Das Energieforschungsprogramm der Bundesregierung. Jens Winkler, BMWi Referent Energieforschung Grundsatzfragen und Strategie

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1 Das Energieforschungsprogramm der Bundesregierung Jens Winkler, BMWi Referent Energieforschung Grundsatzfragen und Strategie 6. LIESA-Vollversammlung

2 Agenda 6. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung (Ziele, Zuständigkeiten, Budgetentwicklung, Schwerpunkte, Verfahren) Vorbereitungen 7. Energieforschungsprogramm Beiträge der Länder Forschungsnetzwerke Energie

3 Energieforschung Strategisches Instrument der Energiepolitik Beitrag zur Erfüllung der energie- und klimapolitischen Vorgaben der Bundesregierung Vorbereitung technologischer Energieinnovationen, Ergebnistransfer in die Praxis, Kostensenkung, Versorgungssicherheit Technologische Optionen sichern und erweitern Export energieeffizienter Produkte und Dienstleistungen stärken

4 Zuständigkeiten Energieforschung Projektförderung BMWi BMBF BMEL Institutionelle Förderung BMWi BMBF

5 Budgetentwicklung Energieforschung ,22 Kernfusion Mio. Euro ,92 Nukleare Sicherheit und Entsorgung ,33 Erneuerbare Energien ,26 Energieeffizienz

6 Schwerpunkte der Energieforschung (BMWi) Energieumwandlung Wind, PV Solarthermische und konventionelle Kraftwerke, Tiefe Geothermie, Wasserkraft, Meeresenergie Brennstoffzellen / H 2 Energieleitung & Netzintegration Netze Speicher Netzintegration EE Energienutzung Gebäude und Stadt Industrie / GHD Querschnitt Energiesystemanalyse, Ergebnisverbreitung (BINE), zentr. Informationssystem (EnArgus) Ressortübergreifende Förderinitiativen und Programmkooperationen, z. B.: Solares Bauen / Energieeffiziente Stadt vom April 2016: 150 Mio. (BMWi / BMBF) Forschungsallianz Energiewende mit der IGF (BMWi) In Vorbereitung: Sektorenkopplung - Strombasierte Kraftstoffe (BMWi) Förderschwerpunkte im Detail in Förderbekanntmachung vom 8. Dezember 2014:

7 500 Budgetentwicklung Förderschwerpunkte Mio. Euro Querschnittsthemen und Systemanalyse Energieeffizienz in Industrie, GHD Energieeffizienz in Gebäuden und Städten Netze Energiespeicher Wasserkraft und Meeresenergie Solarthermische Kraftwerke Brennstoffzellen und Wasserstoff Kraftwerkstechnik und CCS-Technologien Tiefe Geothermie Bioenergie Windenergie Photovoltaik Projektförderung ohne institutionelle Förderung

8 Exkurs: Förderung von Speichertechnologien Elektrochemische und thermische Speicher Druckluft- und Schwungradmassenspeicher Übergeordnetes Lastmanagement Erzeugen und Speichern von Wasserstoff Energiespeicher von E-Mobilen (Batterien, Brennstoffzellen, Hybride) Integration von Batterien ins Fahrzeug Integration von Batteriefahrzeugen ins Stromnetz xyz

9 Exkurs: Förderung der Energieeffizienz in Gebäuden, Quartieren und Städten Gebäudetechnik, sowie Tools für Planung, Simulation, Betrieb und Monitoring ( Niedertemperatur-Solarthermie, thermische Energiespeicher, Kälteund Wärmenetze, teilweise in Verbindung mit oberflächennaher Geothermie ( Energieoptimierung auf Quartiersebene ( Begleitforschung xyz

10 Umsetzung der Projektförderung (1) Überwiegend Verbundvorhaben mit Partnern aus Wirtschaft (gewünscht Federführung) und Forschung (Zuwendungen) Unternehmen grds. Eigenanteil 50% Fördergrundlage AGVO/FuE Beihilferahmen KMU-Boni möglich Sonderregeln für Netzbetreiber (ARegV) Antragsverfahren: 2-Stufig (1. Skizze, 2. Antrag, über Easy-Online-Verfahren) Ansprechpartner: Projektträger Jülich keine Fristen

11 Umsetzung der Projektförderung (2) Geschäftsbereichsleiter Energiesystem beim Projektträger Jülich: Integration: Dr. Sabine Semke Erneuerbare Energien/ Kraftwerkstechnik: Dr. Frank Stubenrauch Nutzung: Markus Kratz

12 Konsultationsprozess neues EFP 40 Jahre Energieforschungsprogramm Fachkonferenz Energieforschung 2. Mai HJ 2018 April 2017 Erste Expertenempfehlungen April 2017 Online-Umfragen 7. Dezember 2016 FuI-Plattform / B-L-Gespräch 18. Oktober 2016 Information Länder (AL Energie) 2. HJ 2016 strategisches Leitprojekt

13 Forschungsnetzwerke Energie (1) Ca registrierte Mitglieder in 7 Netzwerken Erneuerbare Energien (PV/Wind) Gebäude und Quartiere Industrie und Gewerbe Systemanalyse Energetische Biomassenutzung Flexible Energieumwandlung Stromnetze

14 Forschungsnetzwerke Energie (2) Termine: 24. Februar: Neugründung Netzwerk Flexible Energieumwandlung in Berlin März: 3. Internationale Prozessmesstechnik- Tagung Bioenergie in Leipzig April: Arbeitsgruppentreffen Systemanalyse in Berlin

15 Backup

16 Förderung der Energiespeichertechnologien Förderinitiative Energiespeicher des BMWi, BMU und BMBF Förderbekanntmachung zur angewandten Energieforschung aus dem Jahr 2014 Nutzung von Speichern im Förderprogramm SINTEG Wasserstofferzeugung und speicherung im NIP

17 Förderung der Energiespeichertechnologien Förderung von Grundlagenforschung, angewandter Forschung, Entwicklung und Demonstration, Konzepte zur Fertigung Industriepolitische Komponente: Abbildung kompletter Wertschöpfungsketten, Unterstützung Zulieferindustrie Anregung zur Zusammenarbeit mit europäischen Partnern

18 Förderinitiative Energiespeicher Verteilung der Fördermittel auf Technologiefelder Angaben in Mio. Euro Gesamt 186 Mio. 259 Projekte Quelle: Projektträger Jülich

19 Förderinitiative Energiespeicher Verteilung der Förderung nach Kategorie der Projekte Quelle: Projektträger Jülich

20 Adiabate und teiladiabate Druckluftspeicher Projekt: ADELE-ING Förderinitiative Energiespeicher - Beispiele RWE, Züblin, DLR, Forschungspartner Zentraler FuE-Bedarf: Wärmespeicher Turbine und Kompressor 10 Varianten zur Einbindung in Kraftwerksprozess Einbindung in Elektrizitätsmarkt Bewertung Marktchancen Ergebnis: Trend zu teiladiabaten, dezentral einsetzbaren Prozessen, höchster Wirkungsgrad nicht wettbewerbsfähig weitere Projekte zu flexiblen und reversiblen Turbomaschinen für Druckluftkraftwerke Quelle: RWE Power AG

21 Förderinitiative Energiespeicher - Beispiele InSpEE Informationssystem über potentielle geologische Speicher Ermittlung des Potentials in Norddeutschland für Druckluftspeicher und Wasserstoffspeicher Grundlagen und Methodik im Projekt entwickelt Fokus: Salzkavernen Ergebnis: öffentlich verfügbares Informationssystem Weitere Aspekte wie Sicherheit Wechselwirkung mit dem Gestein und dem Beton des Bohrlochs. werden in weiteren Projekten untersucht 21

22 Förderinitiative Energiespeicher - Beispiele Wind-Wasserstoff-Kopplung im Energiepark Mainz Quelle:

23 Förderinitiative Energiespeicher - Beispiele Projekt Energiepark Mainz Partner: Stadtwerke Mainz, Siemens, Linde, Universität Rhein-Main 3 PEM-Elektrolyseure mit je 2 MW peak power dynamischer Betrieb ist möglich und wird getestet flexibler ionischer Verdichter Produkte : Grüner Wasserstoff, Beimischung zum Erdgas Betrieb startete am , seither: 2 Trailer pro Tag Quelle: Siemens AG 23

24 Förderinitiative Energiespeicher - Beispiele TESIN - Thermische Energiespeicher für die Erhöhung der Energieeffizienz in Heizkraftwerken und Elektrostahlwerken Analyse von Kraftwerks- und Industrieprozessen auf Einsatzmöglichkeiten von thermischen Speichern ab 200 C Analyse des HKW Wellesweiler: kann ein Speicher einen Reservekessel ersetzen? Um Kessel in ständiger Minimallast zu ersetzen, müsste Latentwärmespeicher für ca. 15 Minuten überhitzten Dampf produzieren Bisher Stand der Technik: Sattdampf Speicherauslegung, Genehmigung, Bau, Inbetriebnahme, Testphase Salzspeicher als Latentwärmespeicher Quelle: Steag New Energies GmbH Quelle: Badische Stahl-Engineering GmbH

25 Förderinitiative Energiespeicher - Beispiele SmartRegion Pellworm Stromerzeugung auf Pellworm beträgt das Dreifache des Verbrauchs Hybridkraftwerk mit 772 kw PV & 300 kw wind Aufbau und Test eines Hybridspeichers aus: Li-Ionen-Batterien mit 560 kwh Redox-Flow Batterien mit 1,6 MWh PV-Heimspeicher Steuerbare Stromverbraucher zur Wärmeerzeugung Entwicklung eines Energiemanagementsystems mit mehreren Optimierungsmöglichkeiten Z. B. bis zu 90 % Reduktion des Strombezugs Übertragbarkeit auf andere Regionen in D Mehrere Geschäftsmodelle werden getestet Quelle: EON

26 Förderinitiative Energiespeicher - Beispiele M5BAT - Modularer multi-megawatt multi-technologie Mittelspannungsbatteriespeicher Batteriespeicher mit 5 MW / 5 MWh Verschiedene Technologien Lithium-Ionen-Batterien als kurzfristiger Leistungsspeicher Bleibatterien für mittlere Entladezeiten Hochtemperatur-Batterien für den Stundenbereich Innovative Umrichter/Steuerung Eignung für Systemdienstleistungen Lässt Alterungsverhalten der Batterien im Regelenergiebetrieb einen Dauerbetrieb sinnvoll erscheinen? Offizielle Inbetriebnahme am Source: 26

27 Förderinitiative Energiespeicher - Ergebnisse Erste Abschlussberichte ab 2016 Studie im Auftrag des BMWi zur begleitenden Erfolgskontrolle

28 Förderinitiative Energiespeicher - Ergebnisse Zwischenbilanz der Forschungsinitiative Stärkung der Strukturen sämtliche Forschungsfelder abgedeckt: grundlagennahe Materialforschung, anwendungsnahe Demonstration, systemanalytische Modelle, Simulation und Erprobung von Geschäftsmodellen große Breite an Speichertechnologien gefördert Unternehmen und Forschungseinrichtungen kooperieren intensiv bei den Projektteilnehmern ist Interesse an weiterer gemeinsamer Entwicklung von Speichern auch nach Projektende hoch mit den Statusseminaren 2013 und 2015 wurde ein weiterer Baustein zur Vernetzung gelegt

29 Förderinitiative Energiespeicher - Ergebnisse Zwischenbilanz der Forschungsinitiative Wirtschaftliche Ergebnisse Kostenrelevante Weiterentwicklungen umgesetzt Betriebsoptimierung, kostengünstigere Materialien, Verbesserung der spez. Leistungsdichte oder Lebensdauer tragen zur Kostensenkung bei Einige Projektnehmer haben die Ergebnisse in eine Produktentwicklung einfließen lassen, weitere planen dies Anschlussprojekte erforderlich, teilweise schon in Bearbeitung Hemmnisse für eine Markteinführung wurden verringert Dennoch sind Speicher gegenüber anderen Flexibilitätsoptionen unwirtschaftlich Vergrößerte Chancen durch Nischen und intelligente Sektorkopplung

30 Förderung von Speichertechnologien - Ausblick 6. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung seit Sept Im Bundesanzeiger erschien am eine FBK zur angewandten Energieforschung im 6. Energieforschungsprogramm wird ausgebaut zu Energie und Verkehr Quelle: Bundesanzeiger vom

31 Europäische und Internationale Aktivitäten EU: Strategischer Energietechnologie (SET) Plan Declaration of Intend zu zehn von der Energieunion vorgeschlagenen Technologiefeldern Ausarbeitung von Implementierungsplänen (Etablierung von Working Groups) IEA: Technology Cooperation Programmes (TCP) Deutschland an 25 von 39 aktiven TCP s beteiligt Erneuerbare Energien: 9 von 10, Energienutzung: 12 von 14, Fossil: 2 von 5 Mission Innovation: Etabliert bei der COP 21 mit 20 Mitgliedern (+ EU, Finnland und Niederlande) Verdoppelung der öffentlichen Mittel für Forschung und Innovation im Bereich sauberer Energietechnologien bis 2020 Vorstellung von sieben Innovation Challenges auf der COP 22 in Marrakesch xyz