Monatsthema „Energie“: Kopernikus-Projekte für die Energiewende

Die Kopernikus-Projekte sind die größte Forschungsinitiative für die Energiewende. Die erste Förderphase endet dieses Jahr, die ersten wichtigen Forschungsergebnisse liegen vor – nun startet Phase 2! Ein anpassungsfähiges, auf die aktuellen und zukünftigen Herausforderungen ausgelegtes Stromnetz (ENSURE), Stromspeicher (P2X), flexible Industrieprozesse (SynErgie) und ein systemischer Forschungsansatz für die Sektorkopplung (ENavi): Die Kopernikus-Projekte erforschen die Energiewende ganzheitlich und technologieoffen. Auf der HANNOVER MESSE vom 1. bis 5. April 2019 zeigt eine interaktive Energielandschaft, wie die Zukunft unserer Energieversorgung ganz konkret aussehen könnte (Halle 2, Stand B22).

Mit den Kopernikus-Projekten hat das BMBF im September 2016 seine größte Forschungsinitiative zur Energiewende gestartet. Vier Konsortien sowie weitere vier Satellitenprojekte arbeiten an Lösungen für eine sichere, bezahlbare und saubere Energieversorgung. Die Kopernikus-Projekte haben über 260 renommierte Partner aus Wissenschaft, Wirtschaft und Zivilgesellschaft mobilisiert. Sie bündeln ihre Expertise und Know-how, um die hoch ambitionierten gemeinsamen Ziele erreichen zu können. Nach der ersten, dreijährigen Förderphase der Projekte gibt es erste richtungsweisende Ergebnisse, die schon jetzt wesentliche Beiträge für eine effiziente Umsetzung der Energiewende liefern.

Kopernikus-Projekt P2X

Zwei Drittel der verkehrsbedingten CO2-Emissionen entfallen auf den Personenverkehr, ein Drittel auf den Güterverkehr. Das BMBF erforscht deshalb synthetische Kraftstoffe. Sie sind nahezu klimaneutral, wenn sie aus erneuerbaren Energien, Wasser und CO2 hergestellt werden.

Die Arbeiten im Projekt P2X haben das große Potenzial von Oxymethylenethern (OME) für den Einsatz als sauberen synthetischen Kraftstoff in Dieselmotoren gezeigt. Daraus entstanden ist das neue Forschungsprojekt NAMOSYN, das zum 1. April 2019 startet. Es legt die Basis für einen Einstieg in die Produktion von synthetischen Kraftstoffen in Deutschland im großen Maßstab.

Im Satellitenprojekt Rheticus wird erforscht, wie aus erneuerbar hergestelltem Strom und Bakterien wertvolle Spezialchemikalien hergestellt werden können. Mit dieser Technologie wird eine „künstliche Photosynthese aufgebaut. Die vielversprechenden Ergebnisse der P2X-Partner Siemens AG und Evonik Creavis GmbH machten eine schnelle Umsetzung der P2X-Technologie zur Marktreife in Rheticus möglich.

Evonik-Pressemitteilung zum Start von Rheticus

Kopernikus-Meldung zum Rheticus-Start

Prof. Peter Wasserscheid und Dr. Daniel Teichmann wurden im September 2018 für ihre Arbeiten zu LOHC (liqud organic hydrogen carriers) für den Deutschen Zukunftspreis nominiert. Diese Flüssigkeiten können mit Wasserstoff beladen werden und dann am Ort der Nutzung den Wasserstoff wieder abgeben. Das Verfahren lässt sich ähnlich wie das Pfandflaschensystem nutzen und kann den Transport von Wasserstoff vereinfachen und sicherer machen.

Nominierte: Deutscher Zukunftspreis

Kopernikus-Meldung Deutscher Zukunftspreis

Das Start-Up-Unternehmen Ineratec wurde 2018 mit dem deutschen Gründerpreis ausgezeichnet. Ineratec arbeitet daran, chemische Anlagen auf Miniaturformat zu schrumpfen. Diese dezentral nutzbaren Reaktoren produzieren beispielsweise mit Hilfe von Solar- oder Windenergie synthetische Kraftstoffe oder Chemikalien.

Finalisten: Deutscher Gründerpreis

Kopernikus-Meldung zum Gründerpreis für Ineratec

Kopernikus-Projekt SynErgie

In SynErgie arbeiten 50 Unternehmen gemeinsam mit der Wissenschaft und der Zivilgesellschaft an einem gemeinsamen Ziel - den Stromverbrauch der Industrie an die schwankende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien anzupassen. Um bereits in einer frühen Projektphase erste Erfahrungen bei der Umsetzung von Flexibilitätsmaßnahmen zu sammeln, wurden zwei „Fast Tracks in das Projekt integriert. Am Beispiel der Aluminiumherstellung und der Luftzerlegung werden mit den Unternehmen TRIMET Aluminium, Linde und MAN, unter wissenschaftlicher Begleitung durch das Konsortium, Demonstratoren aufgebaut. Die ersten Versuche verliefen erfolgreich und liefern wichtige Erkenntnisse für den weiteren Projektverlauf. Es konnte gezeigt werden, dass die Leistung eines Elektrolyseofens zur Aluminiumherstellung im laufenden Betrieb kurzfristig reduziert, bzw. erhöht werden kann.

Kopernikus-Meldung zur virtuellen Batterie

Kopernikus-Seite: FlexASU

Im Satellitenprojekt „DisConMelter befindet sich der Aufbau des Testmoduls für eine energieflexible Glasschmelzwanne kurz vor dem Abschluss. Durch einen integrierten Speicher soll der besonders energieintensive Aufschmelzprozess in Zeiten hoher volatiler Erzeugung und entsprechend niedriger Strompreise verlagert werden. Um die Arbeitsbedingungen der Belegschaft zu verbessern und dem Fachkräftemangel entgegenzutreten, sollen durch den DisConMelter Arbeitsschichten am Wochenende vermieden werden.

Multimedia-Geschichte zum DisConMelter

Kopernikus-Projekt ENSURE

Im ENSURE-Projekt beschäftigt sich Germanwatch mit der gesellschaftlichen Akzeptanz des Stromnetzum- und -ausbaus. ENSURE macht das Thema Stromnetze einem breiteren Publikum zugänglich: Wie ist unser Stromsystem aufgebaut, warum und inwiefern muss es verändert werden? Wofür sind die jeweiligen Netzbetreiber zuständig? Warum ist es auch aus Verbraucherperspektive wichtig, dass Kosten für stabilisierende Eingriffe ins Stromnetz gesenkt werden? Und an welcher Stelle kann ich mich als Bürgerin oder Bürger in die Debatte einbringen? Zur Beantwortung von Fragen wie diesen soll das Hintergrundpapier „Stromnetze in Deutschland: Das System, die Netzbetreiber und die Netzentgelte von Germanwatch beitragen.

Zum Hintergrundpapier von Germanwatch

Zentrales Thema von ENSURE ist es, welche Struktur aus zentralen und dezentralen Versorgungselementen jeweils am besten geeignet ist, um den großen, mit der Energiewende einhergehenden Herausforderungen zu begegnen. ENSURE sucht nach technischen Lösungen, wie das bestehende Netz effizienter genutzt werden kann, um teuren Netzausbau zu vermeiden. Dabei werden neue technische Komponenten und Konzepte ebenso betrachtet wie innovative Netztopologien und Betriebsführungsstrategien. Ziel ist es zum Ende des Projekts einen Demonstrator aufzubauen, der im großtechnischen Maßstab aufzeigt, wie das systemische Zusammenspiel von Energieerzeugung und –verbrauch auch zukünftig zuverlässig und bezahlbar funktionieren kann.

Kopernikus-Projekt ENavi

In ENavi arbeiten zahlreiche, sonst im Wettbewerb der Meinungen stehende Forschungsinstitute, Verbände, und Interessengruppen an gemeinsamen Lösungen für die Energiewende. Dabei führen sie auch die Modelle und Szenarien zusammen, auf die sich die Planungen stützen müssen. Damit wird deren Aussagekraft wesentlich erhöht. Die Vorschläge und Strategien, die sie miteinander entwickeln, werden abschließend im Austausch mit Vertretern der Gesellschaft daraufhin überprüft, ob sie dort auch Akzeptanz und Unterstützung finden. So werden der Politik auf breiter Basis abgestimmte, passende und praxistaugliche Lösungen angeboten.

Kopernikus-Seite zu ENavi