DIMENSION

Welche Investitionen in Kraftwerke und Flexibilitäten sind künftig optimal, und welcher Strommix sowie welche Stromflüsse zwischen den europäischen Ländern sind zu erwarten?
Mit welchen Preisen im Day-Ahead-Markt ist zu rechnen, und wie volatil sind sie?
Und wie verändert sich der Strommarkt, wenn die Förderung für erneuerbare Energien angepasst oder ein Kapazitätsmarkt in Deutschland eingeführt wird?

Diese und weitere Fragen beantwortet DIMENSION (Dispatch and Investment Model for European Electricity Markets), ein technologiereiches Simulationsmodell, das die zukünftige Entwicklung und den Einsatz von Erzeugungs- und Flexibilitätsoptionen für das europäische Energiesystem optimiert. Das Modell bewertet politische Rahmenbedingungen wie CO₂-Handel, Fördermechanismen für Erneuerbare und Kraft-Wärme-Kopplung oder Kapazitätsreserven. DIMENSION deckt 28 europäische Länder ab (Europäischer Wirtschaftsraum inklusive UK und Schweiz) und simuliert den Day-Ahead-Markt.

Abbildung 1: Abbildung des europäischen Strommarkts mittels DIMENSION

DIMENSION für Beratung und Forschung

Das Modell liefert belastbare Entscheidungsgrundlagen für strategische Investitionen und unterstützt bei der Bewertung politischer Instrumente in mittel- und langfristigen Szenarien. Durch die detaillierte Abbildung der europäischen Kraftwerks- und Speicherlandschaft lassen sich zudem robuste Entscheidungen für zukünftige Marktentwicklungen ableiten.

DIMENSION im Einsatz:

Assetbewertung: Entscheidungsgrundlage für Investitionen und wirtschaftliche Bewertung von Kraftwerken, Speichern und weiteren Flexibilitätsoptionen
Markt- und Preisprognosen: Prognosen für den Day-Ahead-Markt sowie Abschätzung von Netzentgelten und Umlagen erstellen
Politikfolgenabschätzung: Wirkung unterschiedlicher regulatorischer Rahmenbedingungen (z. B. CO₂-Preise, Fördermechanismen) auf Gesamtsystemkosten, Energieströme und CO₂-Emissionen analysieren
Sektorenkopplung & PtX (Power-to-X): Hochlauf und Einsatz von Wasserstofferzeugung in Europa sowie Integration der Verbrauchssektoren Industrie, Gebäude und Verkehr optimieren

DIMENSION im Detail

DIMENSION ist ein lineares Energiesystemmodell, das als integriertes Investitions- und Dispatch-Modell fungiert. Die Zielfunktion minimiert die Gesamtsystemkosten zur Deckung einer unelastischen Energienachfrage. Diese Kosten bestehen aus Investitionskosten, fixen Betriebs- und Wartungskosten sowie variablen Kosten (inklusive Brennstoff- und CO₂-Kosten) von Kraftwerken. Das Modell entscheidet endogen über den optimalen Ausbau, Rückbau und stündlichen Einsatz von Anlagen und unterstützt so Business-Entscheidungen bei der optimalen Standort- und Technologiewahl von Kraftwerken und Speichern in einem sich wandelnden Strommarktdesign. Zudem ermöglicht DIMENSION die Analyse von
grenzüberschreitendem Stromhandel sowie von Flexibilitätstechnologien wie Elektrofahrzeugen, Wärmepumpen und zunehmender Stromspeicherdurchdringung.

Schematische Darstellung des Modells

Abbildung 2: Detaillierte Modellstruktur

Die Optimierung erfolgt in frei wählbarer zeitlicher Auflösung, üblicherweise in 8.760 stündlichen Zeitschritten für Betrachtungsjahre bis 2050. Räumlich deckt DIMENSION 28 Länder in Europa ab und berücksichtigt den Stromaustausch zwischen diesen Marktregionen. Basis hierfür ist die regelmäßig aktualisierte, detaillierte EWI-Kraftwerksdatenbank. Neben dem Strommarkt integriert DIMENSION modular die Endenergieverbräuche der Sektoren Industrie, Gebäude und Verkehr. Die Sektorenkopplung (von Power-to-Heat bis zu synthetischen Erzeugungsrouten) wird detailliert abgebildet, sodass auch Transformationspfade für grüne Gase und Wasserstoff endogen optimiert werden können.