Thèmes de recherche

Le DFIU travaille en étroite collaboration avec l'Institut de Production Industrielle (IIP) sur des sujets de recherche dans les domaines suivants :

Énergie et comportement

Chef de groupe: Dr. Daniel Sloot

Le groupe de recherche utilise des méthodes empiriques pour étudier l'acceptation sociale et le comportement des utilisateurs, en particulier dans le contexte des énergies renouvelables et de la mobilité durable.

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Systèmes énergétiques décentralisés et réseaux électriques

Chef de groupe: Dr. rer. pol. Armin Ardone


Le respect des objectifseuropéens et allemands deprotection du climat entraînela décentralisation croissante des systèmes énergétiques en particulier du fait del'augmentation de l'injection d'une production électrique fluctuanted'origine éolienne et photovoltaïque. Plusieurs défis en résultent: il faut, d'un côté, transporter de grandes quantités de courant électrique des parcs éoliens du Nord vers les grands centres de charge du Sud et del'Ouest de l'Allemagne. Ceciest difficilement gérableavec lacapacité actuelle du réseau. De plus, la production décentraliséed' énergierenouvelable (par exemple: photovoltaïque) doit être intégrée au réseau de basse tension sans mettre en danger la sécurité de celuici.Dans ce contexte, plusieurs possibilités de design du marché pour les systèmes énergétiques décentralisés de même que divers mécanismes de demande-réponse font actuellement l'objet d'une intense discussion. Cependant les répercussions des mutations évoquées sur lastabilité et la résilience de l'ensemble du système ne sont pas encore entièrement connues. L'analyse spatiotemporelle à haute définition de la production, du réseau et du stockage dans la plage de temps opérationnelle et stratégique (montage et démontage) pose un grand défi. La recherche dans le domaine des sys-tèmes énergétiques et des réseaux décentralisés se concentre sur différents modèles de simulation et d'optimisation dans les domaines suivants: l’analyse des systèmes énergétiques basée sur des modélisations intégrant les restrictions de réseau, les systèmes énergétiques décentralisés et les Smart Markets / Grids.

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Marchés de l'énergie et analyse des systèmes énergétiques

Chef de groupe: M. Sc. Christoph Fraunholz

Une conception durable des systèmes énergétiques prenant en compte les aspects environnementaux, économiques, sociaux et de sécurité d’approvisionnement est une tâche non seulement importante, mais aussi d’une extrême complexité. Elle exige d’un côté une forte gouvernance politique et, dépend, de l’autre, de décisions et du comportement de différents acteurs dans les domaines de la production, du commerce, de l’approvisionnement et de l’utilisation de l’énergie. L’objectif du groupe de recherche sur le marché de l’énergie et l’analyse des systèmes énergétiques (EMESA) est l’élaboration et l’application de modèles mathématiques destinés à l’analyse des répercussions des conditions générales d’ordre politique et économique ainsi que des tendances technologiques sur le développement à venir des systèmes énergétiques.

Parmi les thèmes de recherche actuels les plus importants il y a :
○la configuration du marché énergétique,
○ les investissements dans des options de flexibilité,
○ l’accroissement des dispositifs de stockage de l’énergie et son impact sur son marché,
○ la décarbonisation du secteur de l’énergie,
○ l‘interconnexion des secteurs ainsi que
○ la prévision et l’analyse des prix.

 

Les questions normatives, en tenant compte de la perspective économique d’ensemble, seront de la même façon prises en considération dans cette thématique comme celles des différents acteurs dont l’attitude et les motifs sont identiques à ceux de divers acteurs du marché. Les destinataires ciblés par le Groupe EMESA sont des décideurs du monde politique, de l‘économie et de l’industrie.

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Chaînes de valeurs industrielles durables

Chef de groupe: Dr.-Ing. Simon Glöser-Chahoud

Le groupe de recherche „chaînes de valeur durables“ s’attache à analyser d’un point de vue environnemental les réseaux d’approvisionnement et les procédés industriels. Dans ce contexte, l’accent est mis en particulier sur une prise en compte intégrée des aspects technico-économiques et écologiques abordés à l’aide de différentes approches de simulation et d’optimisation. Celles-ci vont de l’évaluation des technologies de réduction des émissions et de la réduction des coûts qui en découle jusqu’aux approches d’évaluation du cycle de vie. Ces approches sont de plus en plus souvent complétées par des analyses sociologiques ou évaluées en vue d’une aide à la décision ou pour le conseil politique au niveau européen. Les secteurs analysés comprennent à la fois l’industrie de transformation et l’industrie manufacturière en mettant toutefois au premier plan l’analyse des processus de gestion en boucle dans ces secteurs.

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Gestion des projets et des ressources dans l’environnement urbain

Chef de groupe: Dr.-Ing. Rebekka Volk 

L’objectif du groupe de recherche est d’apporter une aide à la décision aux acteurs dans le domaine de la gestion de projets et de ressources, en particulier dans l’environnement urbain, en fournissant des réponses, basées sur des méthodes scientifiques, à des questions pertinentes pour la pratique. Le groupe de recherche dispose d’une large expérience, notamment dans les domaines du démantèlement d’édifices, du recyclage et de l’économie circulaire ainsi que de l’efficacité énergétique et de l’utilisation d’énergies renouvelables.

Les activités en cours concernent le développement d’éco-quartiers et de villes durables (gestion du territoire, de l’eau, des flux de matières et d’énergies), l’efficacité énergétique dans les quartiers, l‘analyse technico-économique du recyclage des matières plastiques et du béton poreux, l’optimisation du démantèlement de bâtiments et d’installations industrielles (en particulier les centrales nucléaires) ainsi que la coordination et l’implication des acteurs lors de la rénovation énergétique des bâtiments et la gestion en boucle des matériaux de construction.

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Gestion des risques

Chef de groupe: Dr. rer. pol. Marcus Wiens

Le groupe de recherche „gestion des risques“ soutient les décideurs dans l’ensemble du domaine de la gestion des risques et des crises et analyse les risques touchant aux domaines des chaînes de valeur industrielles, des infrastructures critiques ainsi qu’aux marchés à effet de réseau. L’approche scientifique du groupe est interdisciplinaire en mettant cependant l’accent sur la perspective économique. Au niveau méthodologique, le groupe de recherche élabore des modèles d’optimisation et d’aide à la décision, des modèles interdisciplinaires d’évaluation des risques, d’analyse de vulnérabilité et de robustesse et s’attache également à la modélisation des risques comportementaux en se basant sur la théorie des jeux, les méthodes expérimentales et à base d’agents.

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Transport et énergie

Chef de groupe: M. Sc. Manuel Ruppert

Le groupe de recherche « Transport et énergie » mène des analyses scientifiques sur l'électrification du transport routier et les impacts de ce dernier sur les systèmes énergétiques. Ces analyses sont basées sur des méthodes issues des domaines de la gestion, de l’économie, des statistiques, de l’ingénierie ainsi que des sciences sociales. Plus spécifiquement, les travaux de recherche s’orientent autour du développement de modèles des systèmes énergétiques et de simulations. Ces modèles sont appliqués dans l’évaluation de l'intégration accélérée sur le marché de systèmes photovoltaïques, de batteries, de voitures électriques dans les ménages privés ainsi que leurs conséquences sur les émissions de gaz à effet de serre.

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