Home | francais  | english  | Impressum | KIT

Forschungsgebiete

Das DFIU bearbeitet in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP) Forschungsthemen aus den folgenden Bereichen:

  • Projekt- und Ressourcenmanagement in der bebauten Umwelt
    Gruppenleiterin: Dr.-Ing. Rebekka Volk

    Ziel der Forschungsgruppe ist die Entscheidungsunterstützung von Akteuren im Themenfeld "Projekt- und Ressourcenmanagement“ insbesondere in der bebauten Umwelt durch die methodengestützte Beantwortung praxisrelevanter Fragestellungen. Insbesondere in den Bereichen Rückbau und Kreislaufwirtschaft sowie Energieeffizienz und erneuerbare Energien kann die Forschungsgruppe auf umfangreiche Erfahrungen zurückgreifen. Aktuelle Arbeiten zielen auf die Entwicklung von Immissions-Minderungskonzepten bei Abbrucharbeiten, die sensorgestützte Gebäudeerfassung, die Optimierung des Gebäude- und Anlagenrückbaus (insbesondere kerntechnischer Anlagen) sowie die Einbeziehung von Akteuren bei energetischer Sanierung und baustofflicher Kreislaufwirtschaft ab. Zudem wurden auf Energieeffizienz und erneuerbare Energien ausgerichtete Quartiere in 23 europäischen Ländern analysiert, die gebäudeintegrierte Photovoltaik in Deutschland techno-ökonomisch bewertet und umweltpolitische Instrumente im Wärmebereich mittels integrierter Betrachtung des Haushalts- und Gebäudebestands evaluiert.

     

  • Nachhaltige Wertschöpfungsketten
    Gruppenleiterin: M. Sc. Carmen Mayer

    In der Forschungsgruppe "Planung und Bewertung industrieller Wertschöpfungsketten" werden umweltwissenschaftliche Analysen im Kontext industrieller Prozesse durchgeführt. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der integrierten Betrachtung techno-ökonomischer und ökologischer Aspekte, welche mit unterschiedlichen Simulations- und Optimierungsansätzen adressiert werden. Zunehmend werden diese Ansätze auch durch sozialwissenschaftliche Analysen ergänzt oder zur Politikberatung aufbereitet. Die analysierten Branchen umfassen u.a. die energetische und stoffliche Biomassenutzung, die Metallerzeugung oder die Automobilindustrie.

     

  • Risikomanagement
    GruppenleiterDr. rer. pol. Marcus Wiens 

    Die Forschungsgruppe "Risikomanagement" unterstützt Entscheidungsträger auf dem Gesamtgebiet Risikomanagement, insbesondere beim Management systemischer Risiken im Bereich industrieller Wertschöpfungsketten, kritischer Infrastrukturen sowie auf Märkten mit Netzwerkeffekten. Die methodische Ausrichtung der Forschungsgruppe umfasst Entscheidungsunterstützung im Risikomanagement; spieltheoretische, experimentelle und agentenbasierte Modellierung von Verhaltensrisiken; Modelle zur Risikobewertung sowie Vulnerabilitäts- und Robustheitsanalysen.

  • Dezentrale Energiesysteme und Netze
    Gruppenleiter: Dr. rer. pol. Armin Ardone

    Die Förderung von erneuerbaren Energien (EE) und Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) führt zu einer zunehmenden Dezentralisierung von Energiesystemen, wodurch neue Herausforderungen für das System entstehen. Besonders in Deutschland erfordert die Umsetzung der ehrgeizigen EE-Ausbauziele eine umfangreiche strukturelle Neuordnung des Systems. Beispielsweise müssen große Mengen Strom aus den Windparks im Norden zu den großen Lastzentren in Süd- und Westdeutschland transportiert werden. Dies führt dazu, dass die Netzlast im System auf ein Ausmaß steigt, welches mit bestehenden Netzkapazitäten kaum noch bewältigt werden kann. Darüber hinaus müssen die dezentral verteilten, erneuerbaren Stromerzeuger (z.B. Photovoltaik) in das Niederspannungsnetz integriert werden, ohne die Netzsicherheit zu gefährden.
    In diesem Zusammenhang werden derzeit verschiedene Möglichkeiten des Markt-Designs für dezentrale Energiesysteme sowie unterschiedliche Demand-Response-Mechanismen intensiv diskutiert. Indes sind die Auswirkungen der beschriebenen Veränderungen auf die Stabilität und Resilienz des Gesamtsystems noch nicht vollständig bekannt.

  • Energiemärkte und Energiesystemanalyse
    Gruppenleiter: Dr. rer. pol. Dogan Keles

    Übergeordnetes Ziel der Arbeitsgruppe Energiemärkte und Energiesystemanalyse (EMESA) ist die Analyse von Energiemärkten und Energiesystemen. Die Entwicklung und Anwendung entscheidungsunterstützender Modelle (dem agentenbasierten Simulationsmodell PowerACE, dem optimierenden Energie- und Stoffflussmodell PERSEUS) ist ein wichtiger Bestandteil der Forschungsarbeiten der Arbeitsgruppe.
    Im Rahmen von Strommarktanalysen wurde bspw. der Einfluss von erneuerbaren Energien (Merit-Order-Effekt) und Emissionshandel auf den Strommarkt betrachtet. Aufgrund des enormen Ausbaus der erneuerbaren Energien gewinnt die Frage der Marktintegration erneuerbarer Energien eine immer größere Bedeutung. Dies findet u.a. bei der Analyse von Kapazitätsmärkten und des langfristigen Marktdesigns Berücksichtigung. Zu den Forschungsarbeiten zählt daher u.a. die Untersuchung, ob der Energy-Only-Markt ausreichend Investitionsanreize setzen kann um langfristig Versorgungssicherheit zu garantieren oder ob ein Kapazitätsmechanismus als neues Marktsegment für das Produkt gesicherte Leistung eingeführt werden sollte.
  • Erneuerbare Energien und Energieeffizienz
    Gruppenleiter: PD Dr. Russell McKenna

    Übergeordnete Zielsetzung der Gruppe "Erneuerbare Energien und Energieeffizienz" ist die techno-ökonomische Analyse und Bewertung von einerseits energieeffiziente Strategien und Technologien und andererseits erneuerbaren Technologien und deren Potenziale. Der methodische Schwerpunkt der Arbeitsgruppe liegt in der ganzsystemischen energetischen sowie wirtschaftlichen Optimierung diversen Energiesystemen zur Beurteilung von strategischen und/oder umweltrelevanten Fragestellungen.
  • Transport und Energie
    Gruppenleiter: PD Dr. rer. pol. Patrick Jochem

    Im Fokus der Gruppe „Transport und Energie“ steht die techno-ökonomische Analyse der Auswirkungen von Elektrofahrzeugen auf das Energiesystem und Stoffströme. Die techno-ökonomische Analyse beinhaltet eine interdisziplinäre Untersuchung unter Berücksichtigung technischer, ökonomischer, sozioökonomischer und ökologischer Fragestellungen. Eigene Energiesystemmodelle sowie agentenbasierte Simulationsmodelle unterstützen diese Analysen.