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)
Prioritäten für die Energieforschung in Deutschland
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
Prioritäten für die Energieforschung in Deutschland
Prioritäten für die Energieforschung in Deutschland
BDI – Bundesverband der Deutschen IndustrieEnergie und Rohstoffe
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
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Kerntechnik
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Regenerative Energien
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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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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
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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
Prioritäten für die Energieforschung in Deutschland
BDI – Bundesverband der Deutschen IndustrieEnergie und Rohstoffe
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.
Prioritäten für die Energieforschung in Deutschland