Einfluss von Wetter und Klima auf Energieversorgung

Universität Oldenburg und Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt gründen Virtuelles Institut für Energiemeteorologie

Das wechselhafte Wettergeschehen nimmt durch die hohen Wachstumsraten von Sonnen- und Windenergie zunehmend Einfluss auf die Energieversorgung. Um diese neuen Energien wirtschaftlich einzusetzen, sind präzise Informationen über das verfügbare Angebot nötig. Verlässliche Vorhersagen der erwarteten Energieproduktion sind ebenfalls ein „Muss“ für eine erfolgreiche Anwendung.

Um die Forschung auf diesem Gebiet voranzutreiben und damit die Solar- und Windenergietechnologien verstärkt in die Energieversorgung einzubeziehen, haben die Universität Oldenburg (Institut für Physik, Abteilung Energie- und Halbleiterforschung) und drei Institute des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) aus Oberpfaffenhofen (Meteorologie) und Stuttgart (Energietechnik) das Virtuelle Institut für Energiemeteorologie (vIEM) gegründet. Der Aufbau des virtuellen Instituts wird durch die Helmholtz-Gemeinschaft mit 720.000 ¤ für drei Jahre gefördert, wovon 375.000 ¤ auf die Universität Oldenburg entfallen. Sprecher ist der Oldenburger Meteorologe Dr. Detlev Heinemann.

Mit der Einrichtung von virtuellen Instituten soll die wissenschaftliche Kompetenz auf wichtigen Forschungsgebieten gebündelt werden. Sie werden gemeinsam von Hochschulen und Helmholtz-Zentren getragen. Die beteiligten Partner arbeiten – ohne ein zentrales Institutsgebäude – mit einem gemeinsamen Management, treten gemeinsam nach außen auf, werben Drittmittel ein und bilden Nachwuchs aus.

Erneuerbare Energien werden zukünftig einen hohen Anteil an der gesamten Energieversorgung übernehmen. Die Abhängigkeit von Wetter und Klima und das dadurch stark schwankende zeitliche und räumliche Angebot werfen allerdings neue Fragen auf. Meteorologische Fragestellungen rücken damit weitaus stärker in den Vordergrund, als dies bislang der Fall war.

Die Energiemeteorologie als junges Forschungsgebiet ist einer der Schwerpunkte der Oldenburger Energieforschung. Sie verknüpft Know-how und Methoden aus der Meteorologie mit physikalisch-technischen Verfahren zur Charakterisierung von Energietechnologien. Ziel dieses interdisziplinären Ansatzes ist es, Energieversorgungssysteme unter dem Einfluss der schwankenden Energieflüsse von Sonne und Wind zu beschreiben. Wechselwirkungen zwischen Energienutzung und Klimasystem stehen dabei ebenfalls auf der Agenda des neuen Instituts: Kann die Energienutzung das lokale Klima beeinflussen? Wird der globale Klimawandel Folgen für die Nutzung von Sonnen- und Windenergie haben?

„Unsere Ergebnisse sollen helfen, die hochwertigen Energien von Sonne und Wind effizienter zu nutzen und somit unmittelbar zur Entlastung der Umwelt beizutragen“, erklärt Dr. Detlev Heinemann. „Mit dem virtuellen Institut bietet sich uns die Möglichkeit, wichtige Zusammenhänge an der Schnittstelle zwischen Energieforschung und der Atmosphärenphysik über die Grenzen von Disziplinen und Organisationen hinweg zu untersuchen.“

Die Energiemeteorologen setzen für ihre Forschungsarbeiten u.a. auf Satellitendaten, mit denen das Sonnenenergieangebot am Erdboden präzise bestimmt werden soll, sowie auf umfangreiche Computermodelle, die das zu erwartende Angebot an erneuerbarer Energie in Form von Energiewettervorhersagen liefern sollen. Eine wichtige Frage für die Integration von erneuerbaren Energien in die Stromnetze ist zum Beispiel, wann und wo diese zur Verfügung stehen. Hierzu müssen neue Modelle entwickelt werden. Das neue virtuelle Institut vIEM will als langfristig angelegter Verbund zur Lösung dieser Fragen wesentlich beitragen.