Category: Erneuerbare Energien

Forschungsfeld Green Economy

Nachhaltiges und umweltbewusstes Leben ist seit langem das Ziel von Politik, Wirtschaft und Gesellschaft. Im Zuge dieser Umstrukturierung hat sich der Begriff „Green Economy“ in den letzten Jahren etabliert. Gemeint ist damit das nachhaltige Produzieren und Konsumieren von Produkten. Viele Forschungsprogramme und -projekte beschäftigen sich damit, wie die Industrie, die Wirtschaft, die Infrastruktur oder das gesellschaftliche Leben so praktiziert und umgesetzt werden können, dass wir kommenden Generationen einen gesunden Planeten hinterlassen.

Die „Green Economy“-Agenda des Bundesforschungsministeriums

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat gemeinsam mit dem Bundesumweltministerium und anderen Akteuren die Agenda „Green Economy“ erarbeitet. Ziel dieser Agenda ist eine umweltschonende und sozial gerechte Wirtschaft, die gleichzeitig international wettbewerbsfähig bleibt. Umgesetzt werden soll dieses Ziel in verschiedenen Bereichen mittels umfangreicher ökologischer Modernisierungen. Die Schwerpunkte der Agenda liegen auf der nachhaltigen Produktion und Ressourcennutzung, nachhaltigen Finanzdienstleistungen, einem bewussten Konsum, einem nachhaltigen Energieversorgungssystem und umweltschonenden Mobilitätssystemen und Infrastrukturen. Innerhalb dieser Schwerpunkte werden verschiedenste Fördermaßnahmen vorgenommen, die zu einer Green Economy beitragen. Im Bereich der Energiewende werden beispielsweise Technologien zur nachhaltigen Energieerzeugung, -umwandlung und -verteilung gefördert, die die fossilen Brennstoffe ersetzen sollen. Auch die Erforschung der verwendbaren Materialien ist Teil der Förderung. Im Bereich der Städteentwicklung sieht die Agenda wiederum Fördermaßnahmen vor, die speziell auf die Versorgung in den Städten zielt. Energieeffizienz, Wasser- und Abwasserversorgung sind dabei zentrale Themen. Nicht zuletzt wird auch im Bereich der Elektromobilität im Sinne der Green Economy geforscht, entwickelt und produziert. Insgesamt soll bis 2018 ein Etat von 350 Millionen Euro in die Forschung rund um die Green Economy fließen.

Das Forschungsprogramm „FONA”-Forschung für nachhaltige Entwicklung

FONA ist eines der Forschungsprogramme des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, welches im Sinne der Nachhaltigkeit und der Green Economy Lösungen erarbeitet. Ziel des Programms ist die Entwicklung von Entscheidungsgrundlagen und Innovationen hinsichtlich eines zukunftsorientierten Handelns in Industrie, Wirtschaft und Gesellschaft. Zentrale Schwerpunkte sind die globalen Herausforderungen, wie der Klimawandel, die Bodendegradation, der anhaltende Rohstoffmangel und der Verlust der Artenvielfalt. Im Sinne der Bekämpfung dieser Probleme sind die Themen Green Economy, Energiewende und die Stadt der Zukunft wesentliche Elemente des Forschungsprogramms. Im Bereich der Green Economy geht es speziell um Themen wie den Umgang mit den sogenannten Rebound-Effekten und deren Minimierung, die Steigerung der Ressourceneffizienz sowie die sinnvolle Nutzung von CO2. Bestandteil der Forschungen in diesen Bereichen sind unter anderem die Durchführung von Studien zum Ziel der Green Economy, die Erarbeitung von leitenden Fragestellungen für die Forschung sowie die Durchführung von transdisziplinären Projekten, die technische und gesellschaftliche Innovationen im Sinne der Green Economy liefern.

BAND – Business Angels für die Green Economy

Nicht nur die Ministerien des Bundes, sondern auch unabhängige Vereine setzten sich für die Weiterentwicklung der Green Economy ein. Ein Beispiel dafür ist das Business Angels Netzwerk Deutschland, kurz BAND. Es unterstützt generell innovative Ideen und hilft Gründern beim Aufbau eines funktionierenden Unternehmens. Gleichzeitig setzt sich der Verein auch speziell für grüne Unternehmen ein. Er unterstützt die Förderung von Start-ups im Bereich der Green Economy und fördert mit verschiedenen Projekten den Aufbau von nachhaltigen und umweltbewussten Unternehmensvorhaben. Ein Beispiel dafür ist das „GreenUpInvest“-Projekt vom Borderstep Institut für Innovation und Nachhaltigkeit. Im Rahmen dieses Projektes werden einerseits Best Practices für die Gründer von grünen Start-ups entwickelt und ihnen an die Hand gegeben. Andererseits werden Business Angels zur Unterstützung der Gründer gesucht und mit den Gründern zusammengebracht. Mit diesem Modell der Finanzierung von Gründungen im Green-Economy-Sektor leistet der Verein einen enormen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung der Wirtschaft und Industrie und treibt den Ausbau der Green Economy weiter voran.

Forschung für die Energiewende

Die deutsche Forschung im Bereich Energie bzw. Energieeffizienz ist maßgeblich geprägt durch die Energiewende. Laut EU-Vorgaben soll der Ausstoß von Kohlendioxid bis zum Jahr 2050 um mindestens 80 Prozent gegenüber dem Niveau von 1990 sinken. Um dieses ehrgeizig Ziel zu erreichen, muss Energie eingespart und der Anteil erneuerbarer Energien erhöht werden. Diese beiden Felder stehen deshalb im Fokus des 6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung, mit dem Ziel einer umweltschonenden, zuverlässigen und bezahlbaren Energieversorgung.

Schwerpunkt erneuerbare Energien

Von den 863 Millionen Euro, die der Bund 2015 in die Energieforschung investiert hat, floss mehr als ein Drittel in die erneuerbaren Energien. Hauptnutznießer waren die Photovoltaik (Stromerzeugung mit Sonnenlicht) und die Windenergie. Bei der Photovoltaik konzentrieren sich die Forschungsvorhaben vor allem darauf, den Wirkungsgrad der Energieumwandlung, d.h. den Anteil des Lichts, der zur Strom wird zu erhöhen. Mit bis zu 25 Prozent sind deutsche Versuchsanlagen darin heute weltspitze. Gleichzeitig sollen die Lebensdauer verbessert und die Herstellungskosten der immer noch recht teuren Siliziumplatten gesenkt werden.

Windkraft ist zurzeit die kostengünstigste erneuerbare Energie und gilt, zumindest an Land, als technologisch ausgereift. Durch die Entwicklung innovativer Materialien lassen sich immer größere Anlagen mit einer hohen Lebensdauer bauen. Auch hier ist eine weitere Kostensenkung wichtiges Forschungsziel. Zunehmend werden aber auch Umweltaspekte und die Erforschung ökologischer Auswirkungen gefördert.

Bei der Erforschung der Bioenergie geht es darum, bestehende Verfahren, wie die Biogaserzeugung weiter zu optimieren und neue Ansätze wie z. B. die Herstellung von Biotreibstoff aus Algenkulturen zu testen. Weitere Forschungsthemen sind die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie, die Solarthermie (Gewinnung von Wärme aus Sonnenlicht) und die sogenannte „tiefe Geothermie“, also die Nutzung von Wärme aus tiefen Erdschichten mit Hilfe von Bohrungen. Von untergeordneter Bedeutung ist die Erforschung der Wasserkraft und Meeresenergie.

Neben den erneuerbaren Energien fördert der Bund mit durchschnittlich 30 Millionen Euro jährlich die Weiterentwicklung konventioneller Kraftwerkstechnik. Moderne Anlagen für fossile Brennstoffe müssen darauf optimiert werden, in kurzer Zeit verfügbar und auch bei längeren Stillstandzeiten wirtschaftlich tragbar zu sein. Nach wie vor ist die Entwicklung von Fusionsreaktoren, welche die Kernschmelze auf der Sonne zum Vorbild haben, fester Bestandteil der Energieforschung. Und nicht zuletzt gibt der Bund etwa 25 Millionen Euro jährlich für die Erforschung der Reaktorsicherheit aus, der beim Abbau der alten Kernkraftwerke und der Lagerung des Atommülls eine zentrale Bedeutung zukommt.

Energie effizient verteilen und nutzen

Bei der effizienten Energienutzung kommt es einerseits darauf an, Energie zu sparen. Andererseits muss vorhandene Energie gespeichert und sinnvoll verteilt werden. Für die Erforschung dieser beiden komplexen und sich gegenseitig beeinflussenden Felder stehen jährlich etwa 250 Millionen Euro zur Verfügung.

Im ersten Fall konzentriert sich die Forschung auf Einsparmöglichkeiten in privaten Haushalten sowie in Industrie, Gewerbe und Dienstleistungen. Mit technologischem Fortschritt im Heizungsbau und bei der Gebäudedämmung mit luftdichten Fenstern und Türen sowie computergesteuerter Belüftung konnte den Wärmeverlust bei Neubauten drastisch gesenkt werden. Beim Beheizen von Altbauten könnten mit innovativen Ansätzen, wie z. B. Infrarotheizungen, die ein angenehmes Wärmegefühl bei niedrigerer Raumtemperatur erzeugen, Fortschritte erzielt werden. Bei der Raumbeleuchtung ersetzen Sparlampen und Leuchtdioden (LED) die herkömmlichen Glühbirnen.

Bei der Energiespeicherung kommt es darauf an, Versorgungslücken in Zeiten hohen Verbrauchs und Überschüsse, die z. B. nachts entstehen, auszugleichen. Energiespeicher können direkt Wärme aufnehmen oder elektrischen Strom in Batterien speichern. Auch die Erzeugung von Wasserstoff und sein Einsatz in Fahrzeugen und Kraftwerken zählt dazu. Die technische Reife der Speicher ist teilweise noch gering und weitere Forschung nötig. Das gilt auch für die Stromnetze, die durch die Einspeisung aus regenerativen Quellen vor völlig neue Herausforderungen gestellt werden. Deshalb wurden die Forschungsmittel dafür von 2012 bis 2015 in etwa verdreifacht.