Innovation durch Forschung Jahresbericht 2010 zur Forschungsförderung im Bereich der erneuerbaren Energien

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1 Innovation durch Forschung Jahresbericht 2010 zur Forschungsförderung im Bereich der erneuerbaren Energien 1

2 2 INNOVATION DURCH FORSCHUNG IMPRESSUM Herausgeber: Redaktion: Fachliche Beratung: Gestaltung: Druck: Abbildungen: Titelmotiv: Stand: 1. Auflage: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) Referat Öffentlichkeitsarbeit Berlin Internet: Meike Bierther Projektträger Jülich (PtJ) BLOCK DESIGN Kommunikation & Werbung Druckhaus Dresden S. 1 (Titel): ISFH, S. 4: M. Lüdecke (1), Paul Langrock/Zenit (2), S. 8: BMU, S.9: ISFH, S. 11: Paul Langrock/Zenit, S. 13: IAG/Universität Stuttgart, S. 14: Züblin AG (1), IPE/Universität Stuttgart (2), S. 15: ZSW Stuttgart, S. 16: Flowserve Hamburg GmbH (1), IBK/Universität Stuttgart (2), S. 21: AREVA Multibrid/Jan Oelker, S. 22: AREVA Wind, S. 23: Schuler Pressen GmbH & Co. KG, S. 24: VWFS WEGA /Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrografie Hamburg, S. 25: Stiftung Offshore Windenergie/alpha ventus (1), Franzius Institut LUH (2), S. 26: Paul Langrock/Zenit, S. 27: SWE/Universität Stuttgart, S. 28: Avitec Research, S. 29: Fraunhofer IWES, S. 30: Fraunhofer IWES, S. 31: Paul Langrock/Zenit, S. 34: ISC/ Bosch Solar Energy AG (1), ISFH (2), S. 35: ISFH, S. 36: Würth Solar GmbH & Co.KG/Schwäbisch Hall (1), ZSW Stuttgart (2), S. 37: Würth Solar GmbH & Co.KG/Schwäbisch Hall, S. 38: ISFH, S. 39: ISFH (1), Sunicon AG (2), S. 40: Sunicon AG, S. 43: GEIE Soultz-sous-Forêts (1), Pfalzwerke geofuture GmbH (2), S. 44: Pfalzwerke geofuture GmbH (1), Stephanie Lerm/GFZ (2), S. 45: GFZ, S. 46: DAAD/Volker Lannert, S. 47: Schmidt+Clemens GmbH+Co. KG (1), Deutsches GeoFoschungs Zentrum GFZ (2), S. 50: SFI-Solites Stuttgart, S. 51: Mithras, S. 52: FhG ISE Freiburg, S. 53: Institut für technische Thermody namik (ITT) des DLR Köln, S. 54: ITW/Universität Stuttgart, S. 55 und S. 56: Solar Millennium AG/Paul Langrock, S. 58: SIJ (1), Stadtwerke Jülich GmbH (2), S. 59: Stadtwerke Jülich GmbH, S. 61: Paul Langrock/Zenit, S. 62: Picture-Alliance, S. 63: energy & meteo systems GmbH, S. 64: Fraunhofer UMSICHT, S. 65: MVV Energie AG, S. 66: Voith Hydro Ocean Current Technologies, S. 68: Paul Langrock/Zenit, S. 69: Elly Jührend In einem Hochtemperatur-Diffusionsofen werden die viereckigen Siliziumwafer so stark erhitzt, dass andere Elemente wie etwa Bor oder Phosphor in die Kristallstruktur des Siliziums oberflächlich eingebracht werden können. Durch die Fremdatome im Silizium entsteht ein elektrisches Feld, das die durch das einfallende Sonnenlicht erzeugten Ladungsträger trennt im Diffusionsofen wird also der Siliziumwafer zur Solarzelle. Mai Exemplare

3 HIGHLIGHTS DER FORSCHUNGSFÖRDERUNG 3 INHALTSVERZEICHNIS Die Forschungsförderung des Bundesumweltministeriums: Strategie für die Zukunft Schritte auf dem Weg in das regenerative Zeitalter... 6 Ziele und Schwerpunkte der Forschungsförderung des BMU... 7 Rückblick... 8 Mittelausstattung und Verwendung der Mittel Ausblick Highlights der Forschungsförderung 13 Windenergie Photovoltaik Erdwärmenutzung/Geothermie Niedertemperatur-Solarthermie Solarthermische Kraftwerke Optimierung der Energieversorgungssysteme Querschnittsforschung Windenergie 18 Markt- und Technologieentwicklung Forschungsförderung Projekte Photovoltaik 31 Markt- und Technologieentwicklung Forschungsförderung Projekte Optimierung der Energieversorgungssysteme Forschungsförderung Projekte Meeresenergie 66 Markt- und Technologieentwicklung Forschungsförderung Projekte Querschnittsforschung 67 Forschungsförderung Projekte Internationale Zusammenarbeit 69 Internationale Organisation für Erneuer bare Energien (IRENA) Internationale Energie Agentur (IEA) IEA Renewable Energy Technology Deployment IEA Wind Energy IEA Photovoltaic Power Systems IEA Geothermal Implementing Agreement IEA Solar Heating and Cooling IEA Solarthermische Kraftwerke IEA Ocean Energy Systems Bi- und multilaterale Forschungs kooperation Joint Declaration mit Dänemark, Norwegen und Schweden Deutsch-Israelische Forschungskooperation Geothermie 41 Markt- und Technologieentwicklung Forschungsförderung Projekte Niedertemperatur-Solarthermie 48 Markt- und Technologieentwicklung Forschungsförderung Projekte Solarthermische Kraftwerke 55 Markt- und Technologieentwicklung Forschungsförderung Projekte Weitere Forschungsförderung des BMU mit Bezug zu erneuerbaren Energien Forschungsförderung anderer Ministerien mit Bezug zu erneuerbaren Energien Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) 73 Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Institutionelle Förderung Abkürzungsverzeichnis Links Statistischer Überblick

4 VORWORT Liebe Leserin, lieber Leser, die Energieversorgung der Zukunft soll umweltschonend, zuverlässig und ebenso bezahlbar sein. Nach unserer Auffassung ist das eine Aufgabe, die man als eine der wichtigsten gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit bezeichnen kann. Nach den dramatischen Ereignissen in Japan, die uns das po ten zielle Risiko der Kernspaltung deutlich vor Augen geführt haben, werden wir alles daran setzen, noch früher aus dieser Technologie auszusteigen. Wie notwendig es ist, das Energiesystem auf erneuerbare Energien umzustellen, kann nach diesen Bildern keine Frage mehr sein. Die Nutzung der natürlich vorhandenen Energien Wind- und Sonnenenergie, Erdwärme und Bioenergie muss der Kern unseres zukünftigen Energie mixes sein. Mit dem Energiekonzept der Bun des regierung vom Herbst 2010 haben wir eine lang fristig angelegte Gesamtstrategie erstellt, die Deutschland auf den Weg führen soll, diese erneuerbaren Energien optimal zu nutzen und effizient einzusetzen. Gleichzeitig verfolgen wir mit dem Energiekonzept das Ziel, die Treibhausgasemissionen deutlich zu verringern, um unsere Klimaschutzziele zu erreichen und den Klimawandel aufzuhalten. Deutschland soll eine derjenigen Volkswirtschaften sein, die am effizientesten mit Energie umgehen, die die innovativsten Konzepte entwickeln und gleichzeitig am umweltfreundlichsten sind. Im Jahr 2020 soll der Anteil erneuerbarer Energien am Energieverbrauch 18 % betragen und danach kontinuierlich bis auf 60 % im Jahr 2050 steigen. Der erzeugte Strom soll bis 2020 zu 35 % aus erneuerbaren Energien stammen, im Jahr 2050 schließlich zu 80 %. Was wir dafür brauchen, sind kontinuierliche Innovationen. Nur so kann der Strukturwandel hin zu einer nachhaltigen, in weiten Teilen auf erneuerbaren Energien basierenden Energieversorgung gelingen und die darin liegenden Potenziale für Wachstum

5 und Beschäftigung genutzt werden. Deshalb unterstützt das Bundesumweltministerium seit vielen Jahren gezielt die Forschung und Entwicklung im Bereich der erneuerbaren Energien. Deutsche Unternehmen und Forschungseinrichtungen stehen mit ihrer Innovationskraft seit langem weltweit an der Spitze. Diese Spitzenstellung möchten wir beibehalten und ausbauen, und deswegen fördern wir dieses Potenzial, diese Kreativität und dieses Wissen kontinuierlich. Konsequent werden die erneuerbaren Energien auch ein Schwerpunkt des 6. Energieforschungsprogramms sein, das die Bundesregierung in diesem Jahr vorlegen wird. In unserem Jahresbericht 2010 möchten wir Ihnen zeigen, wie die Mittel genutzt werden, die das Bundesumweltministerium in die Förderung von Forschung und Entwicklung im Bereich der erneuerbaren Energien investiert. Wir finden, dass der Ideenreichtum und die Kompetenz der Unternehmen und Forschungseinrichtungen beeindruckend sind. Das zeigt sich erneut in den zahlreichen Projekten, die im Jahr 2010 durch die Forschungsförderung auf den Weg gebracht wurden. Neue Produktionsprozesse, neue Materialien und Materialkombinationen, mehr Effizienz, größere Anlagen, geringere Herstellungskosten solche und weitere Projekte werden wir Ihnen hier vorstellen. In diesem Sinne wünsche ich Ihnen nun eine an regende Lektüre. Ihr Norbert Röttgen Bundesminister für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit

6 6 INNOVATION DURCH FORSCHUNG DIE FORSCHUNGSFÖRDERUNG DES BUNDESUMWELTMINISTERIUMS: STRATEGIE FÜR DIE ZUKUNFT Das Bundesumweltministerium (BMU) ist innerhalb der Bundesregierung zuständig für erneuerbare Energien und fördert Forschung und Entwicklung (FuE) in diesem Bereich. Es legt großen Wert darauf, die Verwendung der von Bundestag und Bundesrat zur Verfügung gestellten Mittel für FuE für diesen Zweck transparent und anschaulich darzustellen. Der vorliegende Forschungsbericht für das Jahr 2010 gibt Interessierten aus Öffentlichkeit, Politik, Wirtschaft und Forschung einen Überblick über die Förderaktivitäten des BMU im Bereich erneuerbare Energien, sowie ergänzend die Förderungen anderer Ministerien. Neben der Mittelverwendung werden exemplarisch durch das BMU geförderte Projekte dargestellt. Der Bericht wird auch in englischer Sprache vorgelegt. Schritte auf dem Weg in das regenerative Zeitalter Deutschland setzt auf erneuerbare Energien. Das im September 2010 beschlossene Energiekonzept der Bundesregierung gibt für den Weg in das Zeitalter der erneuerbaren Energien eine klare Orientierung: In Zukunft sollen die erneuerbaren Energien den Hauptanteil am Energiemix übernehmen. In den nächsten zehn Jahren bis 2020 soll der Anteil erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch 18 % betragen, der Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch 35 %. Bis 2050 wird die Energieversorgung Deutschlands nach den Vorstellungen der Bundesregierung weitgehend auf erneuerbaren Energien beruhen: Ihr Anteil am Bruttoendenergieverbrauch soll auf 60 % steigen, ihr Anteil am Bruttostromverbrauch sogar auf 80 %. Im Energiekonzept der Bundesregierung wird der Weg dahin mit konkreten, zu überprüfenden Maßnahmen unterlegt. Als Konsequenz aus den dramatischen Ereignissen in Japan und der laufenden Neubewertung der Laufzeitverlängerung der deutschen Atomkraftwerke muss die se Entwicklung beschleunigt werden. Diese Zielrichtung bedeutet letztlich einen grundlegenden Umbau des heutigen Energieversorgungssystems. Eine solche Modernisierung bietet neben der massiven Senkung der Treibhausgasemissionen große Potenziale für Innovation, Wachstum und Beschäftigung. Die Forschungsförderung für erneuer bare Energien ist vor diesem Hintergrund eine stra tegische Investition in Zukunftstechnologien, in wirtschaftlich lohnenswertes Know-how und damit in die zukunftsfähige wirtschaftliche Entwicklung Deutschlands. Die Förderung von FuE für erneuerbare Energien ergänzt die Förderung der erneuerbaren Energien durch das Marktanreizprogramm, das Erneuerbare Energien-Gesetz (EEG) und andere Maßnahmen. Die Weitere Informationen zur Förderung von Forschung und Entwicklung im Bereich der erneuerbaren Energien: Ergänzend zum Forschungsjahresbericht erscheint regelmäßig ein kostenloser elektronischer Newsletter mit Kurzinformationen zu einzelnen Forschungsvorhaben und aktuellen Terminen. Der News letter ist einsehbar und kann abonniert werden unter Auf dieser Website finden sich auch weitere ausführliche Informationen zur Forschungsförderung des BMU. Für Wissenschaftler, die detailliertere Informationen benötigen, erscheint außerdem seit 2008 eine jährlich herausgegebene Dokumentation mit dem Titel Forschungsjahrbuch Erneuerbare Energien. Diese gedruckte Broschüre dient dem schnellen Überblick. Ergänzend ist eine CD-ROM erhältlich, auf der Themen, beteiligte Personen und Institute schnell und komfortabel per Datenbank ermittelt werden können. Weiterführende Links gibt es im Internet unter Zusätzlich dokumentieren die Förderdatenbank der Bundesregierung (www.foerderdatenbank.de) sowie die Förderdatenbank des BINE Informationsdienstes (www.energiefoerderung.info) die Forschungsprojekte.

7 DIE FORSCHUNGSFÖRDERUNG DES BMU: STRATEGIE FÜR DIE ZUKUNFT 7 Forschungsförderung setzt vor der Markteinführung an und ist langfristig ausgerichtet. Die Ergebnisse geförderter Forschungsprojekte sollen aber ebenso praxisrelevant sein. Ziele und Schwerpunkte der Forschungsförderung des BMU Das BMU hat die Ziele seiner Forschungsförderung im 5. Energieforschungsprogramm sowie in der Förderbekanntmachung vom 20. November 2008 festgelegt (einsehbar unter bare-energien.de/ inhalt/20028). Es verfolgt die folgenden übergeordneten Ziele: den Ausbau der erneuerbaren Energien, die Stärkung der internationalen Wettbewerbsfähigkeit deutscher Unternehmen und Forschungsinstitute und die Schaffung zukunftsfähiger Arbeitsplätze. Folgende Schwerpunkte der Forschungsförderung lassen sich herausstellen: Senkung der Kosten, um erneuerbare Energien herzustellen und zu nutzen Optimierung der Energiesysteme mit Blick auf den wachsenden Anteil erneuerbarer Energien umwelt- und naturverträglicher Ausbau der erneuerbaren Energien Im Hinblick auf einzelne Projekte kommen die Kriterien der fachlichen Exzellenz und der Erfüllung der förderrechtlichen Vorgaben hinzu. Das BMU legt Wert darauf, dass die Ergebnisse von Projekten in die praktische Anwendung überführt werden können. Daher ist auch die finanzielle Beteiligung von Unternehmen ein wichtiges Kriterium für die Auswahl von Projekten. Die Forschungsförderung löst damit private Investitionen aus. Forschungsprojekte, die primär von Forschungsinstituten und Universitäten durchgeführt werden, bleiben dennoch notwendig, um auch längerfristige Weiterentwicklungen zu ermöglichen (siehe Grafik Verwendung der Fördermittel nach Empfängergruppen ). Im Hinblick auf einzelne Projekte kommen die Kriterien der fachlichen Exzellenz und der Erfüllung der förderrechtlichen Vorgaben hinzu. Die Schwerpunkte der anwendungsorientierten Forschungsförderung des BMU liegen in Technologiebereichen mit hohem Treibhausgasminderungs-, Ausbau- und Innovationspotenzial. Gegenstand der Förderung sind vorwiegend Projekte in den Bereichen der Windenergie, der Photovoltaik, der Geothermie (Nutzung von Erdwärme), der solarthermischen Wärme- und Kälteerzeugung (Niedertemperatur-Solarthermie) sowie der solarthermischen Stromgewinnung (Hochtemperatur-Solarthermie). Seit 2008 fördert das BMU zusätzlich Projekte, die das Gesamtsystem der Strom- und Energieversorgung unter den Bedingungen eines steigenden Anteils erneuerbarer Energien verbessern sollen. Ziel ist die Optimierung des Zusammenspiels der erneuerbaren Energien mit den konventionellen Energien und erneuerbarer Energien untereinander sowie eine intelligente Abstimmung von Stromerzeugung und Stromverbrauch (Förderschwerpunkt Optimierung der Energieversorgungssysteme ). Projekte in den Bereichen Wasserkraft und Meeresenergie werden in begrenztem Umfang gefördert, sofern sie den Förder- Quelle: BMU Sonstige 3,2 % Wirtschaft 46,0 % Projekte von Forschungseinrichtungen 32,1 % Projekte mit Unternehmensbeteiligung 64,7 % Forschungseinrichtungen in industriellen Verbundvorhaben 18,8 % Verwendung der Fördermittel nach Empfängergruppen (2010)

8 8 INNOVATION DURCH FORSCHUNG Die deutschen Klimaschutzziele rücken somit ein gutes Stück näher. Der Ausbau der erneuerbaren Energien hat 2010 Investitionen von rund 26,6 Milliarden Euro generiert und Beschäftigung für rund Menschen geschaffen. Bundesumweltminister Dr. Norbert Röttgen bei einem Besuch des Insti tuts für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) Bremerhaven zielen in besonderem Maße entsprechen, wobei hier besonderer Wert auf die ökologische Optimierung gelegt wird. Das BMU fördert die Forschung und Entwicklung für erneuerbare Energien auf Projektbasis. Die Verwendung der Mittel ist daher auch immer vom Vorliegen qualitativ hochwertiger Projektskizzen und -anträge abhängig. Rückblick Die Umstellung auf ein System, das vorwiegend auf erneuerbaren Energien beruht, schreitet voran: Nach ersten Abschätzungen der Arbeitsgruppe Erneuer bare-energien-statistik (AGEE-Stat) von März 2011 erreichten sie 2010 einen Anteil von rund 16,8 % am gesamten Bruttostromverbrauch (2009: 16,3 %). Zur Wärmeversorgung trugen sie 2010 mit rund 9,8 % bei. Unter Berücksichtigung ihres Anteils am Wärmeund Kraftstoffverbrauch trugen die Erneuerbaren damit rund 11 % zum gesamten Endenergieverbrauch Deutschlands bei (2009: 10,4 %). Verglichen mit 3,2 % im Jahr 1998 ist Deutschland damit auf dem richtigen Weg, die Zielmarke von 18 % erneuerbare Energien am Bruttoendenergieverbrauch bis 2020 zu erreichen. Die erneuerbaren Energien leisten damit einen wichtigen ökologischen und ökonomischen Beitrag zur Modernisierung und Entwicklung Deutschlands: Im Jahr 2010 konnte durch den Ausbau der erneuer baren Energien der Ausstoß von rund 120 Millionen Tonnen Treibhausgasemissionen vermieden werden. Die Stromerzeugung durch Windkraft in Deutschland stagnierte im Jahr 2009 allerdings unterhalb von 39 TWh, nachdem sie in den Jahren zuvor kontinuierlich gestiegen war. Um den Positivtrend künftig fortzusetzen, ist es entscheidend, zusätzlich zur landbasierten Windkraft, die Windenergienutzung auf See voranzubringen. Die offizielle Inbetriebnahme des mit Forschungsmitteln unterstützten Offshore-Testfelds alpha ventus im April 2010 markiert dabei den Einstieg in die Offshore-Windenergienutzung in Deutschland. Der erste deutsche Hochsee-Windpark wurde am 27. April 2010 durch Bundesumweltminister Dr. Norbert Röttgen eröffnet. Seit der sukzessiven Inbetriebnahme der Turbinen hat das Offshore-Testfeld rund 170 GWh klimafreundlichen Strom eingespeist. Die Nutzung der Photovoltaik konnte in den Jahren 2009 und 2010 weiter ausgebaut werden: Nach Neuinstallation von 3,8 GW im Jahr 2009 wurden im Jahr 2010 nach den Abschätzungen der AGEE-Stat von März 2011 rund 7,4 GW Leistung neu installiert. Das ist circa die Hälfte des Weltmarktes. Die Strom erzeugung aus PV-Anlagen stieg nach einer Schätzung des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft von Mitte Dezember 2010 von 6,6 TWh (2009) auf rund 12,0 TWh an. Diese Entwicklung wurde möglich, weil die Anlagenkosten deutlich reduziert werden konnten. Hintergrund dieser Entwicklung sind ein weltweiter Ausbau der Fertigungskapazitäten und eine deutliche Produktivitätssteigerung in der Fertigung. Allerdings hat der starke Ausbau der Photovoltaik in Deutschland auch dazu geführt, dass die hierdurch verursachten Kosten stärker als erwartet stiegen. Im Gegenzug wurde die Förderung der Stromeinspeisung von Photovoltaikanlagen durch das EEG bereits im Jahr 2010 an die geänderte Marktsituation angepasst und wird Mitte 2011 nochmals um bis zu 15 % abgesenkt. Gleichzeitig steigt der Wettbewerb zwischen deutschen und ausländischen Wettbewerbern auf den deutschen und ausländischen PV-Märkten. Das BMU hat in seiner Forschungsförderung auf diese Situation unter anderem mit der Innovationsallianz PV reagiert. Mitte 2010 haben das Bundesumwelt- und das Bundesforschungsministerium (BMBF) dieses Forschungsförderprogramm gestartet, um in Verbindung mit industriellen Investitionen am Standort Deutschland dazu beizutragen, die internationale Wettbewerbs fähigkeit der deutschen Photovoltaikindustrie mittel- und langfristig zu stärken. Verbünde zwischen Ausrüstungs- und Photovoltaikindustrie

9 DIE FORSCHUNGSFÖRDERUNG DES BMU: STRATEGIE FÜR DIE ZUKUNFT 9 Bohrung in einen Siliziumkristall mit hochenergetischem Laser die weißglühenden Tropfen bestehen aus flüssigem Silizium werden darin ab 2011 mit zusätzlich gestellten Fördermitteln in Höhe von 100 Millionen Euro gefördert. Die Industrie hat zugesagt, weitere 500 Millionen Euro in FuE zu investieren. Im Zuge der Finanzkrise und der damit schwierig gewordenen Finanzierung sowie Akzeptanzproblemen aufgrund seismischer Ereignisse in Landau und Basel verlief der Ausbau der Geothermie in den letzten Jahren gebremst. Nachdem von 2004 bis 2008 eine Vielzahl von Bohrungen durchgeführt wurde und drei Projekte bis zur Stromerzeugung gebracht wurden, kamen mehrere Folgeaufträge für Bohrfirmen 2009 und 2010 aufgrund der genannten Finanzierungsschwierigkeiten nicht zustande. Mittel- und langfristig kann die Wärme- und Stromgewinnung aus der tiefen Geothermie jedoch gerade in einem System, das vorwiegend auf erneuerbaren Energien beruht, vor allem regional eine wichtige Rolle spielen, da die so gewonnene Nutzwärme oder der Strom im Gegensatz zu den fluktuierenden erneuerbaren Energien aus Wind und Sonne stetig und jederzeit zur Verfügung steht. Die Forschungsförderung des BMU setzt vor diesem Hintergrund auf Projekte, die weitere Kostenreduktionen in der Geothermie versprechen, die das Bohrrisiko verringern und potenzielle Risiken etwa durch Seismizität einzudämmen suchen. Für die solarthermische Erzeugung von Wärme und Kälte war das Jahr 2010 ein herausforderndes Jahr. Im Vergleich zum Erfolgsjahr 2008 ist es wie auch im Jahr 2009 bei der Installation neuer Solarkollektoranlagen zu einem nochmaligen Marktrückgang von circa 25 % gekommen, schätzt der BSW-Solar. Ursachen sind der kurzzeitige Programmstopp des Marktanreizprogrammes von Anfang Mai bis Mitte Juli und die Entwicklung der Photovoltaik: Viele Bauherren entschieden sich vor der Anpassung der Vergütungssätze des EEG im Jahr 2010 für eine PV- und gegen eine Solarwärmeanlage. Ein Rückblick auf die vergangenen 20 Jahre zeigt aber, dass der Markt insgesamt stetig gewachsen ist, im Mittel um 20 %. Das BMU setzt hier in seiner Forschungsförderung insbesondere darauf, die Fragen der saisonalen Speicherung der Wärmeenergie, standardisierter Großsysteme und der gewerblichen Nutzung der Niedertemperatur-Solarthermie anzugehen. Der Betrieb solarthermischer Kraftwerke, in denen durch Hochtemperatur-Solarthermie Strom erzeugt wird, ist in Deutschland nicht rentabel. Perspektivisch kann der Import von Solarstrom aus Ländern Nordafrikas aber einen Beitrag auch für die Energieversorgung in Europa leisten und ein Baustein sein, um die künftige, bedarfsgerechte Energieversorgung durch erneuerbare Energien auch in Deutschland sicherzustellen. Die Entwicklung im Mittelmeerraum wird durch den Solarplan im Rahmen der Union für das Mittelmeer und durch die Desertec Industrial Initiative vorangetrieben. Die Nutzung der Hochtemperatur-Solarthermie in Spanien schreitet voran. Der Südwesten der USA verfügt mit fast 200 GW über ein großes Potenzial für solarthermische Kraftwerke, die USA haben im vergangenen Jahr ein großes Forschungs- und Demonstrationsprogramm aufgelegt. Deutsche Technologie für solarthermische Kraftwerke hat ein hohes Exportpotenzial: Deutsche Unternehmen und Forschungseinrichtungen sind heute auf dem Gebiet der solarthermischen Stromerzeugung technologisch weltweit führend. Das BMU fördert daher auch weiterhin FuE zur solarthermischen Stromerzeugung.

10 10 INNOVATION DURCH FORSCHUNG Quelle: BMU Photovoltaik 32,5 % Sonstiges 7,4 % Systemoptimierung 9,4 % Solarthermische Kraftwerke 4,9 % Niedertemperatur- Solarthermie 7,0 % Geothermie 8,2 % Photovoltaik 28,3 % Sonstiges 3,0 % Systemintegration 8,7 % Solarthermische Kraftwerke 6,9 % Niedertemperatur- Solarthermie 4,8 % Geothermie 10,7 % Wind 30,6 % Wind 37,6 % Mittelabfluss für laufende Projekte im Jahr 2010 sowie Aufteilung der Mittel für im Jahr 2010 neu bewilligte Projekte Die Optimierung der Energie- und Stromversorgung mit Blick auf einen künftigen Hauptanteil der erneuerbaren Energien an der Stromversorgung rückt zunehmend in den Fokus auch der Forschungsförderung des BMU. Entsprechend dem klaren Bekenntnis der Bundesregierung zu einem Energiesystem mit einem Hauptanteil erneuerbarer Energien setzt das BMU darauf, den Förderschwerpunkt Optimierung der Energieversorgungssysteme auszubauen. Die Verbesserung der Netzinfrastruktur und -technik sowie die intelligente Verknüpfung verschiedener Energieträger unter Einbeziehung von Speichertechnologien spielen hier eine Schlüsselrolle. Ressortübergreifende Initiativen sind geplant. Mittelausstattung und Verwendung der Mittel Nachdem im Jahr 2009 mehr als 100 Millionen Euro (109,6 Millionen Euro) in laufende Projekte investiert wurden, konnte dies nochmals gesteigert werden: Im Jahr 2010 hat das BMU die Forschung zu erneuerbaren Energien mit insgesamt 120,2 Millionen Euro unterstützt. Ergänzt wird dies durch rund 20 Millionen Euro, die für Studien und Pilotprojekte in der Biomassenutzung sowie Einzelmaßnahmen zur Verfügung gestellt werden. Der seit Übernahme des Bereiches der erneuerbaren Energien durch das BMU kontinuierlich gestiegene Mittelansatz für FuE in diesem Bereich (siehe Diagramm Forschungsausgaben des Bundes für Energie, S. 12) konnte damit nahezu voll- Quelle: BMU Mio. Euro Haushaltsansatz (inkl. FuE-Verstärkung aus Marktanreizprogramm 2004/2005) Mittelabfluss (Ausgaben) Neubewilligungen Entwicklung der BMU-Projektfördermittel seit 2004

11 DIE FORSCHUNGSFÖRDERUNG DES BMU: STRATEGIE FÜR DIE ZUKUNFT 11 ständig verwendet werden, der Mittelabfluss lag bei 99,9 %. Schwerpunkte waren auch in diesem Jahr die Windenergie (31 %) und die Photovoltaik (33 %), gefolgt von dem erst 2008 eingeführten Schwerpunkt Optimierung der Energieversorgungssysteme (knapp 10 %) und der Geothermie (8 %) sowie der solarthermischen Gewinnung von Wärme und Kälte (7 %) und der solarthermischen Stromerzeugung (5 %; siehe Kreisdiagramm Mittelabfluss für laufende Projekte im Jahr 2010 sowie Aufteilung der Mittel für im Jahr 2010 neu bewilligte Projekte ). Auch die Anzahl und das Volumen neu bewilligter Projekte steigt kontinuierlich: 2010 konnten über 140 Millionen Euro für neue Projekte bewilligt werden. Insgesamt fiel dank der Fördermittel für 2010 für 184 neue Projekte der Startschuss. Auch hier spiegeln sich die Schwerpunkte Wind und Photovoltaik: knapp 38 % entfielen auf den Windbereich, 28 % auf die Photovoltaik. Es folgen neu bewilligte Projekte in den Bereichen der Geothermie (11 %) und Systemoptimierung (9 %). Auf den Bereich der solarthermischen Erzeugung von Wärme und Kälte entfielen 5 % der Neubewilligungen, auf den Bereich der so larthermischen Stromerzeugung 7 % (siehe Kreisdiagramm Aufteilung der Mittel für im Jahr 2010 neu bewilligte Projekte sowie Tabelle Mittelverteilung bei den neu bewilligten Projekten ). Genauere Informationen über die Förderung durch andere Ministerien befinden sich im Kapitel Forschungsförderung anderer Ministerien. Bei der Interpretation der Zahlen ist zu beachten, dass die genaue Verteilung der Projekte auf die Sparten neben der Schwerpunktsetzung durch das BMU immer auch von der Anzahl und der Qualität der eingereichten Projektideen abhängig ist. Insbesondere die Bewilligung größerer Projekte kann zu einer Verschiebung der Aufteilung gegenüber dem Vorjahr führen (siehe Diagramme Vergleich der Neubewil Arbeiten an einer Windenergieanlage ligungsvolumina für die Jahre 2009 und 2010 auf S. 12 sowie Entwicklung der BMU-Projektförderung seit 2004 auf S. 10). Seitdem die Forschungsförderung für erneuerbare Energien im BMU angesiedelt ist, sind die Fördermittel kontinuierlich gestiegen. Betrachtet man die Forschungsausgaben des Bundes für erneuerbare Energien im Kontext der gesamten Forschungsausgaben des Bundes für Energien, so stellt man fest, dass diese so hoch sind wie nie. Sie liegen mittlerweile deutlich über den Fördermitteln für Kernkraft, Kernfusion und die Beseitigung kerntechnischer Anlagen. Zu beachten ist außerdem, dass der Forschungsbereich Nuklearforschung neben Projekten für eine erhöhte Sicherheit von Kernkraftwerken und zu Endlagern auch eine erhebliche Anzahl von Projekten zum Strahlenschutz beinhaltet (siehe Diagramm For- Quelle: BMU Mittelverteilung bei den neu bewilligten Projekten (Mio. Euro) Photovoltaik 17,8 32,3 43,3 41,6 39,7 31,4 34,4 39,8 Wind 12,6 22,7 16,1 34,7 40,1 28,2 25,7 53,0 Geothermie 11,9 18,0 23,7 8,1 16,4 14,9 15,5 15,0 Niedertemperatur-Solarthermie 4,8 3,9 5,1 7,5 10,1 7,0 6,4 6,8 Solarthermische Kraftwerke 10,4 7,5 6,9 5,9 8,2 8,6 7,9 9,7 Systemintegration 28,2 11,5 6,6 12,2 Sonstiges 2,7 13,7 3,7 4,4 8,1 16,8 8,2 4,2 Summe 60,2 98,1 98,8 102,2 150,8 118,4 104,7 140,7

12 12 DIE FORSCHUNGSFÖRDERUNG DES BMU: STRATEGIE FÜR DIE ZUKUNFT Quelle: BMU Photovoltaik Wind Geothermie Niedertemperatur- Solarthermie Solarthermische Kraftwerke Systemintegration Sonstige Mittel in Mio. Euro Jahr 2009 Jahr 2010 Vergleich der Neubewilligungsvolumina für die Jahre 2009 und 2010 schungsausgaben des Bundes für Energie auf S. 12). Die Ziele des Energiekonzeptes machen deutlich, dass steigende Investitionen in FuE für erneuerbare Energien, aber auch für Energieeffizienz, unabdingbar sind. Vor diesem Hintergrund ist es erfreulich, dass im Jahr 2011 voraussichtlich zusätzliche Haushaltsmittel für die Forschungsförderung des BMU zu erneuerbaren Energien zur Verfügung stehen und zusätzliche Mittel aus dem Sondervermögen Klimaund Energiefonds vorgesehen sind. Ausblick Im Jahr 2011 wird die Bundesregierung ein neues, das 6. Energieforschungsprogramm, vorlegen. Ebenfalls für 2011 ist eine neue Förderbekanntmachung des BMU vorgesehen. Bis zu deren beiden Inkrafttreten bleiben das 5. Energieforschungsprogramm und die Förderbekanntmachung vom 20. November 2008 in Kraft. Um stets den aktuellen Stand der Technologie als Grundlage für neue Forschungsprojekte zu nutzen, legt das BMU die Schwerpunkte und Ziele seiner Forschungsförderung im regelmäßigen Dialog mit Vertretern aus Wissenschaft und Wirtschaft fest. Alle zwei Jahre finden Strategiegespräche statt, um die vom BMU geförderten Technologien einzuordnen und Vorschläge für die Zukunft zu generieren. Die Ergebnisse der Strategiegespräche im Jahr 2010 fließen in das 6. Energieforschungsprogramm sowie in die ebenfalls für 2011 vorgesehene neue Förderbekanntmachung ein. Quelle: BMU, BMBF, IfnE Ausgaben in Mio. Euro vorl. Erneuerbare Energien und Energieeffizienz Kernfusionsforschung Kohle Beseitigung kerntechnischer Anlagen Kernkraft Forschungsausgaben des Bundes für Energie

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