Willkommen im Energy Lab
Die Energiewende verlangt nach zukunftsweisenden Antworten auf hochkomplexe Fragen:
Wie erzeugen wir Energie klimaneutral, speichern sie verlustarm und verteilen sie intelligent?
Was sichert unsere Versorgung in Phasen ohne Wind und Sonne?
Und wie federn wir extreme Spitzenlasten im Netz zuverlässig ab?
Exzellente Forschung für die Energiewende
Bis 2045 soll Deutschland klimaneutral sein. Auf dem Weg dorthin müssen die Treibhausgasemissionen bis 2030 um mindestens 65 Prozent gegenüber 1990 sinken. Gleichzeitig bringt die Energiewende hochkomplexe Anforderungen mit sich: Wind- und Sonnenenergie stehen nicht jederzeit und überall gleichermaßen zur Verfügung, Energie wird oft nicht dort erzeugt, wo sie gebraucht wird, und Lastspitzen im Netz müssen zuverlässig abgefangen werden. Um eine bezahlbare und umweltverträgliche Energieversorgung Realität werden zu lassen, braucht es deshalb neue Konzepte für das Zusammenspiel von Erzeugung, Speicherung, Verteilung und Nutzung von Energie.
Genau hier setzt das Energy Lab am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) an. Als Europas führende Forschungsinfrastruktur arbeitet es an der intelligenten Verknüpfung verschiedener Energiebereiche – also von Strom, Wärme und Industrie – und entwickelt Lösungen für ein Energiesystem auf Basis erneuerbarer Energien. Im Mittelpunkt steht dabei das Zusammenspiel der unterschiedlichen Technologien und Infrastrukturen: Das Energy Lab verbindet Forschung zu elektrischen, thermischen und chemischen Energieströmen mit modernsten Informations- und Kommunikationstechnologien. Auf Grundlage realer Verbrauchsdaten werden so unter praxisnahen Bedingungen Energiesysteme simuliert und getestet, die den Weg in eine nachhaltige Energieversorgung ebnen.
Der Anspruch des Energy Lab ist exzellente Forschung mit messbarer Wirkung. Seine Expertinnen und Experten tragen Erkenntnisse zu Sektorenkopplung und Systemintegration in Wissenschaft, Wirtschaft und Politik und stärken so den Transfer in die Praxis. Auf diese Weise positioniert sich das Energy Lab als Vorreiter für die Integration realer Energiesysteme und als starke Plattform für eine Community, die den gesellschaftlichen Transformationsprozess aktiv mitgestaltet.
Das Energy Lab ist ein Projekt des Karlsruher Institutes für Technologie (KIT) in Kooperation mit den Helmholtz-Zentren Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Forschungszentrum Jülich (FZJ).
Die Bundesministerien für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) und für Wirtschaft und Energie sowie das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg (MWK) fördern das Energy Lab.
Beim Auftakt des Innovationscampus Sicherheit und Verteidigung BW am 12. Oktober in der ARENA2036 in Stuttgart standen Cybersicherheit und Drohnenentwicklung im Fokus. Gezeigt wurde ein Cybersecurity-Exponat, das gemeinsam mit KASTEL und dem Energy Lab einen hypothetischen, durch Cyberangriffe verursachten Blackout im Verteilnetz simuliert. Ergänzt wurde die Präsentation durch einen Drohnenentwicklungs-Teststand von IPEK und wbk am KIT. Zahlreiche Fachgespräche unterstrichen die Bedeutung der Vernetzung für künftige Kooperationen.
Innovationscampus Sicherheit und Verteidigung
Im Energy Smart Home Lab (ESHL) wurde eine Studie zum Verhalten von Haushalten unter simulierten dynamischen Stromtarifen erfolgreich abgeschlossen. Während einer mehrwöchigen Wohnphase wurden mithilfe von Fragebögen, Interviews und einer Verhaltensintervention Auswirkungen verschiedener Tarifmodelle untersucht. Die Bewohnerin konnte zwischen drei Tarifvarianten wählen und durch die Verlagerung ihres Stromverbrauchs außerhalb von Spitzenzeiten finanzielle Anreize erhalten. Die Analyse basiert auf den umfangreichen Sensordaten des ESHL und liefert wertvolle Erkenntnisse für die Gestaltung zukünftiger flexibler Stromtarife.
Energy Smart Home Lab
Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) baut Europas führende Forschungsinfrastruktur für erneuerbare Energien weiter aus: Ein neuer Natrium-Ionen-Speicher mit 100 kWh Kapazität und 50 kW Leistung ermöglicht die Erprobung innovativer Speichertechnologien unter realitätsnahen Bedingungen. Im Fokus stehen Wärmemanagement, Lastverhalten und neue Zell- sowie Moduldesigns. Die technologie verspricht mehr Versorgungssicherheit durch weltweit verfügbare Rohstoffe und stärkt die Entwicklung eines resilienten, nachhaltigen Energiesystems.