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Der Ausbau Erneuerbarer Energien (EE) schreitet weltweit voran, doch vielerorts fehlt es an verlässlichen Daten und geeigneten Modellierungswerkzeugen. Auch in afrikanischen Ländern erschwert dieser Mangel die Nutzung gewaltiger EE-Potenziale. Im Rahmen des Forschungsprojekts OASES haben das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE und Partner daher ein offenes AU-EU-Ökosystem für Energiesystemmodellierungen aufgebaut. Neben einem Werkzeug zur automatisierten Erkennung von EE-Anlagen auf Satellitenbildern wurden hochaufgelöste EE-Zeitreihen erzeugt, welche in das stark weiterentwickelte und nutzerfreundliche IRENA FlexTool integriert werden können.
Transparente Energiedaten und -modelle sind ein Schlüssel für die erfolgreiche Transformation der Energiesysteme und für die notwendige Versorgungssicherheit. OASES setzt daher auf Open-Source-Software und frei zugängliche Daten. Innovativ ist die Kombination aus satellitengestützter Infrastrukturerkennung, maschinellem Lernen, hochaufgelöster Zeitreihenmodellierung und nutzerfreundlicher Energiesystemanalyse. Diese Herangehensweise ermöglicht einfache Abbildung und Analyse von Energiesystemen und begünstigt praxisnahe Anwendungen. So trägt das Projekt zur Reduktion fossiler Abhängigkeiten, zum Ausbau erneuerbarer Kapazitäten sowie zur Förderung internationaler Kooperation bei.
„Mit OASES haben wir gezeigt, wie offene Daten und Open-Source-Software die Planung der Energiewende in Afrika und Europa gleichermaßen voranbringen können. Besonders stolz sind wir auf den umfangreichen Capacity-Building-Ansatz, der unsere Partner dazu befähigt, die entwickelten Tools weiterzuentwickeln und zu verbreiten“, sagt Malte Lindenmeyer, Projektkoordinator am Fraunhofer IEE.
Partnernetzwerk und offene Modellierungslösungen
Das Fraunhofer IEE hat das EU-Projekt „OASES – Development and Demonstration of a Sustainable Open Access AU-EU Ecosystem for Energy System Modelling“ koordiniert und dabei zudem seine Expertise in Potenzialanalysen sowie bei der Modellierung von Kapazitätsausbau eingebracht. Gemeinsam mit der Universität Kassel, dem VTT Technical Research Centre of Finland, dem Council for Scientific and Industrial Research (Südafrika), dem Renewable Energies Development Center (Algerien), der Helwan University (Ägypten) und der University of Venda (Südafrika) arbeitete das Institut an praxisnahen Lösungen für offene und nutzerfreundliche Energiesystemmodellierung. Das Vorhaben war Teil des EU-Förderprogramms Horizon 2020, eingebettet in ein Unterprogramm für den Aufbau langfristiger EE-Partnerschaften zwischen den europäischen und afrikanischen Ländern (LEAP-RE). Neben der Europäischen Union förderte das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) das Projekt mit einem Gesamtvolumen von rund 1,1 Millionen Euro. Die Arbeiten an OASES wurden im Juni 2025 abgeschlossen.
„Durch die Kombination verschiedener Erdbeobachtungsdaten, moderner KI-Methoden und offener Modellierungsumgebungen ist es uns gelungen, leistungsfähige Werkzeuge zu entwickeln, die auch ohne Programmierkenntnisse direkt anwendbar sind“, sagt Maximilian Kleebauer, Projektleiter an der Universität Kassel.
Konkret ging es um Machine-Learning-Modelle zur automatisierten Erkennung von Photovoltaik- und Windenergieanlagen aus Satellitendaten. Hochaufgelöste Zeitreihen für Wind und Solar werden auf Stundenbasis im Raster von 1 km × 1 km bereitgestellt. Ergänzend verbesserten die Partner das bestehende IRENA FlexTool für die Energiesystemmodellierung und führten sechs Fallstudien von lokaler bis kontinentaler Ebene durch. Der zentrale Fortschritt liegt in einem vollständig offenen und reproduzierbaren Modellierungssystem, das niedrigschwellig in Afrika wie in Europa angewandt werden kann und ohne proprietäre Software auskommt.
Praxisvalidierung in Afrika und Europa
Die Einsatztauglichkeit wurde in Praxisbeispielen validiert, etwa bei PV- und Windpotenzialanalysen in Algerien oder bei der Netzausbauplanung in Südafrika.
Ein wichtiger Bestandteil waren Workshops mit dem IRENA FlexTool, deren Ergebnisse dokumentiert sind und direkt in Szenarien zur Integration Erneuerbarer Energien einfließen können. „Der OASES-Workshop in Algiers hat gezeigt, dass Akteure im Bereich Eerneuerbarer Energien in Algerien mithilfe von Open-Source-Software eigene Studien zur Netzintegration durchführen können. Am CDER unterstützen wir solche Arbeiten und eröffnen damit ein Feld, das bisher weitgehend Elektrizitätsunternehmen vorbehalten war. Gleichzeitig konnten wir mit der Veranstaltung den Austausch zwischen Wirtschaft, Forschung und staatlichen Institutionen fördern, indem wir private Unternehmen, Universitäten und Forschungszentren miteinander vernetzt haben“, erklärt Salim Bouchakour, Projektleiter am CDER.
Am Ende profitieren Energieplaner, Netzbetreiber, Behörden, Wissenschaft und Politik gleichermaßen: Sie erhalten Zugang zu präzisen sowie transparenten Analysen. Diese erleichtern den Ausbau erneuerbarer Energien, ermöglichen fundierte Szenarien für Klimaschutzstrategien und begünstigen einen effizienten Netzausbau.
Im Rahmen einer möglichen Anschlussförderung durch das Folgeprogramm LEAP-SE wollen die Partner die entwickelten Ansätze vertiefen und zusätzliche Fallstudien aufbauen. Ziel ist es, die Ergebnisse stärker in nationale Energie- und Klimastrategien zu integrieren und damit den praktischen Nutzen für Politik und Planung zu erhöhen. Zudem soll die Visualisierung der Daten und Modelle über ein nutzerfreundliches WebGIS-Tool weiter ausgebaut werden, um Entscheidungsträgern einen noch leichteren Zugang zu den Informationen zu ermöglichen.
Malte Lindenmeyer, Projektkoordinator am Fraunhofer IEE
https://www.iee.fraunhofer.de/de/presse-infothek/Presse-Medien/2025/energieplanu...
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars
Energy, Environment / ecology, Geosciences, Information technology, Oceanology / climate
transregional, national
Research projects
German
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