Prioritäten für die Energieforschung in Deutschland

Bundesverband derDeutschen Industrie e.V.

Prioritäten für die Energieforschungin Deutschland

Grundlagen für eine wettbewerbsorientierte Technologie- und Standortpolitik

Bundesverband derDeutschen Industrie e.V.

Prioritäten für die Energieforschungin Deutschland

Grundlagen für eine wettbewerbsorientierte Technologie- und Standortpolitik

Prioritäten für die Energieforschung in Deutschland

BDI – Bundesverband der Deutschen IndustrieEnergie und Rohstoffe

I. Einleitung

Energieforschung ist grundlegend für eine wettbewerbsorientierte Techno-logie- und Standortpolitik: Sie sollte aus öff entlichen und privaten Mit-teln gemeinsam realisiert werden, einen sich gegenseitig gut ergänzenden Energiemix sowie die Steigerung der Energieeffi zienz in allen Anwen-dungsfeldern zum Ziel haben und auch mit internationalen Aktivitäten abgestimmt werden.

Insbesondere in den Langfrist- und Risikoaspekten bedarf die Energieforschung der unterstützenden Begleitung durch den Staat. Es wäre eine gefährliche Wettbewerbsverzerrung zulasten deutscher Unternehmen und Forschungseinrich-tungen, wenn diese Unterstützung deutlich hinter dem zurückbliebe, was in konkurrierenden Wirtschaftsräumen staatlicherseits aufgewandt wird. Dabei sind die knappen Mittel für die Forschungsförderung optimal einzusetzen.

In diesem Zusammenhang hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) den BDI-Unteraus-schuss Energieforschung und Energietechnologien gebe-ten, besonders förderungswürdige Forschungsthemen zur Erreichung des Ziels einer klimafreundlichen, sicheren und wirtschaftlichen Energieversorgung zu benennen. Hinter-grund bilden die derzeit laufenden Arbeiten des BMWi am neuen Energieforschungsprogramm der Bundesregierung. Die Zahl der vorgeschlagenen Technologien sollte über-schaubar sein, und es sollten Prioritäten gesetzt werden, welche Themen vor anderen zur Stärkung der Position der deutschen Industrie vorangebracht werden sollen.

Basis für die Auswahl der zu bewertenden Technologien bildete die umfassende Studie „Energietechnologien 2050“ eines Forschungskonsortiums, das im Auftrag des Deut-schen Bundestages vom BMWi gefördert wurde:

http://goo.gl/almZ7

Aus den Forschungsfeldern Konventionelle Kraftwerke, Kerntechnik, Regenerative Energien, Netze, Energiespei-cher, Kraftstoff e und Mobilität, Energieeffi ziente Industrie-prozesse sowie Gebäudetechnik wurden 31 technologische Optionen defi niert und einer Bewertung unterzogen.

Die methodische Vorgehensweise ist in Kapitel IV erläutert.Im Ergebnis haben sich folgende Forschungsthemen als prioritär herauskristallisiert:

• Energieeffi ziente Industrieprozesse • Hochleistungswerkstoff e für den Gebäudebereich • Elektromobilität mit Batterie • Photovoltaik • Solarthermische Stromerzeugung• Wind off shore• Anpassung und Dynamisierung der Stromübertragungska-

pazität durch Informations- und Kommunikationstechnik• Hocheffi ziente und fl exible Kraftwerke• Großspeicher (chem./phys.)• CO-Abscheidung, -transport und -speicherung.

Dr. Stefan MairMitglied der Hauptgeschäftsführung,Bundesverband der Deutschen Industrie e.V.

Dr. Christian UrbankeVice President, Siemens Corporate Technology (CT EEE)


www.bdi.eu

II. Graphische Ergebnisdarstellung

Wirtschaftliche Bedeutung in 2020 für Deutschland

> 1- 3 Mrd. EUR

Quelle: BDI

Priorisierte Projekte

> 30 Mrd. EUR

> 10- 30 Mrd. EUR

> 3- 10 Mrd. EUR

> 2- 5 Mrd. EUR

Vorfeld

0,00

0,50

1,00

1,50

Fusion

Meeresenergie

Kleinspeicher (lokal)

Neue Reaktortechnik

HHydro

Bioenergie

Supraleitung

Geothermie

Großspeicher (chem./phys.)

Gebäude Management

CCU

Biokraft- und -brennst.

Methanol

CCS

Wind offshore

Drehstrom

E-Mobilität (Brennstoff-Zelle)

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Nähe zum Markt

Ges

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Therm. Speicher

Wind onshore

Verbrennungsmotor

Gleichstrom HGÜ

PV

Werkstoffe

Hocheffi ziente und fl exible Kraftwerke

Gebäudetechnik IKT

Solarthermische Stromerzeugung

E-Mobilität (Batterie)

Energieeffi ziente Industrieprozesse

Fission




III. Erläuterungen zur Ergebnisdarstellung

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Konv. Kraftwerke

Hocheffi ziente und fl exible Kraft-werke

Fossil befeuerte Kraftwerke mit gesteigertem Wirkungs-grad und fl exibler Regelfähigkeit

Hohes Geschäftspotential weltweit, auch nach 2020; hoher Beitrag zur Netzstabilität; verfügbare und wirtschaftliche Option zur CO²-Reduzierung

OCSCC ²-Abscheidung, -transport und -speicherung Hohes Potenzial zur CO²-Reduzierung, geringe Akzeptanz

OCUCC gnuztesmU elleirtsudni ;muidatssgnulkciwtnE sehürFgnutrewrev- dnu gnuztuN-bis 2020 gering; Thema für BMBF

Kerntechnik

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Regenerative Energien

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-renE egimröfsag redo etsef ni essamoiB nov gnuldnawmUeigreneoiBgieträger

Geringes Geschäftspotenzial für deutsche Unternehmen

Solarthermische Stromerzeugung Sonnenenergienutzung mittels thermischer Kraftwerks-technik

Großes Geschäftspotenzial; hohe Akzeptanz; großes Potenzial zur CO²-Reduktion

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Netze

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-izapaksgnugartrebÜ red gnureisimanyD dnu gnussapnATKItät durch Informations- und Kommunikationstechnik

In allen Bewertungskriterien gut

Energiespeicher

Großspeicher (chem./phys.) Druckluft-, Pump- und Wasserstoffspeicher Großer Nutzen für Versorgungssicherheit im Zusammenspiel mit fl uktuierenden erneuerbaren Energiequellen

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üssigen Medien Hoher Nutzen; geringes Geschäftspotenzial

Kraftstoffe

üssige Energieträger, Schwerpunkt nächste Generation

Nutzen fraglich

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Mobilität

Verbrennungsmotor Reife Technik; großes Geschäftspotenzial

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Energieeffi ziente Industrieprozesse Industrieprozesse mit geringerem Energieverbrauch (Studie BMWi 2050)

Höchster Nutzen; großes Geschäftspotenzial; hohe Akzeptanz

Gebäude

hcierebeduäbeG ned rüf effotskrewsgnutsielhcoHeffotskreW(Dämmung, Verglasung)

Höchster Nutzen; großes Geschäftspotenzial; hohe Akzeptanz

Gebäudetechnik Technik zur optimalen Verteilung und Nutzung von Licht, Wärme und Luft

Mittlerer Nutzen; hohe Akzeptanz; große Anwendungsbreite

Gebäude-Management Steuerungstechnik zur Energieeinsparung Hoher Nutzen; geringes Geschäftspotenzial



1. Nutzen der TechnologieAuswirkungen eines erfolgreichen Einsatzes der Technolo-gie (bzw. des durch F&E bewirkten Fortschritts) in plausi-blem zukünftigem Umfang in den defi nierten wesentlichen Nutzendimensionen (die in etwa die Seiten des „Dreiecks“ der Energieversorgung – Ökonomie, Ökologie, Versor-gungssicherheit – widerspiegeln). Die Beurteilung sollte unabhängig vom Land des Einsatzes erfolgen (im Gegen-satz zur vierten Überschrift, wo aus der Sicht deutscher Unternehmen bzw. der deutschen Volkswirtschaft geurteilt wird).

1.1. Klima- und Umweltschutz:Kann CO vermieden werden, möglichst nachhaltig? Gibt es andere Emissionen bzw. weitere Umweltauswirkungen, wie Abgase, Lärmbelastung etc. (separat auszuweisen; Vergleich mit Stand der Technik)?

1.2. Ressourcenschonung:Abschätzung der eingesparten Ressourcen (Rohstoff e, Wasser, Boden, Luft) in Produktionsprozess/Nutzung über Lebensdauer. Abschätzung der Reichweite der zur Umset-zung benötigten Rohstoff e, Abschätzung der benötigten Infrastruktur und Managementkapazität.

1.3. Versorgungssicherheit:Sind Materialien und Betriebsstoff e leicht und auch in Zukunft wirtschaftlich zu bekommen, aus gesicherter Versorgung? Beitrag zur Sicherstellung einer verlässlichen Energieversorgung (Black-out-Vermeidung). Schätzung der Verfügbarkeit der Ressourcen unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit aus heutiger Sicht.

1.4. Kundennutzen:Gibt es wirtschaftliche Vorteile? Kommen über den reinen Nutzen der Energieversorgung weitere Formen des Kun-dennutzens zum Zuge (Komfort, zusätzliche Funktionen)?

2. AnwendungsbreiteDie Verwendbarkeit der Technologie in einer Vielzahl möglicher Szenarien.

3. TechnologiereifeDiese Dimension beschreibt den Entwicklungsstand der Technologie und der F&E-Eff ektivität.

3.1. Entwicklungsstand:Ist die Technik großfl ächig erprobt, zuverlässig und weit verbreitet?

Kategorien: Grundlagenforschung, Technikumsmaßstab, Demonstrationsphase, Feldtests (kurz vor Kommerziali-sierung), kommerzieller Einsatz. Stand der Forschung und Zeithorizont für Umsetzung von Forschungsergebnissen in Produkte.

3.2. F&E-Effektivität:Kann man mit relativ wenig Forschungsgeld spürbare Ver-besserungen entwickeln? (Position in der Lernkurve.)

4. Wirtschaftliche BedeutungDer Eff ekt von öff entlichen F&E-Aufwendungen für die nationale Volkswirtschaft wird mit dieser Kategorie bewer-tet. Ein positiver Eff ekt kann auch dadurch entstehen, dass Produktion, Wertschöpfung und Forschungsinfrastruktur in Deutschland gestärkt werden. Potenzielle Weltmarktanteile für deutsche Unternehmen.

5. Sonstiges

5.1. Akzeptanz:Stehen der Nutzung des Produktes Vorbehalte, Ängste, ge-setzliche Regelungen oder moralische Bedenken entgegen?

5.2. Attraktivität:Ist die Nutzung des Produktes durch den einzelnen und in der öff entlichen Darstellung positiv besetzt (Lifestyle, Prestige, u. a.)?

5.3. Politische Relevanz:Besteht politischer Handlungsbedarf? (Begleitende und gesetzliche Regelungen, usw.) Unterstützt die Technologie politisch vorgegebene Zielsetzungen?

IV. Methodik

Folgende Kriterien wurden zur Bewertung der technologischen Optionen zur staatlichen Energieforschungsförderung herangezogen:

Die intensive Diskussion der Bewertungen im BDI-Unteraus-schuss Energieforschung und Energietechnologien mündete in drei wesentlichen Erkenntnissen:

• Die Anwendungsbreite, also Nutzung der Forschungs-ergebnisse auf verschiedenen Gebieten, ist nur sehr schwer vorherzusagen und daher als Bewertungskriteri-um ohne Gewicht.

• Der Entwicklungsstand der Technologie beschreibt Zeithorizonte der Anwendung, sagt aber nichts über die Förderungswürdigkeit aus. Es wurde beschlossen, die Technologien in 5 Gruppen nach den Zeithorizonten bis zur Markteinführung zu gruppieren und für jede Gruppe Förderempfehlungen auszusprechen.

• Die wirtschaftliche Bedeutung sollte nach dem mögli-chen Umsatzvolumen der deutschen Industrie auf dem Weltmarkt im Jahr 2020 bei positiver Entwicklung des geförderten Themas gemessen werden.

Abgeleitet aus diesen Erkenntnissen erfolgte die Gewich-tung der Kriterien:

• 10 % für jedes der vier Kriterien unter „Nutzen der Technologie“ (Klima- und Umweltschutz; Ressourcen-schonung; Versorgungssicherheit; Kundennutzen),

ImpressumBundesverband der Deutschen Industrie e.V. ∙ Breite Straße 29, D-10178 BerlinRedaktion: Wolfgang Mülkens ∙ Email: [email protected] ∙ Telefon: 030 2028-0

• 20 % für „F&E-Eff ektivität“ unter „Technologiereife“,

• 30 % für „Wirtschaftliche Bedeutung“, gemessen am potenziellen Umsatzvolumen 2020, und

• 10 % für „Sonstiges“ aus den gemittelten Bewertungen für Akzeptanz, Attraktivität und politische Relevanz.

Nach Durchführung der Bewertung durch die Mitglie-der des Ausschusses wurde deutlich, dass Technologien der ferneren Zukunft in der Bewertung durchschnittlich schlechter abschneiden als solche der Gegenwart oder der unmittelbaren Zukunft. Dies ist u.a. in dem geringeren wirtschaftlichen Nutzen für die deutsche Wirtschaft bis 2020 begründet, einem für die Industrie wichtigen Kriterium.

Der Unterausschuss hat deshalb zehn Themen aus den Zeithorizonten Gegenwart, nähere Zukunft und mittlere Zukunft zur vorrangigen Förderung für das BMWi aus-gewählt, während die Themen der weiteren Zukunft dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) zur Bewertung im Rahmen der Wissenschaftsförderung nahegebracht werden sollen.


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