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Dossier

Energietechnologien für die Zukunft

Die Energiewende stellt Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Technik vor große Herausforderungen. Bürgerinnen und Bürger müssen sich auf Veränderungen einstellen und sie in ihrem Alltag mittragen. Die Möglichkeiten für die Bereitstellung von Energie aus regenerativen Quellen in Deutschland sind vielfältig: Solaranlagen und Windräder nutzen Sonne und Windkraft; Wasserkraftwerke die natürliche Kraft des Wassers. Ebenso werden Biomasse und Geothermie für eine umweltfreundliche Stromerzeugung genutzt. Gegenwärtig decken alternative Energieträger  22 Prozent des deutschen Strombedarfs. Dieser Anteil soll in Zukunft deutlich steigen. Einige Bürgerinnen und Bürger stehen jedoch der einen oder anderen Technologie mit gewisser Skepsis gegenüber: Solaranlagen gelten vielen als noch zu wenig effizient, Windräder verändern das Landschaftsbild, die Geothermie birgt ganz eigene Risiken. Deshalb wird es umso wichtiger, Technologien zu erforschen, die Schwankungen ausgleichen können und noch umweltschonender zur Energieumwandlung beitragen.

Förderinitiative "Zukunftsfähige Stromnetze"

Die Bundesministerien für Bildung und Forschung (BMBF), für Wirtschaft und Technologie (BMWi) sowie für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) haben eine gemeinsame Initiative zur Förderung von Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet zukunftsfähiger Stromnetze gestartet. Mit der Initiative sollen auf diesem für die Umsetzung der Energiewende wichtigen Gebiet die notwendigen Voraussetzungen und Innovationen für eine langfristig gesicherte, bezahlbare und umweltverträgliche Stromversorgung geschaffen werden.

Der Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien wächst. Damit kommen die Stromnetze an ihre technischen Grenzen. Der Ausbau der erneuerbaren Energien und der Stromnetze muss deshalb aufeinander abgestimmt sein, um die Energiewende zum Erfolg zu führen. Neue Anforderungen, wie höhere Übertragungsleistungen, zeitliche und geografische Schwankungen bei der Einspeisung aus erneuerbaren Energien und eine steigende dezentrale Stromproduktion fernab von Verbrauchsschwerpunkten, erfordern neue Technologien und Konzepte. Deshalb werden im Rahmen der Initiative wichtige Aspekte, beispielsweise optimierte Übertragungs- und Verteiltechniken, intelligente Stromnetze, neue Konzepte zur Netzplanung und Betriebsführung sowie innovatives Lastmanagement adressiert.

Die Förderinitiative "Zukunftsfähige Stromnetze" ist Bestandteil des 6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung. Die drei beteiligten Ressorts werden bis zu 150 Millionen Euro für die gemeinsame Initiative bereitstellen und damit laufende Förderaktivitäten in dem Bereich verstärken. Nach der gemeinsamen Forschungsinitiative im Bereich Energiespeichertechnologien ist dies die zweite ressortübergreifende Maßnahme im Rahmen des 6. Energieforschungsprogramms. Insgesamt reichten Wissenschaftler und Forscher 171 Projektskizzen in diesem wettbewerblichen Verfahren ein. Zurzeit werden alle Skizzen einer fachlichen Begutachtung unterzogen, um die besten Vorschläge zu identifizieren, Start der ersten Projekte ist voraussichtlich im April 2014.

Förderinitiative "Energiespeicher"

Um bis zum Jahre 2050 bei gleich bleibenden Anforderungen an die Versorgungssicherheit 80 Prozent des Strombedarfs aus Erneuerbaren Energien decken zu können, soll die gemeinsame Förderinitiative "Energiespeicher" der Bundesregierung notwendige technologische Durchbrüche und Kostensenkungen unterstützen und zu einer schnellen Markteinführung neuer Energiespeicher beitragen.

Für die im April 2011 aufgesetzte Initiative wurden von den beteiligten Ressorts insgesamt 200 MillionenEuro  bereitgestellt. In mehr als 200 Projekten arbeiten Forscherinnen und Forscher aus Industrie, Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen an Fragestellungen die sich von Grundlagenforschung bis hin zu Pilotvorhaben erstrecken. Das Themenspektrum der Projekte reicht von stofflichen, thermischen bis hin zu  elektrochemischen stationären Speicher und schließt systemische Fragestellungen gleichermaßen ein. Übergeordnet stehen die Leistungsfähigkeit, Effizienz und Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Speichertechnologien im Mittelpunkt, um weiterhin eine bezahlbare und sichere Energieversorgung sicherstellen zu können.

Erste Forschungsergebnisse sind bereits veröffentlicht. Auf der Internetseite www.forschung-energiespeicher.info werden die einzelnen Speicherkonzepte sowie die Forschungsvorhaben der Initiative vorgestellt.

Konkrete Projekte

Neben den beiden Leuchttürmen "Wind-Wasserstoff-Kopplung" und "Batterien in Verteilnetzen" werden Forschungsvorhaben auch zu den Themen Energiesystemanalyse und thermische Speicher gefördert. Um auch langfristig Kompetenzen und Expertise für den Umbau des Energiesystems zu sichern, werden eigens Nachwuchsgruppen an mehreren deutschen Universitäten unterstützt, die interdisziplinär zu verschiedenen Speichertechnologien forschen.

Thematisch verwandte Projekte sind  in zwei Leuchttürmen gebündelt, um Synergiepotenziale zur Beschleunigung der Entwicklungen nutzen zu können. Hierzu fand im Januar 2013 ein erstes Vernetzungstreffen statt.

Der Leuchtturm "Wind-Wasserstoff-Kopplung" greift die technische Herausforderung auf, bei der Zerlegung von Wasser zu speicherbarem Wasserstoff und Sauerstoff durch Elektrolyse einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Beispielprojekte:

  • Der Verbund "ekolyser" nutzt die Expertise von Forschungseinrichtungen (Forschungszentrum Jülich und Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft) und Industrie (Solvicore, Gräbener Maschinentechnik, FuMA-Tech) zur Entwicklung verbesserter Komponenten für flexible PEM-Elektrolyseure. Aufbauend auf den umfangreichen Erfahrungen der Teilnehmer des Verbunds in der Entwicklung der Komponenten für Brennstoffzellen sollen die Standzeit von Membranen verbessert, metallische Bipolarplatten für den anspruchsvollen Betrieb in Elektrolyseuren entwickelt und die Beladung mit teuren Katalysatoren reduziert werden. (Zuständigkeit liegt beim BMWi)
  • Im Projekt "LastElSys" entwickeln das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die Hydrogenics GmbH PEM-Elektrolyseure weiter und passen diese an die wechselnden Lasten an, die bei der Verwendung von Strom aus fluktuierenden erneuerbaren Energien auftreten. Ziel sind lastwechselresistente Membran-Elektrolyse-Einheiten für PEM-Elektrolysesysteme. Dazu wird ein Testsystem aufgebaut, in dem verschiedene Kombinationen von Membranen und Katalysatoren erforscht und getestet werden können. (Zuständigkeit liegt beim BMU)
  • Ein Projekt der Technischen Universität Berlin verfolgt die Entwicklung neuartiger hochaktiver preisgünstiger Elektrolysekatalysatoren für beide Teilreaktionen der Wasserstoffelektrolyse. Das Vorhaben trägt mittel- bis langfristig dazu bei die Wirtschaftlichkeit der Energiespeicherung in Form von Wasserstoff zu verbessern.

Ziel des zweiten Leuchtturms "Batterien in Verteilnetzen" ist es, erneuerbaren Strom aus Wind und Sonne gezielt vor Ort zu nutzen, zu speichern oder bedarfsgerecht einzuspeisen, um das Stromnetz zu entlasten. Darüber hinaus können Batterien auch direkt im Verteilnetz zu einem verbesserten Netzbetrieb beitragen und so den Netzausbaubedarf reduzieren. Beispielprojekte:

  • Im Projekt "Smart Region Pellworm" wird eine stabile, kosteneffiziente und marktorientierte Elektrizitätsversorgung auf Basis erneuerbarer Energien mit Hilfe eines hybriden Speichersystems entwickelt. Dafür werden in dem Verbundvorhaben auch Netzdienstleistungen mit dem Speichersystem erbracht (Projektpartner: E.ON Hanse AG, Gustav Klein GmbH, Saft Batterien GmbH, Fachhochschule Westküste, Fraunhofer-Anwendungszentrum Systemtechnik und RWTH Aachen). (Zuständigkeit liegt beim BMU)
  • In einem Verbundprojekt der Firma Eisenhuth GmbH & Co. KG mit der Technischen Universität Clausthal werden neuartige Bipolarplatten und Dichtungswerkstoffe für Redox Flow Batterien untersucht. Durch die Optimierung der Herstellprozesse kann ein wichtiger Beitrag zur Effizienzsteigerung und zur kostengünstigen Herstellung der Komponenten von Redox-Flow-Batterien erreicht werden. (Zuständigkeit liegt beim BMWi)
  • Batterien müssen zukünftig aufwändig vernetzt und teilweise zu größeren Einheiten hochskaliert werden. Da beides neue Herausforderungen mit sich bringt, erforscht und verbessert das Verbundprojekt zwischen dem Karlsruher Institut für Technologie, Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG, Freudenberg Forschungsdienste KG und die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg die Komponenten von Vanadium-Redox-Flow-Batterien und erschafft neuartige Teststände, um diese Materialien zu erproben.

Netze und Speicher

Eine auf erneuerbaren Energiequellen basierende Stromerzeugung macht auch einen Umbau der Infrastruktur erforderlich. Weil die Stromerzeugung bei vielen der erneuerbaren Energien von Tageszeit, Wetter und anderen Umweltbedingungen abhängig ist, schwankt die Menge der aus diesen Quellen erzeugten Energie. So wird bei sehr günstigen Bedingungen mehr Strom produziert, als eigentlich benötigt wird, während zu anderen Zeiten weniger Energie zur Verfügung steht, als eigentlich gebraucht würde. Um den Strombedarf auch künftig zuverlässig decken zu können, müssen diese Leistungsschwankungen ausgeglichen werden.

Hier setzen die Speichertechnologien an: Der in Spitzenzeiten erzeugte, aber nicht verbrauchte Strom wird gespeichert, so dass er nicht verloren geht. Vielversprechende Ansätze der derzeitigen Forschung an dauerhaften Energiespeichern sind zum Beispiel elektrische Speicher wie Lithium-Ionen-Batterien, stoffliche Speicher, bei denen die Energie zum Beispiel durch die Erzeugung von Wasserstoff oder Methan gespeichert wird, oder thermische Speicher, etwa in Verbindung mit der Solarthermie.

Dagegen kann mit Hilfe des so genannten intelligenten Stromnetzes auch der Stromverbrauch an die jeweils verfügbare Energiemenge angeglichen werden. Das intelligente Stromnetz basiert auf der Idee, den Verbrauch von Energie besser steuern zu können. Ein entsprechend umgerüstetes Stromnetz könnte dann zum Beispiel besser auf Spitzen reagieren, indem es über intelligente Verbrauchssysteme in den Haushalten nur dann energieintensive Vorgänge wie das Wäschewaschen startet, wenn ein Stromüberschuss vorhanden ist. In Zeiten niedriger Energieversorgung könnte es den Stromverbrauch begrenzen.

Regenerative Energiequellen & Forschungsansätze

Windenergie

Die Windenergie ist neben der Wasserkraft die wirtschaftlichste der erneuerbaren Energieformen. Im Vergleich zu fossilen Energiequellen kann sie in dieser Hinsicht problemlos mithalten. Ende 2012 waren in Deutschland Anlagen zur Gewinnung von Windenergie mit einer Gesamtleistung von 31 Gigawatt installiert. Bis 2020 soll diese Zahl auf 55 Gigawatt steigen. Um dies zu erreichen, sollen zum einen große und besonders leistungsfähige Offshore-Windparks vor den deutschen Küsten entstehen. Dort weht der Wind konstanter als an Land, so dass eine gleichmäßigere und umfangreichere Energiegewinnung möglich ist. Die Forschung spielt auch hier eine zentrale Rolle: Vom Bau der Anlagen auf hoher See bis hin zur Netzwerktechnik, die sich mit dem Transport des erzeugten Stroms zum Netz an Land beschäftigt, sind an vielen Stellen weitere technologische Entwicklungen gefragt.

Sonnenenergie

Die direkte Gewinnung von Strom aus Sonnenkraft mit Hilfe der Photovoltaik besitzt Potenzial und trägt heute bereits zur Energieversorgung bei. Tatsächlich ist sie mittlerweile ein wichtiger nationaler und globaler Wirtschaftsfaktor. Deutschland hat durch eine vorausschauende Energie- und Forschungspolitik wesentlich zum Erfolg der Photovoltaik beigetragen. Wichtig bleiben weiterhin die Forschung an neuen Materialien und Fertigungstechnologien, die Entwicklung effizienterer Produktionsverfahren und die Steigerung des Wirkungsgrades von Photovoltaik-Anlagen. Die heute handelsüblichen Solarmodule weisen einen Wirkungsgrad von 15-20 Prozent auf. Das bedeutet, dass immerhin 15-20 Prozent der eingestrahlten Sonnenenergie tatsächlich als Strom ins Netz eingespeist werden können. Und die Perspektiven sind vielversprechend: Im Labor können bereits Wirkungsgrade von über 40 Prozent erzielt werden. Dies zeigt, dass die Forschung auf diesem Feld künftig zu einer noch höheren Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit der Solarenergie führen wird.

Vielversprechende neue Forschungsansätze, die Sonnenenergie zu nutzen, verfolgen das Ziel Wasser mit Hilfe des Sonnenlichts Wasser direkt in Wasserstoff und Sauerstoff spalten. Wasserstoff würde dann als speicherfähiger Energieträger bedarfsgerecht zur Verfügung stehen.

Bioenergie

Das Stichwort Bioenergie  umfasst eine Reihe von Technologien, die auf nachhaltige Weise Energie aus Biomasse produzieren. Zu Biomasse zählen zum Beispiel Pflanzenabfälle, aber auch speziell zur Verbrennung angebaute Pflanzen, aus denen sich Biokraftstoffe gewinnen lassen. Ziel der Europäischen Union ist es, bis 2020 14 Prozent der Gesamtenergie aus Bioenergie zu erzeugen. Die kombinierte Erzeugung von Strom und Wärme ist die momentan am meisten verwendete kommerzielle Nutzung der Bioenergie. Hier ist ähnlich wie bei Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen vor allem die Effizienzsteigerung und das Erreichen höherer Wirkungsgrade ein wichtiges Thema für die Forschung.

Solarthermie

Wie Kohle- oder Erdgaskraftwerke setzen auch solarthermische Kraftwerke auf Wärme, mit der Dampf erzeugt wird, der letztendlich eine Turbine antreibt und Strom erzeugt. Bei solarthermischen Kraftwerken wird diese Wärme jedoch nicht aus der Verbrennung fossiler Energieträger gewonnen. Stattdessen konzentrieren zum Beispiel Hohlspiegel die Solarstrahlung auf einen Empfänger. Dort erhitzt die gebündelte Strahlung einen Wärmeträger wie etwa Öl oder Wasser, der dann durch eine Turbine strömt. Die Technologie ist jedoch noch nicht so weit, um eine kontinuierliche Stromerzeugung zu gewährleisten. Denn der Prozess funktioniert nur so lange, wie die Sonneneinstrahlung für das Erhitzen des Wärmeträgers ausreicht. Danach ist eine weitere Stromerzeugung nicht mehr möglich. Hier setzt die aktuelle Entwicklung an. So gibt es Ansätze, die Wärmeentwicklung in sonnenarmen Zeiten durch eine Befeuerung mit Biomasse oder fossilen Energieträgern zu unterstützen. Gleichzeitig arbeiten Forscher an Systemen, die die Wärme der Sonne besser speichern und so die Stromerzeugung auch in Zeiten ohne Sonne aufrecht erhalten können.

Erdwärme

Bei der Energiebereitstellung durch Erdwärme (oder Geothermie) werden Bohrungen in tiefe Gesteinsschichten getrieben, durch die Wasser eingeleitet wird. Die Wärme der Erde erhitzt das Wasser, das zurück an die Oberfläche getrieben und dort in einem Wärmetauscher zur Dampf- und Stromerzeugung genutzt werden kann. Diese Energie ist grundsätzlich vom Wetter unabhängig, ständig verfügbar und praktisch unerschöpflich. Geothermiekraftwerke wären im Hinblick auf ihre Leistungsfähigkeit mit anderen Großkraftwerken vergleichbar. Ein großer Vorteil der Erdwärme ist, dass für Haushalte in der Umgebung konstant, und ohne Klimagase zu erzeugen, Heizwärme zur Verfügung gestellt werden kann. Allerdings ist die Technologie derzeit hierzulande noch nicht im großen Stil für die Praxis nutzbar. Tiefbohrungen sind sehr kostenintensiv und bergen Gefahren durch Verwerfungen in den tiefliegenden Gesteinsschichten. Auch Risiken durch Solen und Gase müssen zunächst besser erforscht werden. Die Entwicklung spezieller Fernwärmenetze ist eine weitere wichtige Voraussetzung für die Anwendungen der Geothermie zur kombinierten Strom- und Wärmeerzeugung.

Wasserkraft

Wasserkraft ist eine Energieform, die seit Jahrzehnten eingesetzt wird und deshalb besonders ausgereift ist. Sie deckt über 16 Prozent des weltweiten Stromangebots und ist damit derzeit noch die mit Abstand größte erneuerbare Energiequelle. Bei der Wasserkraft werden Flussläufe zu großen Seen aufgestaut und ihr Wasser durch Öffnungen im Stauwerk geleitet. Hier treibt es Wasserturbinen oder Wasserräder an und erzeugt Strom. Heute sind weltweit 48.000 große Staudämme in Betrieb. Schätzungen gehen davon aus, dass das weltweite Potenzial der Wasserkraft erst zu einem Viertel ausgeschöpft ist. In Deutschland kann die Wasserkraft nur noch begrenzt ausgebaut werden. Etwa zehn bis zwanzig Prozent der Flussökosysteme sollten dem Naturschutz vorbehalten sein, was die Suche nach neuen Standorten für Stauseen deutlich erschwert. Technisch ist diese Form der Energieumwandlung zwar ausgereift,  sorgt jedoch für gesellschaftliche Kontroversen. Der Bau von Staudämmen beansprucht große Flächen die entweder schon besiedelt sind, oder aus anderen Gründen als erhaltenswert gelten. Das führt zu Kontroversen, die vor dem Neubau solcher Anlagen geklärt werden müssen.

Meeresenergie

Die Kraft des Meeres bietet vielfältige Möglichkeiten zur Stromerzeugung. So gibt es Gezeitenkraftwerke, in denen der Tidenhub für den Antrieb von Turbinen genutzt wird. Andere Kraftwerke nutzen die Energie des Wellengangs oder starker Meeresströmungen. Wieder andere Anlagen treiben über den osmotischen Druck, der aus der Differenz von Süßwasser und salzhaltigem Meereswasser entsteht, eine Wasserturbine an oder nutzen die Temperaturunterschiede verschiedener Meeresschichten. Wie die Geothermie ist auch die Meereskraft konstant nutzbar und unbegrenzt verfügbar. Der Bau großer Meereskraftwerke greift jedoch stark in Umwelt und Landschaft ein, weshalb Großprojekte in diesem Bereich aus Naturschutzgründen und im Hinblick auf die Interessen der Anwohner immer wieder kontrovers diskutiert werden.

Energiewende im Dialog

In den vergangenen zehn Jahren hat sich der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung in Deutschland mehr als vervierfacht: von 4,5 auf heute etwa 22 Prozent. Diese enorme Steigerung der Leistung zeigt, dass die Nutzung der erneuerbaren Energien hierzulande eine beispiellose Erfolgsgeschichte ist. Wasserkraft, Windenergie, Photovoltaik und Bioanlagen sind inzwischen eine nicht mehr wegzudenkende Säule der Energiewirtschaft in Deutschland. Bereits heute wird mit erneuerbaren Energien ein Gesamtumsatz von etwa 22 Milliarden Euro erzielt. Über 370.000 Menschen sind in diesem Bereich beschäftigt.
Der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung soll bis 2020 auf mindestens 35 Prozent steigen. Bis 2030 strebt die Bundesregierung einen Anteil von 50 Prozent an, 2040 sollen es mindestens 65 Prozent und 2050 dann 80 Prozent sein.

Die Diskussion über die Energiewende soll keinesfalls wissenschaftlichen Experten vorbehalten sein. Denn nachhaltige Entwicklung erfordert das aktive Zusammenwirken von Gesellschaft und Staat, ambitionierte Forschung und den offenen Austausch untereinander. Im Bürgerdialog "Energietechnologien für die Zukunft", des Bundesministeriums für Bildung und Forschung diskutierten Bürgerinnen und Bürger im Jahr 2011 Fragen, Bedenken und Vorschläge zur zukünftigen Energieversorgung. Die Ergebnisse wurden in einem Bürgerreport festgehalten. Dieser wurde am 6. November 2011 mit konkreten Empfehlungen für die Gestaltung der Energiewende dem BMBF  überreicht.

FAQ

  1. Was sind die Kernpunkte / Ziele des Energiekonzepts der Bundesregierung? Wie sieht der Zeitrahmen aus?
    Ziele sind der zügige Einstieg ins Zeitalter der Erneuerbaren Energien und der Ausstieg aus der Kernenergie bis Ende 2022. Der Anteil Erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung soll von heute22 Prozent des Stromverbrauchs auf mindestens 35 Prozent im Jahr 2020 steigen. Bis 2030 strebt die Bundesregierung einen Anteil von 50 Prozent an, 2040 sollen es 65 Prozent und 2050 dann 80 Prozent sein.
  2. Kann sich ein so großes und bevölkerungsreiches Land wie Deutschland wirklich ausschließlich auf Quellen erneuerbarer Energie verlassen? Was passiert, wenn aus diesen Quellen (Wind und Sonne) langfristig nicht genug Energie gewonnen werden kann, um eine Versorgung zu sichern?
    Die positive Entwicklung der Erneuerbaren Energien zeigt, dass sie großes Potential bergen. Energie-Erzeugung ausschließlich aus Erneuerbaren Energiequellen ist ein realistisches Ziel. Der Anteil der Erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung beträgt heute 22 Prozent - Tendenz stark steigend. Wichtig ist jedoch auch die Förderung der Energieeffizienz, damit der Energiebedarf sinkt. Zunächst werden konventionelle Kraftwerke, also Gas- und Kohle-Kraftwerke, für die Versorgungssicherheit noch eine zentrale Rolle spielen; sie können zu jeder Zeit Strom liefern. Durch den Ausbau der Netze, der Nutzung von Lastmanagement, die Verbesserung der Einspeiseprognosen für Wind- und Sonnenenergie und die Entwicklung von Speichertechnologien wird auch ein überwiegend auf erneuerbaren Energien basierendes Stromsystem die Versorgung sichern.
  3. Erhofft man sich von der Umstellung auf erneuerbare Energien auch eine Ankurbelung der deutschen Wirtschaft, die in diesem Bereich gut aufgestellt ist?
    Sowohl der Ausbau Erneuerbarer Energien als auch die Steigerung der Energieeffizienz führt zur Entwicklung neuer Produkte, neuer Technologien und neuer Exportmöglichkeiten. Deutsche Unternehmen sind in diesen Bereichen heute bereits gut aufgestellt. Sie haben beachtliche Wachstumschancen. Schon heute beschäftigt die Branche der erneuerbaren Energien rund 370.000 Menschen. Bis 2030 kann sich die Beschäftigung auf mehr als eine halbe Millionen weiter erhöhen, abhängig insbesondere von der Entwicklung der Energiepreise sowie den Exporterfolgen der deutschen Erneuerbaren Energien-Branche.
  4. Wie langfristig sind die Planungen der Bundesregierung im Energiebereich bzw. wie langfristig können sie realistisch zum jetzigen Zeitpunkt überhaupt sein?
    Das Energiekonzept enthält eine Gesamtstrategie für vier Jahrzehnte - bis 2050.
  5. Wie sehen die staatlichen/finanziellen Anreize aus, die die Bürger dazu bringen sollen, energieeffizienter zu leben?
    Die Bundesregierung wird einen Energieeffizienz-Fonds einrichten. Daraus sollen wichtige Vorhaben für die Bürger finanziert werden - zum Beispiel: Energetische Gebäudesanierung, Energie- und Stromsparchecks für private Haushalte sowie aussagekräftige Energieausweise (auf Bedarfs- und Verbrauchsbasis) für Gebäude. Erreicht oder übertrifft ein Eigentümer die energetischen Zielwerte für Gebäude vorzeitig, erhält er dafür eine staatliche Unterstützung. Auch Mieter profitieren von einer neuen Wärmedämmung oder neuer Heiztechnik: durch eine deutliche Senkung der Energiekosten. Ein anderes Beispiel: Fahrzeuge mit einem CO2-Ausstoß unter 50 Gramm pro Kilometer, die bis zum 31. Dezember 2015 angeschafft werden, sind zehn Jahre von der Kfz-Steuer befreit. Zudem dürfen Fahrer, die ihr Elektroauto als Zweitfahrzeug nutzen, sogenannte Wechselkennzeichen verwenden: Sie brauchen nur ein Nummernschild und sparen eine Versicherungsprämie.
  6. Welche Maßnahmen kann jeder Einzelne ergreifen, um seinen Alltag energieeffizienter zu gestalten und langfristig Energie zu sparen?
    Wichtig ist beispielsweise der Einsatz sparsamer Elektrogeräte, möglichst der Energiesparklasse A++. Leerlaufverluste ("Stand-by") kann man ganz einfach durch den Einsatz einer abschaltbaren Steckerleiste vermeiden. Auch bei der Heizung kann man Energie sparen. Ein Grad weniger Raumtemperatur kann die Heizkosten um rund sechs Prozent senken.
  7. Wie viel Geld muss, im Hinblick auf den Atomausstieg 2022, zukünftig und zusätzlich in die Forschung zu erneuerbaren Energien und Energieeffizienz fließen?
    Die Bundesregierung fördert massiv die Forschung und Entwicklung der Erneuerbaren Energien. Sie weitet diese Förderung im 6. Energieforschungsprogramm aus Im Zeitraum zwischen Januar 2006 und Dezember 2012 wurden im  Energieforschungsprogramm Mittel in einem Gesamtumfang von rund 3,9 Milliarden Euro investiert
     Ein Schwerpunkt ist die Forschung für innovative Speichertechnologien. Die Bundesregierung stellt für die Förderinitiative "Energiespeicher" insgesamt rund 200 Millionen Euro zur Verfügung. Moderne Energiespeichermöglichkeiten sind unerlässlich, da insbesondere Strom aus Wind- und Solarkraftwerken nicht unbedingt dann benötigt wird, wenn er entsteht. Weitere Forschungsförderung gewährt die Bundesregierung beispielsweise für die Windenergie, die photovoltaische Stromerzeugung oder die Bioenergie. Für den technologischen Durchbruch bei den Elektroautos verdoppelt die Bundesregierung die Forschungsausgaben für die Jahre 2011 bis 2013 auf eine Milliarde Euro.
  8. Wird Deutschland zu größten Teilen auf deutsches Know-how bei der Umsetzung neuer Energiekonzepte zurückgreifen können oder müssen wir auf Ressourcen (Material, Forschung, Experten und Arbeiter) aus dem Ausland zurückgreifen?
    Deutsche Unternehmen und Technologien werden das Rückgrat für die neuen Energiekonzepte sein. Das schließt nicht aus, dass einzelne Projekte oder Vorhaben mit ausländischer Beteiligung zustande kommen. Deutschland ist schon heute Leitmarkt für erneuerbare Energietechnologien. Durch massive Investitionen in Forschung und Bildung gehören die Universitäten und außeruniversitären Einrichtungen weltweit zur Spitze. Das gilt sowohl für die Grundlagenforschung als auch für die angewandte Forschung. Leuchttürme etwa sind die neun Spitzenuniversitäten sowie die Energieforschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft in Jülich und Karlsruhe. Internationale Zusammenarbeit ist insbesondere bei Großprojekten wie Desertec (Sonnenenergie aus der Sahara) geboten.
  9. Warum muss so viel Geld in Energieforschung investiert werden?
    Viele neue Erkenntnisse, die große Auswirkungen auf die Energieversorgung haben, entstehen in der Forschung. Die angewandte Forschung hat beispielsweise bei Windkrafträdern dazu beigetragen, dass neue Anlagen sehr viel mehr Strom produzieren als ältere. In der Nanotechnologie (Forschung an allerkleinsten Strukturen) entwickeln Forscher neue Materialstrukturen, die einen Durchbruch bei der Entwicklung leistungsfähiger und dabei sehr leichter Batterien versprechen.
  10. Warum ist Forschung für Energiespeicherung notwendig?
    Wenn wir Strom vorwiegend aus erneuerbaren Energien gewinnen, wird Energiespeicherung in großem Umfang notwendig sein. Denn insbesondere Wind und Sonnenlicht sind nicht immer dann verfügbar, wenn viel Strom gebraucht wird. Eine gute Möglichkeit sind Pumpspeicherwerke. Sie brauchen allerdings viel Platz, da künstliche Seen in höherer Lage anzulegen sind. Und der steht nicht überall zur Verfügung. Alternativen - wie die Umwandlung in Wasserstoff, Großbatterien, unterirdische Druckluftspeicher - werden noch kaum eingesetzt, da insbesondere ihre Kosten zu hoch sind. Außerdem können sie ökologische Probleme aufwerfen. Deshalb gilt es, intensiv weiter zu forschen.

 

Pressemeldungen

Dokumente

  • 11.07.2012: Übersicht über die vom BMBF bereits bewilligten Forschungsprojekte im Rahmen der Speicherinitiative der Bundesregierung

    Download [PDF - 289,9 kB]

     (URL: http://www.bmbf.de/pubRD/projektliste_speicherinitiative.pdf)

  • Vorschau des Titelbildes der Publikation

    Energiepolitische und forschungspolitische Empfehlungen nach den Ereignissen in Fukushima

    Download [PDF - 1,04 MB]

     (URL: http://www.bmbf.de/pubRD/leopoldina_stellungnahme_energieforschung.pdf)

  • Empfehlungen der Leopoldina Akademie der Wissenschaften

    Energy- and research-policy recommendations following the events in Fukushima

    Download [PDF - 1,14 MB]

     (URL: http://www.bmbf.de/pubRD/Leopoldina-Statement_EnergyPolicy_EnergyResearch_June_2011.pdf)

  • Pressemitteilung, 17.07.2011: Erste Bürgerkonferenz zum Bürgerdialog Energietechnologien für die Zukunft

    Download [PDF - 40,5 kB]

     (URL: http://www.bmbf.de/pubRD/BMBF_PM_170711.pdf)

  • Deutschlands Energiewende - Ein Gemeinschaftswerk für die Zukunft

    Bericht der Ethikkommission Sichere Energieversorgung

    Download [PDF - 457,0 kB]

     (URL: http://www.bmbf.de/pubRD/2011_05_30_abschlussbericht_ethikkommission_property_publicationFile.pdf)

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