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Niklas Hartmann

Niklas Hartmann wurde am 10. Februar 1981 in Freiburg im Breisgau geboren.

Von 2001 bis 2007 studierte Niklas Hartmann Wirtschaftsingenieurwesen mit der Fachrichtung Maschinenbau an der TU Kaiserslautern. In mehreren Praktika in Deutschland, Frankreich und Thailand sammelte er Auslandserfahrung und praktische Erfahrung im Bereich der Energietechnik. Seine Diplomarbeit schrieb er 2007 am Fraunhofer ISE in Freiburg zu dem Thema „Wirtschaftlichkeitsanalyse verschiedener solarerer Klimatisierungskonzepte". Seit März 2008 arbeitet Niklas Hartmann am Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung in der Abteilung Systemanalyse und Erneuerbare Energien der Universität Stuttgart. Neben der Projektarbeit im Bereich „Netzintegration großer Windenergiekapazitäten“ entwickelte er dort sein Promotionsthema.

Kurzbeschreibung Promotionsvorhaben

Um die großen Fluktuationen der Strombereitstellung aus Wind- und Solarenergie auszuregeln, muss Reserveleistung, die überwiegend aus einem Regelenergiepark fossiler Kraftwerke besteht, kontinuierlich bereitgehalten werden. Regelkraftwerke arbeiten meist im ineffizienten Teillastbereich. Dies führt neben der Verwendung fossil befeuerter Kraftwerke zu zusätzlichem Ausstoß klimaschädlicher Gase. Diese Probleme werden sich verschärfen, wenn der geplante Ausbau der Offshore Windenergienutzung (ca. 25 GW bis zum Jahr 2030 /BMU/) und der solaren Stromerzeugung in den nächsten Jahren realisiert wird und sich damit der Anteil fluktuierender Stromerzeugung an der Gesamtstromerzeugung weiter deutlich erhöht. Die Ausregelung der fluktuierenden Energieerzeugung durch Speicherkraftwerke passt das Angebot an die Nachfrage an, wodurch die Reserveleistung verringert oder wegfallen kann. Durch den effizienten Einsatz von Speichertechnologien zur Ausregelung erneuerbarer Energien (EE) kann ein sehr hoher Durchdringungsgrad der EE ohne fossile Regelenergie im Energiemix und eine drastische Verringerung klimaschädlicher Gase erreicht werden.

Das Ziel der Arbeit ist eine Evaluierung und Analyse der Integration möglichst großer fluktuierender Energiekapazitäten aus erneuerbaren Energien und die daraus resultierende Reduzierung des fossil befeuerten Regelenergieparks.

Im Rahmen der Dissertation sollen aussichtsreiche Varianten der stationären Speichersysteme mit mobilen Speichersystemen (vor allem Li-Ion Akkumulatoren) verglichen werden. Durch die Einführung leistungsstarker Akkumulatoren in Hybridfahrzeugen und in möglichen zukünftigen Fahrzeugkonzepten, wie Plug-In Hybride oder Elektroautos, wird die Speicherkapazität und -leistung der Automobile deutlich erhöht. Eine große Verteilung dieser Automobile mit hoher Speicherkapazität wird auch deren mögliche Nutzung für die Ausregelung der fluktuierenden erneuerbaren Stromerzeugung steigern.

Aufbauend auf einer technischen Simulation des Systems, das aus EE-Erzeugung, Speichertechnologien und deren Einbindung ins Stromnetz besteht, wird die Dissertation durch die ökonomische und ökologische Analyse erweitert. Der Fokus liegt hierbei auf der Erfassung und Modellierung der Kosten der mobilen Speicher sowie der Umweltverträglichkeit der Systeme.

Die Promotion wird von Prof. Dr.-Ing. Alfred Voß betreut. Er ist Leiter des Instituts für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung an der Universität Stuttgart.