Analysis and agent-based modelling of lifestyle aspects influencing the residential energy demand in France and Germany

Abstract

This captures differences in energy relevant behavior of households and analyzes the impact of sociodemographic variables and lifestyle aspects on it. Towards this aim, a standardized postal-survey has been conducted in France (Lyon) and Germany (Stuttgart) in order to collect data about lifestyle, socioeco- nomic conditions, the type and age of the building one lives in, and the levels of provision with different household-appliances, as well as their usage. Besides the statistical analysis, this data has been used to parametrize an agent-based model of energy relevant household behavior which has been developed in the run of this project and produces simulated household load-curves. This approach has been chosen, because the provision of electricity in an AC-grid demands the matching of demand and supply at all times in order to keep the frequency constant; the timely resolution of the statistical analysis is therefore too grainy for engineering needs. The resulting load-curves showed that the differences between households grouped by sociodemographic variables are mainly in regard to the height of the load-curve - and thus concerning only the amount of electricity consumed over the day - while households grouped by lifestyle variables tend to differ more in regard to the overall shape of the load curve - and thus show differences in the distribution of electricity demand over the hours of the day.

In dieser Arbeit sollen daher Unterschiede im energierelevanten Verhalten von Haushalten erfasst werden und der Einfluss von soziodemographischen Gegebenheiten und Lebensstilvariablen auf dieses analysiert werden. Dazu wurden in Frankreich (Lyon) und Deutschland (Stuttgart) mittels einer schriftlichen Befragung Daten über Lebensstil, Sozioökonomie, bewohntem Gebäude und Ausstattung mit Haushaltsgeräten sowie ihre Verwendung erhoben und statistisch ausgewertet. Da bei der Bereitstellung von Strom Angebot und Nachfrage zu jeder Zeit ausgeglichen sein muss - in einem Wechselspannungsnetz ändert sich sonst die Frequenz - wurde für die Darstellung des Stromverbrauches zudem eine agentenbasierte Simulationsumgebung erstellt, die aus den erfassten Daten resultierende Lastkurven simuliert und damit eine höhere zeitliche Auflösung bietet als rein statistischen Analysen. Dabei zeigte sich, dass die Haushalte, werden sie nach soziodemographischen Kriterien gruppiert, sich in erster Linie durch die Höhe der Lastkurve - also die Menge des über den Tag verbrauchten Stromes - unterscheiden, während sich eine Gruppierung nach Lebensstilkriterien stärker auf die Form der Lastkurve auswirkt - somit also größere Unterschiede in der zeitlichen Verteilung der Nachfrage bestehen.