{"id":52141,"date":"2026-03-31T10:46:10","date_gmt":"2026-03-31T08:46:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/promotionsstipendium\/20022-024\/"},"modified":"2026-03-31T10:46:10","modified_gmt":"2026-03-31T08:46:10","slug":"20022-024","status":"publish","type":"promotionsstipendium","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/promotionsstipendium\/20022-024\/","title":{"rendered":"Prognose von hochaufgel\u00f6sten Strahlungsfeldern mit Wolkenkamera- und Satellitenbildern unterst\u00fctzt durch maschinelles Lernen"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align:justify;\">Ziel des Promotionsvorhabens ist die verbesserte Prognose von zeitlich und r\u00e4umlich hochaufgel\u00f6sten solaren Strahlungskarten. Solche Prognosekarten leisten einen wichtigen Beitrag zur Netzintegration gro\u00dfer Anteile solarer Energie und tragen zur optimierten Nutzung solarer Energiesysteme bei.<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">In einem nachhaltigen Energiesystem auf Basis erneuerbarer Energien wird Energie zunehmend an zahlreichen verteilten Standorten, anstatt durch wenige gro\u00dfe Kraftwerke erzeugt und eingespeist. W\u00e4hrend bei der konventionellen Energieerzeugung die Kraftwerksleistung vom Betreiber kontrolliert wird und flexibel angepasst werden kann, ist der Energieertrag aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind und Solar hochvariabel und unterliegt kurzfristigen, teils starken Schwankungen (sog. Strahlungsrampen).<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">Mit Blick auf die Energiewende stellt daher die Entwicklung von Verfahren zum Ausgleich zwischen variabler Erzeugung und Verbrauch eine zunehmende Herausforderung dar. Solare Strahlungsprognosen, wie sie im Rahmen dieser Arbeit entwickelt werden, sind n\u00f6tig, um den Energieeintrag aus Solarkraftwerken vorab abzusch\u00e4tzen.<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">Anwendung finden sie in folgenden Bereichen:<\/p>\n<ul>\n<li>Ausgleich prognostizierter lokaler \u00dcber- und Unterproduktionen an PV-Strom \u00fcber den Energiemarkt bis zu (mindestens) 5 Minuten im Voraus.<\/li>\n<li>Bessere Planbarkeit f\u00fcr die Zuschaltung von Spitzenlastkraftwerken. Dies verringert den Einsatz fossiler Energietr\u00e4ger und tr\u00e4gt zur Netzstabilit\u00e4t bei<\/li>\n<li>Maximierung des genutzten Anteils der produzierten solaren Energie und dadurch Reduktion ben\u00f6tigter PV-Kapazit\u00e4ten.<\/li>\n<li>Gezielter Betrieb gr\u00f6\u00dferer Verbraucher mit Mindestlaufzeit, wie etwa W\u00e4rmepumpen, durch PV-Strom.<\/li>\n<li>Effizienteres Energiespeichermanagement, etwa durch Planung von Ladezyklen von Batteriespeichern. Dadurch werden ben\u00f6tigte Kapazit\u00e4ten minimiert und ihre Lebensdauern erh\u00f6ht.<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align:justify;\">Bisher genutzte Verfahren zur Einstrahlungsprognose nutzen neben numerischen Wettermodellen vor allem die Daten geostation\u00e4rer Wettersatelliten (Sat-Prognosen). Daneben kann der aktuelle Bew\u00f6lkungszustand mit Weitwinkel-Kameras (ASIs) vom Boden aus erfasst werden um daraus kurzfristige hochaufl\u00f6sende Strahlungsprognosen zu berechnen.<\/p>\n<p>Die Vision des Promotionsvorhabens besteht aus einer neuartigen Kombination von ASI- und Sat- Prognosen mittels geeigneter maschineller Lernverfahren (ML). Dabei sollen h\u00f6here Aufl\u00f6sungen bei geringeren Unsicherheiten erreicht werden, als mit bisher genutzten Verfahren. Vor der Kombination sollen verschiedene Ans\u00e4tze zur Optimierung der beiden Einzelverfahren untersucht werden. Gro\u00dfes Potenzial wird dabei insbesondere durch Fortschritte im Bereich ML, Bildverarbeitung und der statistischen Auswertung von Strahlungszeitreihen gesehen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ziel des Promotionsvorhabens ist die verbesserte Prognose von zeitlich und r\u00e4umlich hochaufgel\u00f6sten solaren Strahlungskarten. Solche Prognosekarten leisten einen wichtigen Beitrag zur Netzintegration gro\u00dfer Anteile solarer Energie und tragen zur optimierten Nutzung solarer Energiesysteme bei. 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