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Energie: Viel zu schade, sie zu verschwenden

Energie ist knapp und teuer. Umso wichtiger ist es, dass frühzeitig neue Technik-Optionen zur Verfügung stehen. Deshalb sind zum einen die bereits verfügbaren Techniken effizienter und wirtschaftlicher zu machen, zum anderen gilt es, weitere Technologiepotenziale zu erschließen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie unterstützt daher Forschungs- und Entwicklungsarbeiten (FuE) moderner Energietechnologien im Rahmen seines Technologieprogramms "Klimaschutz und Energieeffizienz".

Das Programm ist Bestandteil des 5. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung "Innovation und neue Energietechnologien". Im Fokus stehen Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsprojekte entlang der gesamten Energiekette: von der Energieumwandlung über den Energietransport bis hin zur Verwendung von Energie beim Endverbraucher. Schwerpunkte sind die Themen "Moderne Kraftwerkstechnologien" (inkl. CO2-Abtrennung und -Speicherung), "Kraft-Wärme-Kopplung, Fernwärme", "Brennstoffzelle, Wasserstoff", "Effiziente Stromnutzung, Speicher", "Energieoptimiertes Bauen" sowie "Energieeffizienz in Industrie, Gewerbe, Handel und Dienstleistungen".

Das Ministerium fördert dabei Projekte von Unternehmen, Forschungsinstituten und Universitäten, die sich durch Exzellenz auszeichnen und wesentliche technologische Beiträge für die Umgestaltung der Energiesysteme hinsichtlich Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit liefern. In den kommenden vier Jahren fördert  das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie diesen Bereich mit 462 Millionen Euro.

"Das Programm beschleunigt Innovationsprozesse und stärkt Wachstum und Beschäftigung in Deutschland", sagt Bundeswirtschaftsminister Michael Glos. "Zudem bietet es über den Export von hocheffizienten Energietechnologien über den nationalen Rahmen hinaus einen wirksamen Beitrag zum Schutz der Erdatmosphäre", so Michael Glos.

Ergänzt wird das "Technologieprogramm Klimaschutz und Energieeffizienz" durch Maßnahmen zur Förderung der nuklearen Sicherheits- und Endlagerforschung mit weiteren rund 130 Millionen Euro und der institutionellen Förderung der Energieforschung des Deutschen  Zentrums für Luft- und Raumfahrt.

Die Förderschwerpunkte im Einzelnen:

Moderne Technologien für Kraftwerke

Trotz erheblicher Anstrengungen für mehr Energieeffizienz sowie den Ausbau erneuerbarer Energien werden Kohle und Gas auch in Zukunft einen Beitrag zur Stromerzeugung in Deutschland leisten müssen. Insofern spielt die Modernisierung des Kraftwerksparks eine zentrale Rolle.

COORETEC liefert hierzu mit der Förderung von Forschung und Entwicklung die notwendigen technologischen Voraussetzungen. COORETEC ist eine Initiative des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie zur Entwicklung zukunftsfähiger Kraftwerke mit fossilen Brennstoffen. Die Abkürzung COORETEC steht für CO2-Reduktions-Technologien.

Zwei Strategielinien verfolgt das Ministerium dabei in gemeinsamen Projekten mit Beteiligung von Wirtschaft und Wissenschaft: erstens den Wirkungsgrad von Kraftwerken durch innovative Technologien zu steigern und zweitens Technologien zur Abscheidung und zum Transport von CO2 mit dem Ziel einer langfristigen und sicheren Speicherung in geologischen Formationen zu entwickeln.

"Diese Technologien können eine wichtige Grundlage sein, um zukünftig die Nutzung des Energieträgers Kohle den klimapolitischen Notwendigkeiten anzupassen und gleichzeitig eine gesicherte und bezahlbare Energieversorgung zu garantieren", sagt der Bundesminister für Wirtschaft und Technologie, Michael Glos. Gerade vor dem Hintergrund der heutigen Unsicherheiten auf den Energiemärkten sei es wichtig, notwendige Voraussetzungen zu schaffen, um mit einem breit aufgestellten und flexiblen Energieversorgungssystem auch morgen reaktionsfähig zu bleiben, so Michael Glos.

Mit Kraft-Wärme-Kopplung Ressourcen schonen

Die Nutzung von KWK-Technologien und die Gebäudeversorgung mit Fern- und Nahwärme sind wichtige Wege, Primärenergie effizient zu nutzen, und tragen dazu bei, die energie- und klimapolitischen Ziele der Bundesregierung zu erreichen. Auch hinsichtlich der Kosten ist die Fernwärmenutzung attraktiv: Beträchtlichen Investitionen in der Fernwärmeversorgung stehen geringe Kostenschwankungen im Betrieb (Kostenanteil 10-40 Prozent) gegenüber. Dies ist in Zeiten steigender Primärenergiekosten ein wesentlicher Vorteil.

Ziel der Projektförderung ist es, die netzgebundene Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden weiterzuentwickeln. Dabei wird die Nah- und Fernwärme aus KWK-Anlagen oder aus industrieller Abwärme genauso behandelt wie Umweltenergie und regenerative Energiequellen. Dies beinhaltet auch, die energetische Effizienz vorhandener Netze zu steigern sowie diese neuen Versorgungsstrukturen zu erproben.

"KWK-Technologien und die Gebäudeversorgung mit Fern- und Nahwärme sind wichtige Wege zur effizienteren Primärenergienutzung", so Bundeswirtschaftsminister Michael Glos.

Die Brennstoffzelle

Brennstoffzellen können langfristig eine wichtige Rolle in einer nachhaltigen Energiewirtschaft spielen. Sie weisen hohe elektrische Wirkungsgrade auf, eignen sich zur Kraft-Wärme-Kopplung und verursachen im Betrieb so gut wie keine Schadstoffemissionen.

Sie können in Blockheizkraftwerken, Hausenergieversorgungsanlagen, Fahrzeugen und portablen Anwendungen eingesetzt werden. Noch sind sie allerdings nicht marktreif. Die Brennstoffzellen-Entwicklung wird aus diesen Gründen seit vielen Jahren vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie mit hoher Priorität gefördert. Während der Wasserstoff vor allem in Kombination mit der Brennstoffzelle als viel versprechender Kraftstoff für den Verkehr angesehen wird, gilt die stationäre Brennstoffzelle insbesondere bei der dezentralen Strom- und Wärmeerzeugung als Schlüsselkomponente einer nachhaltigen Energieversorgung. Trotz erheblicher Erfolge bei den bisherigen Forschungs- und Entwicklungsmaßnahmen sind für die Markteinführung noch viele technologische und ökonomische Hemmnisse zu beseitigen.

"Die künftigen Fördervorhaben sind daher noch stärker darauf ausgerichtet, Kosten zu senken und die Lebensdauer der Systeme zu erhöhen", so Bundeswirtschaftsminister Michael Glos.

Das Bundesministerium fördert unter anderem Projekte zur grundlegenden Entwicklung neuartiger Materialien für Membranen, die Entwicklung von Komponenten, die Integration in das Gesamtsystem Brennstoffzelle sowie Tests von Prototypen in den Bereichen Verkehr, stationäre Anwendung  in der Hausenergieversorgung und in Industrieanwendungen sowie spezielle Märkte für Brennstoffzellen.

Strom effizient nutzen und speichern

Immer mehr erneuerbare Energiequellen wie Wind- und Sonnenenergie etablieren sich am Markt und speisen Strom in die elektrischen Netze ein. Bei einem weiteren Ausbau erneuerbarer Energien wird es immer schwieriger, Angebot und Nachfrage von elektrischer Energie zur Deckung zu bringen. Mittel- bis langfristig ist daher die Speicherung von Strom in den Netzen erforderlich.

Neueste Entwicklungen wie die Lithium-Ionen-Technik sind zuverlässige und langlebige Stromspeicher. Ziel des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie ist es daher, diese Technologie weiterzuentwickeln und für stationäre oder mobile Anwendungen nutzbar zu machen. Für die stationäre Speicherung elektrischer Energieversorgung bieten sich weitere Technologien, wie beispielsweise die Druckluftspeicherung, an.

Energieeffiziente Technologien in Industrie, Gewerbe, Handel und Dienstleistungen

Die Energieproduktivität zu erhöhen, ist erklärtes Ziel der Bundesregierung. Denn Energie in der Industrie effizienter (rund 25 Prozent des gesamten Endenergieverbrauchs) sowie im Gewerbe-Handel-Dienstleistungsbereich (rund 16 Prozent des gesamten Endenergieverbrauchs) zu nutzen, führt dazu, dass Energiekosten sinken sowie die Wettbewerbsvorteile für die deutsche Wirtschaft steigen.

Moderne, energieeffiziente Technologien sowie energieoptimierte Prozesse und ihre Umsetzung in der Industrie und in Gewerbe, Handel und Dienstleistungen zu entwickeln, ist eine zentrale Aufgabe der Wirtschaft. Das Bundeswirtschaftsministerium fördert diese daher vor allem bei risikoreichen Entwicklungen mit langer Vorlaufzeit. Zielgruppen sind insbesondere kleine und mittlere Unternehmen (KMU) und wissenschaftliche Institute, die mit Hightech-Entwicklungen zur Modernisierung der Energietechnik im produzierenden Gewerbe beitragen. Förderschwerpunkte sind unter anderem Thermoprozessanlagen, Trockner, Nutzung von Prozessgas sowie Querschnittstechnologien wie Kältetechnik, Ventilatoren, Pumpen, Drucklufterzeugung, Trennverfahren.

Energieoptimiert bauen

Ein weiterer Förderschwerpunkt ist das "Gebäude der Zukunft" im Rahmen des Förderkonzepts EnOB - Energieoptimiertes Bauen. In den vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Forschungsprojekten geht es um Gebäude mit minimalem Primärenergiebedarf und hohem Nutzerkomfort - und das bei moderaten Investitions- und deutlich reduzierten Betriebskosten.

Auf den nächsten Seiten erfahren Sie mehr über die verschiedenen Forschungsakzente von EnOB sowie über Konzepte, Technologien und Materialien in Modellprojekten.