COORETEC – Rückgrat der Energiewende?¶wener.pdf · Erste Struktur von COORETEC ... 06 Juni 2011 Energiepaket ... Carbonate Looping, Chemical Looping Untersuchungen zur CO 2-Speicherung

› COORETEC – Rückgrat der Energiewende?AFI Plattform Fossile BrennstoffeWien, 5. Dezember 2014

Dr. Hubert HöwenerProjektträger Jülich

COORETEC – Rückgrat der Energiewende?, AFI, Wien 5.12.2014 Dr. H. Höwener,

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

Institutionen Forschung und Entwicklung

Bund

Bundesländer

Europäische Kommission

Öffentliche Hand Fördereinrichtungen

Stiftungen

Unternehmen

Hochschulen

Forschungsorganisationen (MPG, HGF, FhG, WGL)

Ressortforschungs-einrichtungen

Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)

Deutsche Forschungs-gemeinschaft (DFG)

Alexander von Humboldt-Stiftung (AvH)

Projektträger2,3 Mrd. € *


Instrumente der Forschungs- und Innovationsförderung

Institutionelle Förderung

Leibniz-Gemeinschaft (WGL)

Helmholtz-Gemeinschaft (HGF)

Max-Planck-Gesellschaft (MPG)

Fraunhofer-Gesellschaft (FhG)

Bundes- / Landeseinrichtungen

Projektförderung

Projektträger

Deutsche Forschungs-gemeinschaft (DFG)


PtJ Geschäftsfelder


Unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

Forschung und Innovation

fördern

Forschung und Innovation

fördern


Personalentwicklung


Geschäftszahlen 2013


Fördervolumen nach Auftraggebern in Mio. €


COORETEC


Was ist COORETEC

› COORETEC ist eine Initiative des BMWi› COORETEC wurde / ist Bestandteil des Energieforschungs-

programms 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 CO2-Abtrennung und -Verwendung› AG3 Konventionelle KW-Technologien› AG4 Unkonventionelle und visionäre Konzepte

› 03./04.07.2002 CO2-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 CO2-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 CO2-Abtrennung (Pre Combustion Capture)

› AG4 Kraftwerke mit Sauerstoffverbrennung (Oxyfuel)

› AG5 CO2-Speicherung

› Gemeinsame Aktivität von Industrie, Forschung und Politik› Post Combustion Capture zunächst ausgeschlossen

wegen zu hoher Wirkungsgradverluste von 15 %-Punkten


Emissionen

Wirkungsgrad

Erlaubnis zurCO2-Speicherung benötigt

CO2-Reduktiondurch Anhebung

des Wirkungsgrad

CO2-Abtrennungund Speicherung

2020

2000

2040 5 Arbeitsgruppen:

▸GuD

▸DKW (+Post Combustion)

▸ IGCC + CO2-Abtrennung

▸Oxyfuel

▸ Speicherung

Schritte in Richtung des emissionsarmen fossilen Kr aftwerks


Paradigmenwechsel der Energiepolitik (2010)

Gestern: Breiter EnergiemixHeute: Erneuerbare Energien

Gestern: Offene EnergiemarktentwicklungHeute: Quantitative Vorgaben

Gestern: Internationale AusrichtungHeute: Vorreiterrolle Deutschlands


Energiekonzept und Energiepaket

� 28. September 2010 Energiekonzept„Umweltschonende, sichere und bezahlbare Energieversorgung“

� 06 Juni 2011 Energiepaket„Beschleunigte Energiewende“


Ziele des Energie Konzeptes der deutschen Regierung

Reduktion des Stromverbrauchs um ca. 25% gegenüber 2008Reduktion des Primärenergiever-brauchs um 50% gegenüber 2008Reduktion der Treibhausgasemissionen um 80 bis 95% gegenüber 1990

Ausbau der erneuerbaren Energienauf einen Anteil von

60% am Bruttoendenergieverbrauch und80% am Bruttostromverbrauch 0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

2020 2030 2040 2050

Share of RES - Primary Energy Consumption Share of RES - Power

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

1990 2008 2020 2030 2040 2050

GHG Reduction Power Reduction Primary Energy Consumption


Anteil Deutschlands am weltweiten Primärenergieverb rauch

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060

Ruhrbesetzung

Weltwirtschaftskrise

Währungsreform

1. Ölpreiskrise

2. Ölpreiskrise

Wiedervereinigung

Wirtschafts- und Finanzkrise

2. Weltkrieg

BLUE Map: 1,04%

Prozent

Reichsgründung 1. Weltkrieg

Prognose IEA

Baseline: 0,76%BMWi


Energieforschungspolitik: Instrument der Energiepolitik

� Verabschiedung neues Energieforschungsprogramm

� Stärkeres finanzielles Engagement

� Neue Akzente in der Energieforschung

Schlussfolgerung der beschleunigten Energiewende: wachsende Rolle von Forschung und Entwicklung


1974-1977 1977-1980

Meilensteine der Energieforschungspolitik

1981-1989 1990-1995 1996-2005 2005-2011 2011

Erstes Energieprogramm26. Sept. 1973,Fortschreibungen:23. Okt. 1974, 14. Dez. 1977, ...

Energiekonzept28. 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, ...)


BMWi, IIIC2

Struktur der Forschungsförderung im Energiebereich

Koordinierungsplattform

(Ressortkoordinierung,Zusammenarbeit mit den Ländern)

Programmatische Ausrichtungder Energieforschungspolitik

BMWi federführend

Projektförderung

BMWi BMU BMELV BMBF

Institutionelle Förderung

BMWi BMELV BMBF

Zusammenarbeit mit Wirtschaft

und Wissenschaft

Internationale Kooperation

(IEA, EU)

Informationssystem Energieforschung

(Monitoring)


Interministerial Research Initiative

Grundlagen-forschung

BMBF

AngewandteForschung

BMWi

BMU

Energiespeicher Netze

Solares Bauen –Energieeffiziente Stadt

Wechselbeziehungen zu Forschungsinitiativen

außerhalb des Energieforschungsprogramms

Basic -Research

BMBF

AppliedResearch

BMWi

BMU

Energy Storage Power Grids

Solar Powered BuildingsEnergy Efficient Cities

Interrelationships to Research Initiatives

outside the Energy Research Programmes


BMWi, IIIC2

Fördermittel in Mrd. €

1,9 Mrd. €Σ 3,5 Mrd. €Σ

Fördermittel des Bundes für Energieforschung

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

Erneuerbare

Energieeffizienz

KernfusionNukleare Sicherheits-Endlagerforschung

Summe BReg.


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

Schrumpfende Verstromungfossiler Energieträger in DEU

Zunehmende Stromerzeugung ausfossilen Energieträgern weltweit

Zunehmendes Alter vonKW-Anlagen und längerer

Betrieb von Altanlagen

Schleppende Investitionen Neuanlagen(unsicheres Marktumfeld, lange Genehmigungs-verfahren, geringe gesellschaftliche Akzeptanz)

Steigende Anforderungen an Flexibilitätund Regelbarkeit von Kraftwerken

Höhere Anforderungen anUmwelt- und Klimaschutz

Zunehmende Entwicklung von Märktenfür KW-Technologien im Ausland

Gute Forschungsinfrastrukturin Deutschland


Strategische Zielsetzungen der Kraftwerksforschung

� Systemintegration von Kraftwerksprozessen optimieren

� Flexibilität von Kraftwerksprozessen erhöhen

� Effizienz erhöhen

� Emissionen reduzieren

� Neue technologische Optionen erschließen


BMWi, IIIC2

COORETEC: CO2-Reduktions-Technologien

AG 1

EffizienteGas-, Kombi-und Dampf-kraftwerke

AG 2Vergasung von kohlenstoff-

haltigen Energieträgern

AG 3

CO2-Abtrennung

und Transport

AG 4

CO2-Speicherung

Arbeitsgruppe von COORETEC und dem GEOTECHNOLOGIENProgramm

Entwicklung und Optimierung von Turbomaschinen

Arbeitsgemeinschaft Turbomaschinen (AG TURBO)

COORETEC BeiratVertreter aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik

FuE für effiziente, flexible und emissionsarme Kraf twerksprozesse


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. H2-reiche Gase)

� Kopplung mit Speichern (Wärme und/oder Druckluft)


Beispiele von Forschungsthemen

� CCS-Technologien� Post-Combustion, Oxyfuel, Carbonate Looping, Chemical Looping

� Untersuchungen zur CO2-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 2004538 Vorhaben, 271 Mio Euro Zuwendung

91,3

34%

29,7

11%21,9

8%

22,3

8%

12,8

5%

48,5

18%

30,1

11%

9,4

3%

5,1

2%Effiziente Turbomaschinen

IGCC mit Pre-Combustion

Post-Combustion

Oxyfuel

Innovative Prozesse

Werkstoffqualifizierung

Flexibilität

CO2 Speicherung

Sonstiges


COORETEC Projekte zeitliche Entwicklung der Themen

0

5

10

15

20

25

30

35

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

Millionen

Werkstoffqualifizierung

Sonstiges

Post-Combustion

Oxyfuel

Innovative Prozesse

IGCC mit Pre-Combustion

Flexibilität

Effiziente Turbomaschinen

CO2 Speicherung


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 Kapazitäts-

bedarf 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


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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