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Catherina Cader

Catherina Cader

Kurzvita

Catherina Cader ist 1986 in Fulda geboren. Ihr interdisziplinäres Studium im Bereich "Umwelt- und Ressourcenmanagement" begann sie, nachdem sie nach ihrem Abitur einige Monate in Australien verbracht hat, wo sie Arbeitserfahrung in der ökologischen Landwirtschaft sammelte. Das Studium (B.Sc.) schloss sie erfolgreich an der Justus-Liebig Universität in Gießen ab. Daraufhin begann sie ihren Master in physischer Geographie "Environmental Geography: Systems, Interactions and Processes" an der Philipps Universität in Marburg, um Methodenkenntnisse in den Bereichen der Systemanalyse und Geographischer Informationssysteme Schwerpunkte zu setzen. Im Rahmen dieses Studiums verbrachte sie im Herbst 2011 ein Auslandssemester an der Universität Pécs in Ungarn. Daran anschließend absolvierte sie im Frühjahr 2012 ein mehrmonatiges Praktikum am Reiner Lemoine Institut in Berlin im Bereich der erneuerbaren Energieforschung. Aus diesem heraus entwickelte sich die Fragestellung für die sich anschließende Masterarbeit zum Thema "Night Light Imagery And Infrastructure Assessment: Calculating The Economic Potential Of Global Rural Electrification Based On Hybrid PV-Battery-Diesel Systems", mit welcher das Studium im Herbst 2012 mit der Auszeichnung Masters of Science "sehr gut" abgeschlossen wurde. Im Anschluss wurde sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Reiner Lemoine Institut im Team Off-Grid Systems angestellt. Hier konnte sie ihre Forschung im Bereich der off-grid Energieversorung weiterführen und Ergebnisse auf Konferenzen vorstellen und in Fachkreisen diskutieren. Catherina veröffentlichte verschiedene Paper als Autorin und Coautorin.

Beschreibung des Promotionsvorhabens

Erneuerbare Energien sind ubiquitär verfügbare Ressourcen, und bieten dadurch vielfältige Möglichkeiten zur Stromerzeugung. Neben der bisher hauptsächlich praktizierten Stromerzeugung durch zentrale Kraftwerke und Stromanschluss durch Netzerweiterung werden immer häufiger dezentrale Lösungen neben dem Netzausbau diskutiert. Bei diesen ist der Ansatz umgekehrt, die Stromerzeugung findet räumlich verteilt in kleinen Anlagen statt. Der technologische Fortschritt der erneuerbaren Energien zur Elektrizitätserzeugung bietet weitreichende Perspektiven zur dezentralen und zentralen Stromerzeugung. Jedoch erfordert der Wandel hin zu einem höheren Anteil erneuerbarer Energien in der Stromerzeugung neue Strukturen in Erzeugung, Übertragung und Verteilung des Stroms. Insbesondere dezentrale Stromgewinnung kann davon profitieren, denn regenerative Energien sind in vielen Regionen in ausreichenden Mengen verfügbar. Der Fokus hier liegt auf der Betrachtung der dezentralen kleinskaligen Lösungen, um die Vorteile dieser zu nutzen.

In dieser an der Justus-Liebig Universität Gießen betreuten Promotion soll untersucht werden, welche Parameter aus geographischer Sicht hauptsächlich maßgeblich dafür sind, welche Regionen von dem dezentralen Lösungsansatz profitieren. Global gibt es einige Gebiete, die nicht an Übertragungsnetze sowie Verteilnetze angeschlossen sind und in welchen niedrige Elektrifizierungsraten vorherrschen. Es stellt sich die Frage, ob es für diese Gebiete sinnvoller ist, eine Anbindung an ein bestehendes Stromnetz zu entwickeln, oder zu einem gewissen Anteil unabhängige dezentrale Lösungsansätze zu wählen. Vor- und Nachteile sowie mögliche Schwierigkeiten und Barrieren der Umsetzung sollen analysiert werden, um Handlungsempfehlungen für die verschiedenen Regionen zu entwickeln. Mithilfe von Forschungsaufenthalten sollen die entscheidenden zugrundeliegenden Parameter definiert, validiert und lokal verfeinert werden. Mit diesen Ergebnissen werden hybride off-grid Energiesysteme mit erneuerbaren Energieanteilen simuliert. Die daraus resultierenden optimierten Kosten (levelized costs of electricity [LCOE]) werden mit den Kosten des bestehenden bzw. zu entwickelten Netzsystems verglichen. Dadurch ist es möglich, ortsspezifische Handlungsempfehlungen zur Gestaltung des optimalen Energiesystems in Regionen mit unzureichender Elektrifizierung zu geben.