COORETEC Rückgrat der Energiewende? AFI Plattform Fossile Brennstoffe Wien, 5. Dezember 2014 Dr. Hubert Höwener Projektträger Jülich
Projektträger im Profil Wir arbeiten neutral und ohne eigene wirtschaftliche Interessen für die öffentliche Hand Wir setzen Forschungs- und Innovationsförderprogramme um Wir beraten bei der Ausgestaltung von Forschungs- und Förderprogrammen Wir vertreten Ministerien in nationalen und internationalen Gremien (z.b. IEA)
Akteure im Forschungs- und Innovationssystem Öffentliche Hand Bund Bundesländer Fördereinrichtungen Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD) Alexander von Humboldt-Stiftung (AvH) Stiftungen Institutionen Forschung und Entwicklung Unternehmen Hochschulen Forschungsorganisationen (MPG, HGF, FhG, WGL) Europäische Kommission Projektträger 2,3 Mrd. * Ressortforschungseinrichtungen
Instrumente der Forschungs- und Innovationsförderung Institutionelle Förderung Projektförderung Max-Planck-Gesellschaft (MPG) Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Helmholtz-Gemeinschaft (HGF) Fraunhofer-Gesellschaft (FhG) Projektträger Leibniz-Gemeinschaft (WGL) Bundes- / Landeseinrichtungen
PtJ Geschäftsfelder
Unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Forschung und Forschung Innovation und Innovation fördern fördern
Personalentwicklung
Geschäftszahlen 2013
Fördervolumen nach Auftraggebern in Mio.
COORETEC
Was ist COORETEC COORETEC ist eine Initiative des BMWi COORETEC wurde / ist Bestandteil des Energieforschungsprogramms der Bundesregierung COORETEC steht für COO REduktions TEChnologien BMWi hat durch diese Initiative in den vergangenen 10 Jahren 538 Vorhaben mit einer Gesamtzuwendung von 271 Mio gefördert Diverse Broschüren zu Empfehlungen und Stellungnahmen sind zu finden unter https://www.cooretec.de/
Historisches Der Auftakt am 05./06.02.2002 Symposium "Wege zum emissionsfreien fossilen Kraftwerk" in Berlin Teilnahme von Minister Werner Müller Einrichtung von 4 Arbeitsgruppen zur Vorbereitung einer entsprechenden Konzeptstudie
Die ersten Schritte Einrichtung von 4 Arbeitsgruppen zur Vorbereitung einer entsprechenden Konzeptstudie AG1 Wirtschaftspolitische Rahmenbedingungen AG2 CO 2 -Abtrennung und -Verwendung AG3 Konventionelle KW-Technologien AG4 Unkonventionelle und visionäre Konzepte 03./04.07.2002 CO 2 -Workshop in Frankfurt (Lurgi)
Etablierung von COORETEC Juni 2003 Übergabe Entwurf des COORETEC Berichtes an Staatssekretär Georg Wilhelm Adamowitsch Januar 2004 Veröffentlichung des Berichts "Forschungs- und Entwicklungskonzept für emissionsarme fossil befeuerte Kraftwerke" der COORETEC Arbeitsgruppen als Dokumentation Nr. 527 des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie 2002/2003 Etablierung des COORETEC Beirates und von 5 neuen Arbeitsgruppen CCS wurde seitens des BMWA als Schwerpunkt betrachtet, weil die gesteckten CO 2 -Emissionsziele ohne CCS nicht erreicht werden könnten.
Erste Struktur von COORETEC Gliederung der neuen Arbeitsgruppen nach Prozessen und nicht wie bisher nach Komponenten AG1 Kombi Kraftwerke AG2 Dampfkraftwerke AG3 Kraftwerke mit Kohlevergasung und CO 2 -Abtrennung (Pre Combustion Capture) AG4 Kraftwerke mit Sauerstoffverbrennung (Oxyfuel) AG5 CO 2 -Speicherung Gemeinsame Aktivität von Industrie, Forschung und Politik Post Combustion Capture zunächst ausgeschlossen wegen zu hoher Wirkungsgradverluste von 15 %-Punkten
Schritte in Richtung des emissionsarmen fossilen Kraftwerks Wirkungsgrad 2040 5 Arbeitsgruppen: GuD CO 2 -Reduktion durch Anhebung des Wirkungsgrad 2020 DKW (+Post Combustion) IGCC + CO 2 -Abtrennung Oxyfuel CO 2 -Abtrennung und Speicherung 2000 Speicherung Erlaubnis zur CO 2 -Speicherung benötigt Emissionen
Paradigmenwechsel der Energiepolitik (2010) Gestern: Heute: Breiter Energiemix Erneuerbare Energien Gestern: Heute: Offene Energiemarktentwicklung Quantitative Vorgaben Gestern: Heute: Internationale Ausrichtung Vorreiterrolle Deutschlands
Energiekonzept und Energiepaket 28. September 2010 Energiekonzept Umweltschonende, sichere und bezahlbare Energieversorgung 06 Juni 2011 Energiepaket Beschleunigte Energiewende
120% 100% 80% 60% 40% 20% Ziele des Energie Konzeptes der deutschen Regierung 0% GHG Reduction Power Reduction Primary Energy Consumption 1990 2008 2020 2030 2040 2050 Reduktion des Stromverbrauchs um ca. 25% gegenüber 2008 Reduktion des Primärenergieverbrauchs um 50% gegenüber 2008 Reduktion der Treibhausgasemissionen um 80 bis 95% gegenüber 1990 Ausbau der erneuerbaren Energien auf einen Anteil von 90% 80% 70% 60% 50% 40% 60% am Bruttoendenergieverbrauch 30% und 20% 10% 80% am Bruttostromverbrauch 0% Share of RES - Primary Energy Consumption Share of RES - Power 2020 2030 2040 2050
Anteil Deutschlands am weltweiten Primärenergieverbrauch Prozent 16 14 12 Reichsgründung 1. Weltkrieg Ruhrbesetzung Weltwirtschaftskrise 2. Weltkrieg Währungsreform 10 8 Prognose IEA 6 4 1. Ölpreiskrise BLUE Map: 1,04% 2. Ölpreiskrise 2 Wiedervereinigung BMWi Wirtschafts- und Finanzkrise Baseline: 0,76% 0 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060
Energieforschungspolitik: Instrument der Energiepolitik Schlussfolgerung der beschleunigten Energiewende: wachsende Rolle von Forschung und Entwicklung Verabschiedung neues Energieforschungsprogramm Stärkeres finanzielles Engagement Neue Akzente in der Energieforschung
Meilensteine der Energieforschungspolitik 1974-1977 1977-1980 1981-1989 1990-1995 1996-2005 2005-2011 2011 Erstes Energieprogramm 26. Sept. 1973, Fortschreibungen: 23. Okt. 1974, 14. Dez. 1977,... Energiekonzept 28. Sept. 2010, Fortschreibung: Energiepaket Juni 2011
Leitlinien für die Forschungsförderung 1. Strategische Fokussierung: (Energieeffizienz / Erneuerbare) 2. Ressortübergreifende Zusammenarbeit (gemeinsame Ausschreibung Energiespeicherung ) 3. Internationale Kooperation (SET-Plan Aktivitäten, IEA) 4. Abstimmung, Koordination und Transparenz (Aktivitäten der Bundesländer: z.b. Bayern, Cluster Rhein-Ruhr Power,...)
Struktur der Forschungsförderung im Energiebereich Zusammenarbeit mit Wirtschaft und Wissenschaft Programmatische Ausrichtung der Energieforschungspolitik BMWi federführend Internationale Kooperation (IEA, EU) Koordinierungsplattform (Ressortkoordinierung, Zusammenarbeit mit den Ländern) Informationssystem Energieforschung (Monitoring) Projektförderung BMWi BMU BMELV BMBF Institutionelle Förderung BMWi BMELV BMBF BMWi, IIIC2
Interministerial Research Initiative Grundlagenforschung Research Basic BMBF Energiespeicher Energy Storage Power Netze Grids Solar Solares Powered Bauen Buildings Energy Energieeffiziente Efficient Cities Stadt Angewandte Applied Forschung Research BMWi BMU Wechselbeziehungen Interrelationships to Research zu Forschungsinitiativen Initiatives außerhalb outside the des Energy Energieforschungsprogramms Research Programmes
Fördermittel des Bundes für Energieforschung Fördermittel in Mrd. 1,2 1,0 Σ 1,9 Mrd. Σ 3,5 Mrd. Summe BReg. 0,8 0,6 0,4 Erneuerbare Energieeffizienz 0,2 Kernfusion Nukleare Sicherheits- Endlagerforschung 0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 BMWi, IIIC2
Rolle von Kraftwerkstechnologien im EFP Welche Rolle können und müssen Kraftwerkstechnologien im neuen Energiezeitalter spielen? Welche Aufgaben kommen ihnen in der Übergangsphase zu? Wo liegt FuE-Bedarf und wo ist eine gezielte staatliche Förderung notwendig?
Ausgangslage im Kraftwerksbereich Steigende Anforderungen an Flexibilität und Regelbarkeit von Kraftwerken Höhere Anforderungen an Umwelt- und Klimaschutz Schrumpfende Verstromung fossiler Energieträger in DEU Zunehmende Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern weltweit Zunehmendes Alter von KW-Anlagen und längerer Betrieb von Altanlagen Schleppende Investitionen Neuanlagen (unsicheres Marktumfeld, lange Genehmigungsverfahren, geringe gesellschaftliche Akzeptanz) Zunehmende Entwicklung von Märkten für KW-Technologien im Ausland Gute Forschungsinfrastruktur in Deutschland
Strategische Zielsetzungen der Kraftwerksforschung Systemintegration von Kraftwerksprozessen optimieren Flexibilität von Kraftwerksprozessen erhöhen Effizienz erhöhen Emissionen reduzieren Neue technologische Optionen erschließen
COORETEC: CO 2 -Reduktions-Technologien AG 1 Effiziente Gas-, Kombiund Dampfkraftwerke COORETEC Beirat Vertreter aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik FuE für effiziente, flexible und emissionsarme Kraftwerksprozesse AG 2 Vergasung von kohlenstoffhaltigen Energieträgern AG 3 CO 2 - Abtrennung und Transport AG 4 CO 2 - Speicherung Arbeitsgruppe von COORETEC und dem GEOTECHNOLOGIEN Programm Entwicklung und Optimierung von Turbomaschinen Arbeitsgemeinschaft Turbomaschinen (AG TURBO) BMWi, IIIC2
Beispiele von Forschungsthemen Dampfkraftwerke Materialforschung und Entwicklung von Füge- und Fertigungstechniken (700 C und 350 bar) Erhöhung der Flexibilität Gasturbinen- und Kombikraftwerke Kühlkonzepte, Wärmedämmschichten zur Realisierung von über 1.500 C Turbineneintrittstemperatur Aerothermodynamische Optimierung von Verdichtern Erweiterung des Brennstoffbandes (z.b. H 2 -reiche Gase) Kopplung mit Speichern (Wärme und/oder Druckluft)
Beispiele von Forschungsthemen CCS-Technologien Post-Combustion, Oxyfuel, Carbonate Looping, Chemical Looping Untersuchungen zur CO 2 -Speicherung (BMBF GEOTECHNOLOGIEN-Programm) Konzepte zur Regelung und Lastmanagement von Kraftwerken Anforderungen an Lastflexibilitäten von Kraftwerken Weitere Aspekte... Stofflich-energetische Nutzung von Kohle Neue Kohlevergasungstechnologien Leistungselektronik, Anwendung der Supraleitung
COORETEC Projekte Anteil der Themen seit 2004 538 Vorhaben, 271 Mio Euro Zuwendung 30,1 11% 9,4 3% 5,1 2% Effiziente Turbomaschinen 91,3 34% IGCC mit Pre-Combustion Post-Combustion 48,5 18% Oxyfuel Innovative Prozesse Werkstoffqualifizierung 12,8 5% 22,3 8% 21,9 8% 29,7 11% Flexibilität CO2 Speicherung Sonstiges
COORETEC Projekte zeitliche Entwicklung der Themen Millionen 35 30 25 20 15 10 Werkstoffqualifizierung Sonstiges Post-Combustion Oxyfuel Innovative Prozesse IGCC mit Pre-Combustion Flexibilität Effiziente Turbomaschinen CO2 Speicherung 5 0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Schlussfolgerungen COORETEC ist in Richtung Energiewende ausgerichtet Forschung als Beitrag zur Versorgungssicherheit durch zuverlässige Abdeckung der Residuallast Ohne fossile Stromerzeugung kann Versorgungssicherheit nicht gewährleistet werden Geringe Laufzeiten bei gleichbleibend hohem Kapazitätsbedarf führen aber zu Problemen bei der Wirtschaftlichkeit Flexibilität geht zu Lasten der Lebensdauer und damit auch der Wirtschaftlichkeit COORETEC liefert Unterstützung bei der Lösung dieser Probleme
Schlussfolgerungen COORETEC hatte gerade 10 jährigen Geburtstag 1./2.Oktober Festsymposium im BMWI Beteiligung auf Staatssekretärs Ebene Bedeutung von COORETEC für die Energiewende wurde herausgestellt COORETEC ist ein Pfeiler der Energiewende, der noch auf absehbare Zeit notwendig sein wird
Ausgewählte Links www.cooretec.de www.kraftwerkforschung.info http://www.bmwi.de/bmwi/navigation/energie/energieforschung.html www.ptj.de www.iea.org www.iea-coal.org.uk www.ieaghg.org www.globalccsinstitute.com
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