Flexible Elektrische Netze II
DC-Socio-Ökonomik: Niche Readiness und Marktdiffusion von DC-Technologien
In dieser zweiter Projektphase werden sozio-ökonomische Faktoren und Mechanismen betrachtet, die für die Entstehung für Anwendungen in Nischen relevant sind und in denen sich geeignete DC-Technologien für elektrische Netze ökonomisch sinnvoll und sozial einbettungsfähig etablieren können. Insbesondere werden untersucht, wie eine Marktdiffusion solcher Technologien entsteht und zu weitreichenden Transformationsprozessen führen kann.
Vorhaben
Die Energiewende stellt wegen nachhaltiger Formen der Erzeugung, Verteilung und Nutzung der Energie eine der großen gesellschaftlichen Herausforderungen der Gegenwart dar. Das Ausmaß dieser Herausforderung ist durch den Wandel von einer zentralen zur dezentralen Energieerzeugung, der Diversifizierung und Multimodalität der Speicherung sowie der zunehmenden Sektorenkopplung durch Elektrifizierung und Digitalisierung bestimmt. Gleichstrom (DC)-Technologien weisen ein hohes Potenzial und Synergieeffekte mit der Energiewende auf. Die Vorteile von Gleichstromnetzen gegenüber den bestehenden Wechsel- bzw. Drehstromnetzen liegen dabei vor allem in der Vereinfachung der Lastflusssteuerung, bei der Unterstützung dezentraler Netzstrukturen und der Minimierung der Netzkomplexität. Das Feld von DC-Technologien unterscheidet sich bezogen auf den Technologie-Reifegrad der DC-Technologien in Zusammenhang mit den Klassifizierungen nach dem „Technology Readiness Level“ (TRL) und damit letztendlich ihrer Marktreife. Die Nutzung von DC-Technologien variiert nicht nur in der technologischen Reife, sondern auch abhängig von den sozio-technischen Bedingungen ihrer Anwendung. So sind beispielsweise die Nutzung und Umsetzung stark region- und länderabhängig. Insbesondere steht in der aktuellen Forschung im Fokus, welche sozio-ökonomischen Bedingungen gegeben sein müssen, um nicht nur ihren Reifegrad zu erhöhen, sondern auch ihre Marktdiffusion zu unterstützen und zu beschleunigen.
Forschungsfrage
Die übergreifende Forschungsfrage des Vorhabens lautet: Welche DC-Technologien passen in welche sozial-räumlichen Kontexte, weil sie ökonomisch sinnvoll und sozial einbettungsfähig sind, und welche Faktoren bestimmen ihre Entstehung, ihre Entwicklung in Nischen und ihre Marktdiffusion hin zu weit reichenden Transformationsprozessen? Das Vorhaben betrachtet die Frage am Beispiel der FEN Anwendungsszenarien (Use Cases) DC Commercial Building und DC Quartier. Die Versorgung kleinerer Räume ist wesentlicher Teil der Umsetzung der deutschen Energiewende. Der Fokus richtet sich auf die Bedingungen der erfolgreichen Etablierung von DC-Technologien (und Kombinationen) sowie auf unterstützende und hemmende Faktoren ihrer Markteinführung und -verbreitung.
Ziel des Projekts
Das übergeordnete Ziel ist die Entwicklung eines neuartigen integrativen interdisziplinären Gesamtmodells zur Bestimmung von Niche Readiness Levels (NRL) von DC-Technologien sowie eines mehrdimensionalen Analyseansatzes für das Zusammenspiel von Technology und Niche Readiness in Nischen sowie darauf folgender Marktdiffusionsdynamik. Der Ansatz nutzt heuristisch die Multi-Level-Perspektive (MLP) und entwickelt eigenständig auf der Basis konzeptioneller wie empirischer Arbeiten ein Gesamtmodell für das Feld einer DC-Technologie-basierten Energiewende.
Weitere Informationen finden Sie auf der FENaachen.net Projektwebseite.
Beitrag des Instituts
Der Lehrstuhl für Landschaftsarchitektur der RWTH Aachen untersucht die freiraumplanerischen Implikationen des Einsatzes von DC-Nischenentwicklungsprozessen. Ausgehend von der These, dass der Freiraum als dynamischer urbaner Raum eine wichtige Rolle im Innovationsprozess einnehmen kann, müssen Anreize auf der Ebene der Innovationslandschaft gesetzt werden, um die Nischenbildung und ihre freiraumplanerische Dimension zu ermöglichen. Auf dieser Basis werden „Use-Cases“ definiert und empirisch ausgearbeitet, mit denen der Versuch unternommen werden soll, durch eine Theoriebildung die Rolle des "Freiraums als Innovator" zu entwickeln. Außerdem wird die Erhebung der Daten durch partizipative Workshops und geleitete Diskussionen in Kooperation mit den Akteuren weiterentwickelt, um die „Use-Cases“ in DC-Gebäuden und in DC-Quartieren anzuwenden sowie auch aus freiraumplanerischer Sicht definieren zu können. Die Erkenntnisse ergänzen das Gesamtmodell um die freiräumlich-planerische Komponente und leisten auf diese Weise einen aktiven Beitrag der Erforschung und Verbreitung von Gleichstromnetzen.
Förderzeitraum
Mai 2020 bis April 2025
Kooperation und Förderung
Der Forschungscampus „Flexible Elektrische Netze“ (FEN) der RWTH Aachen wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und befasst sich mit den Fragestellungen des Vorhabens, die auf ein neuartiges, integratives und interdisziplinäres Gesamtmodell zur Bestimmung von „Nischen Readiness Levels“ (NRL) von DC-Technologien abzielen. Dafür wird mit Hilfe eines mehrdimensionalen Analyseansatzes das Zusammenspiel von Technologie und Nischen untersucht. Zu diesem Zweck werden im Rahmen des Forschungsvorhabens von 2020 bis 2025 mehrere Lehrstühle und Institute der RWTH sowie viele namenhafte Praxispartner der Industrie gefördert.
Partner
- Lehrstuhl für Technik und Gesellschaft, RWTH Aachen (Projektleitung)
- Institute for Future Energy Consumer Needs and Behavior, RWTH Aachen
- Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
- Lehrstuhl und Institut für Städtebau und Entwerfen, RWTH Aachen
- Professur für Textlinguistik und Technikkommunikation, HCIC, RWTH Aachen