanagements - insbesondere auf Endkunden- und Verteilnetzebene. Hierbei sind sowohl die Knappheiten der Erzeugungs- als auch Netzkapazitäten zu berücksichtigen. Dieses Buch behandelt die Frage, welches Energiemanagement-Konzept eine effiziente Flexibilitätserschließung in Stromversorgungssystemen im Zuge der Energiewende ermöglichen kann. Das abgeleitete Konzept umfasst die begründete Auswahl der marktbasierten Regelung als Energiemanagement-Ansatz für komplexe Stromversorgungsysteme, die Ableitung von Anpassungen am Strommarkt- und Regulierungsdesign, um funktionierende Märkte als Grundlage für eine marktbasierte Regelung zu gewährleisten. Darüber hinaus enthält es eine Analyse vorhandener Technologien für die Umsetzung des Konzeptes. Ein wesentlicher Bestandteil ist eine neue Netzentgeltsystematik, die auf einem zellularen Ansatz beruht und den veränderten Lastflüssen und Auslastungen auf Verteilnetzebene im Zuge der Energiewende Rechnung trägt.

Averting Climate Catastrophe Together addresses the necessity of meeting the Paris Agreement temperature target and explores what framework could enable climate action in an effective, efficient and equitable manner that is consistent with that goal. It also looks at the contribution of technological change within the economic system, including the feasibility of a global energy transition. Whether humanity can avoid catastrophic climate change does not seem to depend on the availability of technological solutions, but rather on international cooperation and coordination. Given the various sustainability issues, this book also considers if it is possible to derive a general approach to them. It argues that dealing with compatibility limits in complex systems requires a holistic change in the system structure. Therefore, systems science is discussed together with economics, technological change, and sustainable development. This book targets scientists and experts from different disciplines due to the interdisciplinary topic, but especially from environmental economics and energy technology; policy makers, as policy recommendations are provided to address climate change; as well as the general public due to the pressing common challenge of climate change and comprehensive efforts for sustainable development. Provides evidence based on climate science research on the necessity of meeting the Paris Agreement temperature target Highlights the feasibility of the global energy transition as one major option to mitigate climate change, also going into detail about the process of technological change Brings together systems science with economics, technological change, and sustainable development Derives a framework to meet the Paris Agreement temperature target, enabling coordinated climate action in an effective and efficient manner while pursuing distributive justice

Dieses Fachbuch gibt Aufschluss über die Grundzüge des deutschen Stromsystems und geht auf aktuelle Entwicklungen ein. Unter Berücksichtigung zahlreicher beeinflussender Faktoren und eines Literaturreviews wird der Stromspeicherbedarf in Deutschland abgeschätzt und zusammen mit Berechnungen zu Stromspeicherkosten ausgewählte Technologien beurteilt. In diesem Rahmen wird die aktuelle Gesetzeslage sowie die Netzdienlichkeit bzw. Netzverträglichkeit von Stromspeichern beleuchtet. Power-to-Gas inkl. der vorhandenen Erdgasinfrastruktur ist ein eigenes Kapitel gewidmet. Letztlich werden die Potenziale synthetischer Gase im Verkehrsektor aufgezeigt sowie die Erdgas- und Elektromobilität gegenübergestellt.

In diesem Buch werden für repräsentative Fahrzeuge mit unterschiedlichen Antriebskonzepten Gesamtkosten und Treibhausgasemissionen vorgestellt. Die Gesamtkosten sind zum einen aus Kundensicht, aber auch unabhängig von der nationalen Steuerbelastung ermittelt. Es werden sowohl fossile als auch erneuerbare Energieträger betrachtet. Auf Basis systemtheoretischer Grundlagen und wissenschaftlicher Erkenntnisse zum Klimawandel wird die Vorgehensweise entwickelt. Es kommen beispielsweise folgende Methoden zum Einsatz: Lebenszyklusanalysen, Total-Cost-of-Ownership, CO2-Vermeidungskosten und Verbrauchswerte, die Realverbräuche besser widerspiegeln als Normverbrauchswerte. Letztere sind anhand von Verbrauchsfunktionen (Willans-Ansatz) für unterschiedliche Fahrprofile modelliert. Es wird zudem ein politisches Instrument vorgestellt, mit welchem die Temperaturziele des Abkommens von Paris möglichst treffsicher und kosteneffizient eingehalten werden können.