Grüne Energieforschung stärkt den Wirtschaftsstandort Deutschland

Hand in Hand mit deutschen Unternehmen erarbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler passgenaue Lösungen für konkrete Herausforderungen der Energiewende.

Auf der Jahrestagung des ForschungsVerbunds Erneuerbare Energien im Berliner Umweltforum präsentieren die Forschenden und ihre Partner in Industrie, Stadtwerken und Verbänden am 7. und 8. Oktober ihre aktuellen Projekte, mit denen sie zur Wertschöpfung am Wirtschaftsstandort Deutschland beitragen und zukunftsfähige Arbeitsplätze schaffen. Unter dem Motto „Energieforschung für den Wirtschaftsstandort Deutschland“ zeigen auch Spin-offs aus der Wissenschaft ihre innovativen Ausgründungen.

„Die deutschen Unternehmen für grüne Technologien und Dienstleistungen befinden sich in einem harten, internationalen Wettbewerb. Die Innovationen aus unseren Energieforschungsinstituten bieten ihnen hier klare Wettbewerbsvorteile und stärken so den Wirtschaftsstandort Deutschland“, sagt Tagungsleiter Hans-Peter Ebert vom Center for Applied Energy Research. Der zweite Tagungsleiter, Mario Ragwitz vom Fraunhofer IEG, bestätigt: „Die Energieforschung spielt eine entscheidende Rolle für das Erschließen der global wachsenden Märkte für Green-Tech. Forschung ist der Innovationstreiber bei der Produktion zentraler Energiewende-Technologien wie Solarzellen, Windenergieanlagen, Power-to-X-Anlagen oder Energiespeichern und bringt die Digitalisierung der Energieversorgung voran.“

Perspektiven von Politik und Wirtschaft 

Den wichtigen industriepolitischen Beitrag der Energieforschung betonen in ihren Grußworten auch Abteilungsleiterin Stephanie von Ahlefeldt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie und Abteilungsleiter Stefan Müller vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Die Industrieperspektive stellt Dennis Rendschmidt vor. Der Geschäftsführer des VDMA Fachverbands Power Systems zeigt auf, welche Unterstützung die deutschen Maschinenbau-Unternehmen von der Forschung brauchen, um wettbewerbsfähig zu bleiben.

Für den Keynote-Vortrag konnte der Forschungsverbund Britta Buchholz gewinnen. Bei Hitachi Energy Germany AG ist sie Vizepräsidentin für aktive Verteilnetze und treibt in dieser Rolle weltweit Innovationen für die Energietransformation voran. Als Vorsitzende im Beirat des 8. Energieforschungsprogramms des Bundeswirtschaftsministeriums und Vorsitzende der Energietechnischen Gesellschaft im VDE sowie als Mitglied des VDE-Präsidiums ist sie bestens vernetzt und weiß, dass die anstehenden Aufgaben gemeinsam gelöst werden können: “Wir müssen dringend das Energiesystem auf die zukünftigen Herausforderungen vorbereiten. Hierzu ist angewandte Forschung wichtig – neue Betriebsmittel und Betriebskonzepte müssen mit Partnerschaften gemeinsam so entwickelt werden, dass sie erfolgreich implementiert und über Deutschland hinaus skaliert werden können.“

Dementsprechend berichten auf der Tagung verschiedene Akteure aus der Wirtschaft über ihre Kooperationen mit der Energieforschung: Stefan Mecke von der Salzgitter AG stellt Innovationen für die wasserstoff-basierte Stahlerzeugung vor, Harald Jahnke von den Stadtwerken Prenzlau erläutert, wie leistungsfähige Optimierungswerkzeuge die Transformation für grüne Fernwärme unterstützen und Bernhard Wern vom IZES untersucht, wie kleine und mittlere Unternehmen mithilfe von Biomasse ihren Prozessenergiebedarf klimaneutral decken können.

Start-Ups präsentieren ihre innovativen Lösungen

Immer wieder entstehen aus der Forschung heraus marktfähige Ideen, mit denen junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Unternehmen gründen. Auf der Tagung zeigen Spin-Offs ihre zukunftsweisenden Lösungen für die Flexibilisierung von Biogasanlagen mit KI, für hocheffiziente Abwärmenutzung und für ultraleichte Batterien, die in LKW und Flugzeugen verbaut werden können.

Transformationspfade für die Industrie 

Der Präsident des Wuppertal Instituts, Manfred Fischedick, entwirft einen möglichen Transformationspfad hin zu einem klimaneutralen Industriesektor. Er stellt die für die Umsetzung notwendigen Technologien und Infrastrukturen vor und adressiert auch die erforderlichen politischen und ökonomischen Rahmenbedingungen, damit der Industriestandort Deutschland den Herausforderungen erfolgreich begegnen kann. Auf dieser Basis leitet er auch konkrete Anforderungen an die Energieforschung ab.

Forschung für eine wirtschaftlich erfolgreiche Stromwende

Eine ganze Reihe von erfolgreichen Technologietransfers in die Photovoltaik-Industrie stellt Sebastian Nold vom Fraunhofer ISE vor. Diese können beim Aufbau innovativer Fertigungslösungen das Umsetzungsrisiko für die deutschen Maschinenbauer senken.

Solar TAP ist eine Innovationsplattform der Helmholtz-Gemeinschaft. Eva Unger vom Helmholtz-Zentrum Berlin informiert über dieses Netzwerk von Forschungsinstituten und Industriepartnern, in dem neue Technologien für Photovoltaik-Anwendungen mit Mehrfachnutzen entwickelt werden. Der Fokus liegt auf technologischem Transfer, wirtschaftlicher Skalierbarkeit und systemübergreifender Anwendung.

Batterieforschung entlang der gesamten Wertschöpfungskette ist für Deutschland als einem führenden Industriestandort von strategischer Bedeutung. Das betrifft alle Schritte von der Materialentwicklung über Prozessoptimierung und industrielle Hochskalierung bis hin zu nachhaltigen Recyclingstrategien. Isabelle Südmeyer vom KIT stellt den aktuellen Stand der Forschung vor.

Auch die Windenergie-Forschung arbeitet eng mit der Industrie zusammen. Jan Teßmer vom DLR berichtet über Industriekooperationen wie den Forschungswindpark WiValdi mit Enercon, das Forschungstestfeld WINSENT im bergig-komplexen Gelände und die wissenschaftliche Begleitung industriell ausgerichteter Projekte im Zentrum für Windenergieforschung ForWind.

Bei der Planung und Installation von Offshore-Windparks bestehen sehr hohe technische Risiken. Gino Frielinghaus vom Fraunhofer IWES zeigt, was die Forschung zur Baugrunderkundung für die Risikominimierung leistet. Der marine Untergrund wird mit innovativen, hochauflösenden Verfahren untersucht und kritische Strukturen wie Gasschichten, Findlinge und Sedimentgrenzen werden präzise erfasst. So werden etwaige Installationshindernisse frühzeitig erkannt und Installationsabbrüche vermieden, was nachweisbare Kosteneinsparungen ermöglicht.

Die Energieinformatik erforscht, wie in der Energiewirtschaft eine höhere Datensouveränität erreicht werden kann und ob damit zusätzlich sogar Effizienzgewinne erzielt werden können. Linda Rülicke vom Fraunhofer IEE stellt Lösungen vor, wie sich Datenräume so gestalten, dass sie die wachsende Menge von Energiedaten aus erneuerbaren Quellen effizient aufnehmen, verarbeiten und sicher austauschen.

Innovationen für eine effiziente Wärmewende

Ein gemeinsamer Beitrag von Fraunhofer ISE und Vaillant untersucht, wie Forschung die deutsche und europäische Wärmepumpen-Industrie unterstützt. Sie zeigen, wie Innovationen für Materialien, Komponenten, Systemintegration und Digitalisierung dazu beitragen können, Wertschöpfung und auch Fertigung in Europa weiter zu ermöglichen.

Für die Wärmewende im Quartier untersucht Bastian Büttner vom CAE wie die Innovationen aus der Forschung mit industrieller Wertschöpfung ineinandergreifen und wie auch die Immobilienwirtschaft und die lokale Politik zur Umstellung auf eine dekarbonisierte Quartierswärmeversorgung beitragen und regional wirtschaftliche Impulse setzen können.

In der Industrie bietet die Effizienzerhöhung thermischer Prozesse ein großes Potenzial für Wettbewerbsvorteile. Peter Osgyan vom ZAE stellt dar, dass zum Beispiel durch innovative Wärmedämmung in Prozessstätten und beim Transport wesentliche Energieeinsparungen möglich sind. Darüber hinaus kommen auch weitere Effekte zum Tragen, wie beispielsweise die Reduzierung von Ausschuss bei der Glasindustrie. Die zeitliche Prozessverschiebung ermöglicht andere Modelle des Energiebezugs wie je nach aktuellem Strompreis zu- oder abgeschaltete Verbraucher oder die Teilnahme am Day-Ahead-Markt.

Hand in Hand mit deutschen Unternehmen erarbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler passgenaue Lösungen für konkrete Herausforderungen der Energiewende. Auf der Jahrestagung des ForschungsVerbunds Erneuerbare Energien im Berliner Umweltforum präsentieren die Forschenden und ihre Partner in Industrie, Stadtwerken und Verbänden am 7. und 8. Oktober ihre aktuellen Projekte, mit denen sie zur Wertschöpfung am Wirtschaftsstandort Deutschland beitragen und zukunftsfähige Arbeitsplätze schaffen. Unter dem Motto „Energieforschung für den Wirtschaftsstandort Deutschland“ zeigen auch Spin-offs aus der Wissenschaft ihre innovativen Ausgründungen.  

„Die deutschen Unternehmen für grüne Technologien und Dienstleistungen befinden sich in einem harten, internationalen Wettbewerb. Die Innovationen aus unseren Energieforschungsinstituten bieten ihnen hier klare Wettbewerbsvorteile und stärken so den Wirtschaftsstandort Deutschland“, sagt Tagungsleiter Hans-Peter Ebert vom Center for Applied Energy Research. Der zweite Tagungsleiter, Mario Ragwitz vom Fraunhofer IEG, bestätigt: „Die Energieforschung spielt eine entscheidende Rolle für das Erschließen der global wachsenden Märkte für Green-Tech. Forschung ist der Innovationstreiber bei der Produktion zentraler Energiewende-Technologien wie Solarzellen, Windenergieanlagen, Power-to-X-Anlagen oder Energiespeichern und bringt die Digitalisierung der Energieversorgung voran.“

Forschung für klimaneutrale stoffliche Energieträger

Unter dem Motto „Elektrolyse made in Baden-Württemberg“ wird eine erfolgreiche Kooperation vorgestellt für den Transfer der Elektrolysestack-Technologie von der Forschung des ZSW in Stuttgart bis zur Anwendung beim Automobilzulieferer EBZ SysTec.

Um Wasserstoff geht es auch in einer Untersuchung zu Strukturwandelregionen. Jens Artz vom Forschungszentrum Jülich zeigt, wie eine neue Wasserstoffwirtschaft den Strukturwandel beschleunigen und dabei sowohl Arbeitsplätze als auch die Energieversorgung langfristig sichern kann. So kann eine Kohleregion zu einer Demonstrationsregion werden für die Speicherung, den Transport und die Freisetzung bzw. Nutzung von Wasserstoff.

René Backes vom DBFZ entwirft ein Panorama für die Zukunft der Bioökonomie. Biomasse hat den großen Vorteil, zeitlich völlig flexibel einsetzbar zu sein. So liefert sie einen essentiellen Beitrag zu einer stabilen, klimaneutralen Energieversorgung. Ihre Transformation in Methan, Methanol, Wasserstoff oder Kohlenstoff macht sie gut lagerfähig und ermöglicht neue stoffliche Anwendungen.