Willkommen im Fachgebiet Resiliente Energiesysteme

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Die Forschungsarbeiten der Forschungsgruppe Resiliente Energiesysteme konzentrieren sich auf die Untersuchung und Unterstützung der Transformationsprozesse im zukünftigen Energiesystem.

Ein Fokus liegt auf dem Ansatz transformativer Resilienz, die Fähigkeit, tiefgreifende Veränderungen oder Störereignisse des Energiesystems als Chance für die Gestaltung nachhaltiger und belastbarer Strukturen zu nutzen. Dabei werden Ansätze entwickelt, um weniger vulnerable Systeme zu schaffen – nicht nur als Reaktion auf diese Störungen, sondern auch präventiv durch eine frühzeitige strategische Gestaltung. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der datengestützten Analyse von soziotechnischen Vulnerabilitäten und Risiken sowie einer modellgestützten Vorausschau von Zukunftsszenarien für urbane und industrielle Infrastrukturen.

Wir entwickeln Werkzeuge zur Energiesystemmodellierung & -Optimierung sowie digitale Planungswerkzeuge, um die Auswirkungen verschiedener Maßnahmen auf Resilienz und Nachhaltigkeit im Energiesystem zu simulieren. Zusammen mit Transformationsakteuren außerhalb der Forschung werden dadurch fundierte Entscheidungsgrundlagen für die komplexe Transformation des Energiesystems geschaffen. Mithilfe urbaner Zwillinge werden vielversprechende Ausgangspunkte geboten, um komplexe Zusammenhänge zu erfassen und Transformationsakteure in komplexen Entscheidungsprozessen unterstützen.

Das Virtual Transformation Lab (VTL) bietet eine Umgebung, in der diese Themen partizipativ mit unterschiedlichen Akteursgruppen gestaltet werden können. Das VTL bietet sowohl klassische analoge als auch digitale interaktive Werkzeuge (LED-Wall & Touchtables), um unterschiedliche Phasen von Transformationsprozessen bestmöglich zu unterstützen. Als Teil des Digital Hub Industry im NEOS Gebäude des Technologiepark der Universität Bremen ist das Fachgebiet bestens mit Forschungs- und Industriepartnern vernetzt. Zudem ist die Gruppe Mitglied des Bremer Forschungszentrums für Energiesysteme „Energie für Wirtschaft und Gesellschaft“ (BEST).

Mitglieder dieses Fachgebiets kommen aus dem Maschinenbau, der Verfahrenstechnik, der Biologie, Physik und den Sozialwissenschaften; sie arbeiten in inter- sowie transdisziplinären Projekten zusammen.

Die neue Veröffentlichung untersucht die Produktion von grünem Wasserstoff in semiariden Regionen

Cosme Polese Borges und seine Co-Autoren haben einen neuen Artikel mit dem Titel „Green hydrogen production in a semi-arid region: A system dynamics analysis of water supply alternatives“ (Grüne Wasserstoffproduktion in einer semiariden Region: Eine systemdynamische Analyse von Alternativen zur Wasserversorgung) in „Sustainable Futures“ veröffentlicht.
In dieser Studie wird ein Systemdynamikmodell angewendet, um zu untersuchen, wie sich Wasserversorgungsstrategien – recyceltes Wasser und Meerwasserentsalzung – auf die großtechnische Produktion von grünem Wasserstoff in Ceará, Brasilien, (2026–2050) auswirken. Die Ergebnisse zeigen, dass die Wasserarchitektur die Wasserstoffproduktion und den Betriebsaufwand stark beeinflusst. Entsalzungsszenarien führen zu moderaten Mengen (≈397–509 kt/Jahr), erfordern jedoch den höchsten Energieaufwand und verursachen erhebliche Salzlaugenmengen, was den Druck auf die Küstengebiete erhöht. Ein Übergangsszenario führt aufgrund einer schlecht abgestimmten Infrastrukturausweitung zu der geringsten Produktion (≈252 kt/Jahr). Im Gegensatz dazu liefert ein vollständig zirkuläres Szenario mit recyceltem Wasser die höchste Produktion (≈862 kt/Jahr), eliminiert die Salzlaugenableitung und reduziert die Energieintensität. Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Wasserbewirtschaftung als strategischer Faktor für eine gerechte und nachhaltige Wasserstoffentwicklung in semiariden Regionen.