@techreport{Loeffler2025, type = {Working Paper}, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan}, title = {Dynamische Stromtarife zur Regelung der EE-Versorgung - Eine Analyse am Beispiel des Stromverbrauchs im Jahr 2024}, editor = {Direktorium des Westf{\"a}lischen Energieinstituts,}, issn = {3053-3007 (eISSN)}, doi = {10.82307/srwei.vi1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1010-opus4-48094}, pages = {42}, year = {2025}, abstract = {Die vorliegende Studie untersucht die Auswirkungen dynamischer Stromtarife auf das Stromverbrauchsverhalten und die Gesamtstromkosten in Deutschland im Jahr 2024. Gem{\"a}ß \S41 EnWG sollen dynamische Stromtarife den Stromverbrauch an das wetterabh{\"a}ngige Angebot erneuerbarer Energien (EE) anpassen. Die Studie analysiert 243 Szenarien eines preisgesteuerten Stromverbrauchs, wobei verschiedene Parameter wie das EE-Stromangebot, der minimale Stromb{\"o}rsenpreis und die Verschiebungsperiode des Stromverbrauchs variiert werden. Die Ergebnisse zeigen, dass eine kostenoptimierende Anpassung des Stromverbrauchs nur mit zus{\"a}tzlichen Kurzzeitspeichern umsetzbar ist, um inakzeptable Verwerfungen im Tagesablauf der Stromverbraucher zu vermeiden. Die Berechnungen verdeutlichen, dass dynamische Stromtarife unter den Bedingungen des Jahres 2024 keine wesentlichen systemischen Vorteile bieten und erhebliche technische und finanzielle Zusatzaufw{\"a}nde erfordern. Die Studie schließt mit der Feststellung, dass die Einf{\"u}hrung dynamischer Stromtarife neue Gesch{\"a}ftsmodelle und psychologische Effekte auf die Verbraucher haben k{\"o}nnte, jedoch auch eine neue Form der Stromrationierung darstellt.}, language = {de} } @techreport{Loeffler2025, type = {Working Paper}, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan}, title = {Dynamische Stromtarife zur Regelung EE-versorgten Stromverbrauchs : eine Analyse am Beispiel des Stromverbrauchs im Jahr 2024}, edition = {Version 1.2}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1010-opus4-48063}, pages = {60}, year = {2025}, abstract = {Zusammenfassung Anlass dieser Studie ist die verpflichtende Einf{\"u}hrung dynamischer Stromtarife gem{\"a}ß \S41 EnWG. Hierdurch soll ein Paradigmenwechsel im Hinblick auf den Stromverbrauch bewirkt werden: Der Stromverbrauch soll sich k{\"u}nftig bestm{\"o}glich an das {\"u}berwiegend wettergef{\"u}hrte Stromangebot der Erneuerbare-Energien-Quellen anpassen, statt dass sich das Stromangebot wie bisher am Strombedarf orientiert. Die Studie untersucht, inwieweit dynamische Stromtarife das Stromverbraucher-Verhalten und die Gesamtstromkosten des Jahres 2024 h{\"a}tten beeinflussen k{\"o}nnen, wenn diese bereits 2024 deutschlandweit genutzt worden w{\"a}ren.}, language = {de} } @techreport{Loeffler2024, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan}, title = {Steckbriefe zur Energiewende}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1010-opus4-46088}, pages = {48}, year = {2024}, abstract = {In dem Bericht werden insbesondere auf Daten der Bundesnetzagentur (2022) basierende Steckbriefe s{\"a}mtlicher bei der simulatorischen Behandlung der generellen Leistungsverh{\"a}lt-nisse in einem der geplanten Energiewende unterworfenen Energieversorgungssystem darge stellt. Die Steckbriefe umfassen die auftretenden Leistungsverl{\"a}ufe der Versorgung aus Photovoltaik, Windkraft, Biomasse usw. und des Verbrauchs mit Stromdirektverbrauchern, W{\"a}rmepumpen und Elektro-Fahrzeugen. F{\"u}r den Verbrauch werden zwei Lastvarianten angegeben. Elektrolyseure sind in beiden Varianten nicht ber{\"u}cksichtigt, da sie trotz ihrer hohen Verluste dem Bereich der Wasserstoffspeicherung zugeordnet werden. Ebenso werden Wasserstoff-Kraftwerke weder dem Bereich der Erzeuger oder, aufgrund ihrer hohen Verluste, der Verbraucher zugeordnet; diese sind ebenfalls dem Bereich der Wasserstoffspeicherung zuzuordnen. Die Leistungsverl{\"a}ufe werden erg{\"a}nzt durch „Heatmaps", mit deren Hilfe sich die Leistungsverl{\"a}ufe in vorteilhafter Weise tages- und stundenweise aufl{\"o}sen lassen. Im Gegensatz zur normalen Darstellung der Leistungsverl{\"a}ufe, aus denen sich saisonale Leistungsg{\"a}nge und Leistungswerte sehr gut ablesen lassen, lassen sich aus diesen Heatmaps auch Tagesg{\"a}nge aufgrund menschlicher Verhaltensweisen ermitteln. Statistiken zur Verteilung der Leistungswerte und Tabellen mit den wichtigsten Eckwerten der entsprechenden EE-Erzeuger und Verbraucher vervollst{\"a}ndigen die Steckbriefe. In Einzelf{\"a}llen werden noch Zusatzerl{\"a}uterungen gegeben, ohne die sich die entsprechenden Steckbriefe unvollst{\"a}ndig w{\"a}ren. Insgesamt ergibt sich, dass der Stromverbrauch ab 2045 saisonal enorm ausgepr{\"a}gte Maxima und Minima aufweist, die erheblich von den Maxima und Minima des heutigen Stromverbrauchs abweichen. Dies ist das Resultat des Stromverbrauchs aus W{\"a}rmepumpen und Elektro-Fahr-zeugen. Die Verbrauchsmaxima k{\"o}nnen dabei Werte von etwa 170 GW erreichen, was im Gegensatz zu heutigen Maxima von weniger als 90 GW als bemerkenswert bezeichnet werden muss. In jedem Fall wird ein steuerbarer Backup-Kraftwerkspark ben{\"o}tigt, dessen kontinuierliche Verf{\"u}gbarkeit w{\"a}hrend eines Tages gr{\"o}ßer wie 2 Stunden sein muss. Er muss gezielt zur Morgenzeit, typischerweise zwischen 05:00 und 07:00, mit Leistungsh{\"u}ben von 20 GW/h eingeschaltet und abends, typischerweise zwischen 18:00 und 20:00, mit Lastabw{\"u}rfen von {\"u}ber 22 GW/h gezielt wieder abgeschaltet werden k{\"o}nnen. Grund hierf{\"u}r ist der Wechsel menschlicher Tagesaktivit{\"a}t auf Nachtpassivit{\"a}t und umgekehrt, was sich im t{\"a}glichen Strombedarf widerspiegelt.}, language = {de} } @techreport{Loeffler2024, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan}, title = {Energiewende und Versorgungssicherheit 2045}, edition = {Version 1.1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1010-opus4-46069}, pages = {19}, year = {2024}, abstract = {Deutschlands Stromversorgung soll im Jahr 2045 gem{\"a}ß aktueller Planung (z.B. EEG 2023) aus-schließlich mit Hilfe sog. erneuerbarer Energien geschehen. Hierzu geh{\"o}ren Wind- und Solar-kraft und in erheblichst geringerem Maße Biomasse- und Laufwasserkraft. Bekannt ist, dass die Energiezufuhr aus diesen Energiequellen {\"u}berwiegend volatil und daher inkompatibel mit dem Strombedarf der Verbraucher ist. Ohne weitere Maßnahmen k{\"a}me es st{\"a}ndig zu {\"U}ber- oder Unterversorgungssituationen mit der Folge dauerhafter Blackouts. W{\"a}hrend eine {\"U}berversorgung im einfachsten Fall mit dem rechtzeitigen, wenn auch unwirtschaftlichen Abschalten der entsprechenden Energieversorger sehr gut beherrschbar ist - andere Maßnahmen sind die Speicherung der {\"u}bersch{\"u}ssigen Energie oder deren Export, sofern es das Ausland zul{\"a}sst -, ist die Darstellung der Versorgungssicherheit im Falle einer Unterversorgung, also die Vermeidung ewiger Blackouts, nur mit Hilfe zus{\"a}tzlicher aktiv steuerbarer Energiequellen darstellbar. In Frage kommen hierf{\"u}r nach heutiger Diskussionslage Gas- bzw. H2-Kraftwerke, virtuelle und reale Batterie-Kraftwerke, sowie Pumpspeicher-Kraftwerke und Stromimporte. F{\"u}r den Import muss das Ausland f{\"u}r Deutschland regelbare Kraftwerke vorhalten, die stets dann mit erster Priorit{\"a}t bereitstehen m{\"u}ssen, wenn Deutschland in eine Unterversorgungslage ger{\"a}t. Diese M{\"o}glichkeit erscheint dem Berichter eher spekulativ als gesichert. Die Verwendung deutscher Kernkraftwerke wird heutzutage aus politischen Gr{\"u}nden negiert, w{\"a}hrend gleichzeitig und widersinnigerweise der Import ausl{\"a}ndischen Kernkraftstroms billigend in Kauf genommen wird.}, language = {de} } @techreport{Loeffler2024, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan}, title = {Dynamische Strompreistarife und deren Wirkung auf den Stromverbrauch}, edition = {Version 1.0}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1010-opus4-46074}, pages = {39}, year = {2024}, abstract = {Anlass der Studie ist das im Juli 2024 vom Bundesministerium f{\"u}r Wirtschaft und Klimaschutz BMWK herausgegebene „Strommarktdesign der Zukunft : Optionen f{\"u}r ein sicheres, bezahlbares und nachhaltiges Stromsystem" [BMWK 2024]. Das Strommarktdesign solle einen Paradigmenwechsel im Strommarkt herbeif{\"u}hren. Eingef{\"u}hrt werden soll ein Kapazit{\"a}tsmarkt, eine Art systemische Grundgeb{\"u}hr, zur Finanzierung unwirtschaftlicher Investitionen in k{\"u}nftig nur wenig auslastbare Kraftwerke. Zudem sollen die Stromverbraucher als Regelkomponente in einer zuk{\"u}nftig volatilen Stromversorgung eingesetzt werden. Die Motivation hierzu soll mit Hilfe dynamischer Stromtarife gelingen. Vorliegende Studie befasst sich insbesondere mit der potentiellen Wirkung dynamischer Strom-preise auf den Stromverbrauch. Hierzu wird das Einsparpotenzial bei Nutzung dieser Stromtarife untersucht. Empirische Befunde aus Deutschland und Schweden unterf{\"u}ttern und erweitern diese Untersuchung mit Blick auf die erhoffte Beeinflussbarkeit des k{\"u}nftigen, den politischen Energiewende-Planungen unterworfenen Stromversorgungssystems. Die Untersuchungsergebnisse werden wie folgt interpretiert: • In „Smart-Grids" k{\"o}nnen dynamische Stromtarife das Verbraucherverhalten bei einem Einsparpotential von 10 bis 15\% begrenzt beeinflussen. • Der Einfluss beschr{\"a}nkt sich auf lokale Stromversorgungsnetze. • Der Stromverbrauch wird in dem Sinne vergleichm{\"a}ßigt, dass tageweise auftretende Lastspitzen und Lastt{\"a}ler sich durch Lastverschiebungen ausgeglichener darstellen. Die Differenz der beiden Tagesextremwerte k{\"o}nnte um bis zu 20\% sinken. • Der j{\"a}hrliche Stromverbrauch wird hierdurch nicht wahrnehmbar beeinflusst. Der qualitative Verlauf des Lastgangs ebenso wenig. • Die Vergleichm{\"a}ßigung ist in dem Sinne netzdienlich, dass nur unzureichend ausgebaute Ortsnetze durch die k{\"u}nftige zunehmende Beanspruchung durch Elektromobilit{\"a}t und W{\"a}rmepumpen nicht {\"u}berbeansprucht werden bzw. dass deren sowieso notwendiger Ausbau in etwas reduzierter Weise ausgef{\"u}hrt werden kann. • Die grundlegenden Probleme bzw. Herausforderungen des geplant volatilen Gesamtstromversorgungssystems lassen sich durch Einsatz der Stromverbraucher als system-dienliches Regelglied nicht l{\"o}sen. Dazu ist ihre Wirkung im Vergleich zur {\"u}ber das Jahr gemittelten Last zu gering. Der gew{\"u}nschte Ausgleich sollte besser mit Hilfe geeigneter Speicher statt mit humanen Ressourcen als Regelglied gel{\"o}st werden. Prinzipiell kann die geplante Flexibilisierung des Strommarktes als eine gut vermittelbare und von den Stromkunden nur schlecht zu erkennende Form der Energierationierung durch Preismechanismen gesehen werden. Energierationierungen signalisieren oft strukturelle Probleme im Energiesektor eines Landes. Die Frage, ob der vom BMWK vorgeschlagene Paradigmenwechsel bereits in diese Richtung zielt, darf zusammen mit den derzeit immer offener und h{\"a}ufiger zutage tretenden, bisher noch verkraftbaren Dysfunktionalit{\"a}ten der derzeitigen Stromversorgung durchaus in Betracht gezogen werden.}, language = {de} } @inproceedings{LoefflerMeckingLindenblattetal.2016, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan and Mecking, Klaus and Lindenblatt, Tobias and Schneider, Markus}, title = {Thermal Stress at the Surface of Thick Conductive Plates Induced by Sinusoidal Current Pulses}, year = {2016}, language = {en} } @inproceedings{LoefflerSpahn2016, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan and Spahn, Emil}, title = {Design of a Flat-Channel Launcher}, year = {2016}, language = {en} } @techreport{LoefflerOberladstaetter2016, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan and Oberladst{\"a}tter, Oswald}, title = {A German townhouse with electric infrared heating panels and a wood pellet stove occupants experience and energy monitoring results}, doi = {10.13140/RG.2.2.34656.17923}, year = {2016}, abstract = {The intention of this report is to serve as a "real life" documentation of using electric infrared heating panels in a remodeled older residential building.}, language = {en} } @article{LoefflerZellmerSchneideretal.2024, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan and Zellmer, Florian and Schneider, Markus and Kreischer, Christian}, title = {An Augmented Multiphase Rail Launcher With a Modular Design: Extended Setup and Muzzle Fed Operation}, series = {IEEE Transactions on Plasma Science}, volume = {2024}, journal = {IEEE Transactions on Plasma Science}, doi = {10.1109/TPS.2024.3374461}, year = {2024}, language = {en} } @article{LoefflerRochHundertmarketal.2013, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan and Roch, Martin and Hundertmark, Stephan and Zacharias, Peter}, title = {Augmented Electromagnetic Accelerators - Technical Solutions and New Ideas}, series = {IEEE Transactions on Plasma Science}, volume = {2013}, journal = {IEEE Transactions on Plasma Science}, number = {Vol. 41, Issue: 10}, year = {2013}, language = {en} } @article{ZellmerLoefflerSchneideretal.2023, author = {Zellmer, Florian and L{\"o}ffler, Markus Jan and Schneider, Markus and Kreischer, Christian}, title = {An Augmented Multiphase Rail Launcher With a Modular Design: Theoretical Considerations and Development}, series = {COMPEL - The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering}, volume = {2023}, journal = {COMPEL - The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering}, number = {Vol. 42 No. 6}, issn = {0332-1649}, pages = {1372 -- 1381}, year = {2023}, language = {en} } @article{LoefflerSiaenenSchneideretal.2013, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan and Siaenen, Thorbj{\"o}rn and Schneider, Markus and Zacharias, Peter}, title = {Actively Controlling the Muzzle Velocity of a Railgun}, series = {IEEE Transactions on Plasma Science}, volume = {2013}, journal = {IEEE Transactions on Plasma Science}, number = {Vol. 41 Issue: 5}, year = {2013}, language = {en} } @article{LoefflerSchneiderRackauskas2013, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan and Schneider, Markus and Rackauskas, Justinas}, title = {Electromechanical Modeling of Components of a Linear Electromagnetic Accelerator}, series = {IEEE Transactions on Plasma Science}, volume = {2013}, journal = {IEEE Transactions on Plasma Science}, number = {Vol. 41, Issue: 10}, year = {2013}, language = {en} } @article{LoefflerRochHundertmarketal.2014, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan and Roch, Martin and Hundertmark, Stephan and Zacharias, Peter}, title = {First Experiment With the Modular Augmented Staged Electromagnetic Launcher}, series = {IEEE Transactions on Plasma Science}, volume = {2014}, journal = {IEEE Transactions on Plasma Science}, number = {Vol. 42, Issue: 10}, year = {2014}, language = {en} } @article{LoefflerRochHundertmarketal.2015, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan and Roch, Martin and Hundertmark, Stephan and Zacharias, Peter}, title = {The Modular Augmented Staged Electromagnetic Launcher Operated in the Energy Storage Mode}, series = {IEEE Transactions on Plasma Science}, volume = {2015}, journal = {IEEE Transactions on Plasma Science}, number = {Vol. 43, Issue: 5}, year = {2015}, language = {en} } @article{LoefflerSchneider2013, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan and Schneider, Markus}, title = {Temperature Versus Magnetic Pressure at the Surface of a Semi-Infinite Plate}, series = {IEEE Transactions on Plasma Science}, volume = {2013}, journal = {IEEE Transactions on Plasma Science}, number = {Vol. 41 Issue: 10}, year = {2013}, language = {en} } @article{LoefflerZellmerSchneideretal.2023, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan and Zellmer, Florian and Schneider, Markus and Kreischer, Christian}, title = {A Multiphase Rail Launcher With Circular Geometry and Modular Design: Development, Construction, and First Experiments}, series = {IEEE Transactions on Plasma Science}, volume = {2023}, journal = {IEEE Transactions on Plasma Science}, number = {2023-03}, doi = {10.1109/TPS.2023.3240773}, year = {2023}, language = {en} } @article{LoefflerMarquardt2023, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan and Marquardt, Ralf-Michael}, title = {Wieviele Wasserstoff-Kraftwerke erfordert die Energiewende und wie erhalten wir sie?}, series = {Wirtschaftsdienst}, volume = {2023}, journal = {Wirtschaftsdienst}, number = {10/2023}, doi = {10.2478/wd-2023-0191}, pages = {689 -- 697}, year = {2023}, language = {de} } @article{LoefflerZellmer2023, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan and Zellmer, Florian}, title = {Augmented Three-Phase AC-Railgun: Basic Considerations}, series = {IEEE Transactions on Plasma Science}, volume = {2023-01}, journal = {IEEE Transactions on Plasma Science}, number = {01}, doi = {10.1109/TPS.2022.3229569}, year = {2023}, language = {en} } @techreport{MarquardtBontrupBrodmannetal.2022, type = {Working Paper}, author = {Marquardt, Ralf-Michael and Bontrup, Heinz-Josef and Brodmann, Michael and Fieberg, Christian and L{\"o}ffler, Markus Jan and Schneider, Andreas and Wichtmann, Andreas}, title = {Energie- und Klimawende zwischen Anspruch, Wunschdenken und Wirklichkeit}, pages = {103}, year = {2022}, language = {de} } @article{MarquardtLoeffler2023, author = {Marquardt, Ralf-Michael and L{\"o}ffler, Markus Jan}, title = {Wie viele Wasserstoffkraftwerke erfordert die Energiewende und wie erhalten wir sie?}, series = {Wirtschaftsdienst}, volume = {103}, journal = {Wirtschaftsdienst}, number = {Heft 10}, pages = {689 -- 697}, year = {2023}, language = {de} }