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Institut für Wirtschaftsinformatik/Leibniz Universität Hannover
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Energieforschung

Ansprechpartner

Jan-Hendrik Piel
Julian Hamann

Forschungsfeld Energieforschung

Das IWI beschäftigt sich seit 2012 intensiv mit der Forschung im Bereich der Finanzierung und des Risikomanagements Erneuerbarer Energien. Dabei stehen vor allem Untersuchungen der Wirtschaftlichkeit und Finanzierbarkeit von On- und Offshore-Windenergieprojekten auf Basis von Cash-Flow- und Risikomodellen in MATLAB im Vordergrund. Webbasierte Entscheidungsunterstützungssysteme ermöglichen Projektentwicklern und Investoren die Durchführung probabilistischer Szenario-, Sensitivitäts- und Robustheitsanalysen sowie Evaluationen potentieller Investitionen mittels Value-at-Risk. Darüber hinaus können politische Entscheidungsträger die entwickelten Informationssysteme nutzen, um Auswirkungen und Konsequenzen regulativer Rahmenbedingung auf die allgemeine Investitionsbereitschaft zu untersuchen. Neben der Anwendung traditioneller Bewertungsansätze, beschäftigt sich das IWI seit 2016 mit der Weiterentwicklung des Decoupled Net Present Values (DNPV) im Rahmen von Erneuerbaren Energien Investments. Der DNPV ist ein innovativer Ansatz zur Investitionsbewertung unter Berücksichtigung individueller Risikoparameter und adressiert diverse Schwächen traditioneller Bewertungsansätze. Wertvollen wissenschaftlichen Austausch innerhalb dieses Forschungsbereichs betreibt das IWI als Mitglied im Leibniz Forschungszentrum Energie 2050 (LiFE 2050), im Zentrum für Windenergieforschung (ForWind) und im Forschungsverbund Windenergie (FVWE).

Investment and Risk Information System for Renewable Energies (IRIS-RE) ist ein webbasiertes Entscheidungsunterstüt-zungssystem für probabilistische Wirtschaftlichkeits- und Finanzierbarkeitsanalysen von Windenergieprojekten. IRIS-RE basiert auf umfangreichen Cash-Flow- und Risikomodellen, welche in MATLAB mittels Monte Carlo Simulation ineinander integriert sind. Eine Besonderheit von IRIS-RE besteht in der Berücksichtigung diverser Risikomanagementmaßnahmen, wie bspw. Versicherungen, Dienstleistungsverträgen und Produktgarantien. Des Weiteren kann IRIS-RE für die Quantifizierung von sinnvollen Geboten im Rahmen von Auktionen für Erneuerbare Energien Projekte eingesetzt werden.
Modifiziertes Virtual Wind Farm Model von IRIS-RE zur probabilistischen Simulation der Windhöffigkeit von potentiellen Windparkstandorten.
Simulation der Investitionsentscheidung von Projektentwicklern und Fremdkapitalgebern mittels automatisierter Value-at-Risk Analyse. Ziel dieser Analyse ist die Kalkulation der minimalen Einspeisevergütung, für die ein risikoadäquater, wirt-schaftlicher und finanzierbarer Betrieb eines Windparks gerade noch möglich wäre. Projektentwickler können diese mini-male Einspeisevergütung anschließend als Preisuntergrenze für die Quantifizierung etwaiger Auktionsgebote nutzen.

Bereits seit 2010 engagiert sich das IWI im Leibniz Forschungszentrum Energie 2050 (LiFE 2050) und ist seither intensiv in der Energieforschung an der Leibniz Universität involviert. Im Verbund mit ausgewählten Mitgliedern des LiFE 2050 steht dabei insbesondere die Modellierung von Energiesystemen. Dies erfordert einen fachübergreifenden Lösungsansatz durch Bündelung von Kompetenzen, Wissensaustausch und Vernetzung im LiFE 2050. In Zukunft sollen die Energiesystemmodelle Auswirkungen potentieller Transformationspfade des Energiesystems auf Netzstabiltät, Versorgungssicherheit, und Flächenverbrauch sowie Kosteneffizienz, Kapitalbedarf und Finanzierbarkeit abbilden und relevanten Entscheidungsträgern Machbarkeitsanalysen ermöglichen. Ein erster Prototyp (LiFE 2050 Energie System Simulator - LESSI) ist als Ruby on Rails Webapplikation verfügbar und basiert auf einer ganzheitlichen Betrachtung des Energiesystems durch Integration von Strom-, Wärme-, und Mobilitätsmodellen in MATLAB. Mittels deterministischer Szenarioanalysen ermöglicht der Prototyp die zeitdiskrete Simulation der Energienachfrage und -produktion in Abhängigkeit diverser Eingangsparameter. Derzeit erfolgen umfangreiche Tests und Evaluationen des Prototyps am Beispiel des Energiesystems der Region Hannover. In Zukunft sollen gemäß dem gewählten Design Science Forschungsansatz iterative Verbesserungsprozesse initiiert und die Veröffentlichung des Prototyps angestrebt werden.

LiFE 2050 EnergieSystemSImulator (LESSI) ist ein webbasierter Energiesystemsimulator. LESSI basiert auf einer in MATLAB implementierten Simulation bestehend aus Strom-, Wärme- und Mobilitätsmodellen. Des Weiteren verwendet LESSI das unifizierte Energiemodell (nach Bensmann und Hanke-Rauschenbach) zur Berücksichtigung elektrischer Energiespeicher und steuert regelbare Energiewandler mittels Optimierung nach dem Kriterium der Kosteneffizienz. Der aktuelle Prototyp lässt Simulationen der Energienachfrage und des Energieangebots zu. Weiterentwicklungen sollen die Analyse diverser kritischer Erfolgsfaktoren der Transformation des Energiesystems ermöglichen.