{"id":33673,"date":"2025-07-03T08:26:56","date_gmt":"2025-07-03T06:26:56","guid":{"rendered":"https:\/\/www.hs-nordhausen.de\/science-blog\/?p=33673"},"modified":"2025-07-04T11:30:32","modified_gmt":"2025-07-04T09:30:32","slug":"von-der-forschung-in-die-anwendung-ein-online-tool-fuer-die-auslegung-von-energiesystemen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.hs-nordhausen.de\/science-blog\/von-der-forschung-in-die-anwendung-ein-online-tool-fuer-die-auslegung-von-energiesystemen\/","title":{"rendered":"Von der Forschung in die Anwendung: Ein Online-Tool f\u00fcr die Auslegung von Energiesystemen"},"content":{"rendered":"\n

Durch das Tool soll einer breiten \u00d6ffentlichkeit die M\u00f6glichkeit der Simulation und Optimierung von Energiesystemen bereitgestellt werden. Es handelt sich um ein browserbasiertes Tool, bei dem nichts auf bestehenden Rechnern zu installieren ist.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Wie k\u00f6nnen Unternehmen heute wirtschaftlich und nachhaltig mit Energie umgehen? Der Druck durch steigende Energiekosten und ambitionierte Klimaziele w\u00e4chst. Ein entscheidender Hebel liegt in der Planung des richtigen Energiemixes \u2013 abgestimmt auf den eigenen Betrieb. Genau hier setzt ein neues Online-Tool der Hochschule Nordhausen an: Es macht die komplexe Modellierung und Optimierung von Energiesystemen einfach zug\u00e4nglich \u2013 direkt im Browser, ohne Vorwissen in Programmierung.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr die Modellierung von Energiesystemen gibt es verschiedene Softwarel\u00f6sungen \u2013 sowohl kostenpflichtige als auch frei verf\u00fcgbare. Die bekannten Open-Source-Tools oemof 1<\/a><\/sup> und PyPSA 2<\/a><\/sup> arbeiten jedoch mit der Programmiersprache Python. Das macht sie f\u00fcr viele Unternehmen schwer zug\u00e4nglich, da daf\u00fcr spezielles IT-Wissen n\u00f6tig ist. Deshalb werden solche Werkzeuge bisher nur selten in der Praxis eingesetzt \u2013 obwohl sie dabei helfen k\u00f6nnten, die Energiewende auch im Industriesektor voranzubringen. Mehrere Forschungseinrichtungen 3<\/a><\/sup> 4<\/a><\/sup> 5<\/a><\/sup> haben dieses Problem erkannt und entwickeln derzeit L\u00f6sungen, die den Zugang deutlich erleichtern sollen.<\/p>\n\n\n\n

Im Hintergrund berechnet eine bew\u00e4hrte Open-Source-Software die optimale Zusammensetzung des Energiesystems \u2013 ausgehend von den eingegebenen Daten. Das sorgt f\u00fcr verl\u00e4ssliche Ergebnisse auf wissenschaftlichem Niveau.<\/p>\n\n\n\n

Die Benutzeroberfl\u00e4che selbst wurde mit der auf Java-Skript basierenden Angular-Umgebung erstellt. Die gesamte Software wird auf Servern der Hochschule Nordhausen gehostet, so dass keine Daten an externe Stellen weitergegeben werden. Die browserbasierte L\u00f6sung hat zudem den Vorteil, dass in Unternehmen und Haushalten keine eigenen Rechenkapazit\u00e4ten angeschafft werden m\u00fcssen. Ben\u00f6tigt werden lediglich ein Internetanschluss und ein funktionsf\u00e4higer Browser.<\/p>\n\n\n\n

Die Nutzung ist denkbar einfach: Unternehmen geben eigene Verbrauchsdaten, Energiequellen oder geplante Ma\u00dfnahmen ein \u2013 das Tool erstellt darauf basierend ein technisch fundiertes Rechenmodell. Der Vorteil: Entscheidungen zur Investition in erneuerbare Energien oder zur Lastverschiebung k\u00f6nnen analysiert werden, ohne dass ein externes Gutachten notwendig ist.<\/p>\n\n\n\n

Das entwickelte Tool stellt einen Technologietransfer von der Wissenschaft in die Wirtschaft und Gesellschaft dar. Es versetzt Unternehmen in die Lage, ohne Unterst\u00fctzung von Forschenden eigene Energiesystemmodelle zu erstellen und zu bewerten. Neben dem Transfer in die Gesellschaft erleichtert das Tool auch die Arbeit der Forschenden, da die Benutzeroberfl\u00e4che eine sehr einfache Erstellung von Energiesystemmodellen in der Modellierungsumgebung oemof erm\u00f6glicht.<\/p>\n\n\n\n

Im Rahmen des Studiengangs Regenerative Energietechnik wird das Tool auch im Modul Sektorkopplungstechnologien eingesetzt. Durch forschungsnahe Fragestellungen werden die Studierenden in diesem Modul bef\u00e4higt, Energiesysteme ad\u00e4quat abzubilden und konkrete Handlungsma\u00dfnahmen abzuleiten. Dar\u00fcber hinaus nutzen die Studierenden des Masterstudiengangs Renewable Energy Systems derzeit bereits die textbasierte M\u00f6glichkeit, Energiesystemoptimierungen in oemof durchzuf\u00fchren. Dies wird sich durch die grafische Benutzeroberfl\u00e4che voraussichtlich verst\u00e4rken, so dass das Tool auch dort im Rahmen von Abschlussarbeiten eingesetzt werden kann.<\/p>\n\n\n\n

Durch die Vorstellung der Benutzeroberfl\u00e4che auf dem Jahrestreffen des Forschungsnetzwerks Energiesystemanalyse konnten weitere Kontakte zu anderen Forschungseinrichtungen gekn\u00fcpft werden, die ebenfalls an Werkzeugen zur Energiesystemmodellierung arbeiten. Ziel ist es, die Arbeiten zu b\u00fcndeln und ein gemeinsames Tool zu entwickeln, das einer breiten \u00d6ffentlichkeit zur Verf\u00fcgung steht und kontinuierlich weiterentwickelt wird.<\/p>\n\n\n\n

Die Entwicklung zeigt: wissenschaftliche Erkenntnisse lassen sich in konkrete Werkzeuge f\u00fcr Unternehmen \u00fcbersetzen. Das Online-Tool ist ein Beispiel f\u00fcr gelungenen Technologietransfer und wird stetig weiterentwickelt. K\u00fcnftig sollen weitere Funktionen wie Vergleichsm\u00f6glichkeiten unterschiedlicher Szenarien oder der einfache Wechsel zwischen Modellierungsans\u00e4tzen (z.\u202fB. oemof, PyPSA) folgen.<\/p>\n\n\n\n

Im Rahmen neuer bundesweiter Forschungsprojekte sollen die Werkzeuge verschiedener Forschungseinrichtungen geb\u00fcndelt und eine gemeinsame Weiterentwicklung sichergestellt werden. Eine M\u00f6glichkeit besteht beispielsweise darin, ein Modellierungswerkzeug zu entwickeln, bei dem die hinterlegte Modellierungsumgebung (oemof, PyPSA, etc.) einfach gewechselt werden kann. Dadurch entsteht ein Werkzeug, das noch mehr M\u00f6glichkeiten der Energiesystemanalyse bietet. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glicht und vereinfacht ein solches Tool auch ein Benchmarking zwischen verschiedenen Systemen. Eine Erweiterung des Tools h\u00e4tte zudem den Vorteil, dass auch Standards f\u00fcr Datenformate etabliert werden k\u00f6nnten.<\/p>\n\n\n\n

Durch die Entwicklung der graphischen Benutzeroberfl\u00e4che steht ein Anwendertool zur Verf\u00fcgung, das eine einfachere Nutzung der Modellierungsumgebung oemof erm\u00f6glicht. Damit wird die M\u00f6glichkeit der Energiesystemmodellierung und -optimierung einem breiteren Personenkreis zug\u00e4nglich gemacht.<\/p>\n\n\n\n

Das Tool ist ab August 2025 unter der Adresse ensys.hs-nordhausen.de<\/a> nutzbar.<\/p>\n\n\n\n

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Christoph Schmidt <\/strong>
Forschungsgebiete: Elektrische Energietechnik; K\u00fchlung elektrischer Maschinen; Energiesystemmodellierung  <\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Abteilungsleiter f\u00fcr Elektrische Energietechnik an der Hochschule Nordhausen, spezialisiert auf nachhaltige Energiesysteme. Promoviert derzeit im Bereich der K\u00fchlung von elektrischen Maschinen im Automobilsektor.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n

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