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Innovation als Erfolgsfaktor im Energiesektor
Themeninfo II/2005
 

Die Früchte der Forschung werden meistens erst in der Zukunft geerntet. In einer sanierten Kindertagesstätte in Wismar testet die nächste Generation bereits heute ein energieeffizientes Gebäude. Auf dem Foto sind Energieforscher zu Besuch.
© BINE-Informationsdienst

Energieforschung

In der Energietechnik ist Fortschritt kein Zufall. Brennwert-Heizkessel, Energiesparlampen oder Solaranlagen werden heute mit einer großen Produktpalette auf dem Markt angeboten. Was mittlerweile selbstverständlich erscheint, ist Ergebnis langjähriger Forschungsarbeiten. Auch heute stehen eine Fülle innovativer Konzepte und Techniken auf der Startlinie. Wieder hoffen Forscher und Entwickler, diese morgen ebenso erfolgreich auf dem Markt etablieren zu können. Um diese notwendigen Innovationsprozesse zu beschleunigen, fördert die Bundesregierung Forschung und Entwicklung moderner Energietechnologien im Rahmen des Energieforschungsprogramms.

Eine sichere, wirtschaftliche und umweltverträgliche Energieversorgung ist das Rückgrat jeder modernen Volkswirtschaft. Ohne eine leistungsfähige Energieversorgung ist es nicht möglich, Wachstum, Beschäftigung und Wohlstand zu sichern. Ohne Energie gibt es keine Entwicklung. Ohne Umgestaltung der Energieversorgung gibt es keine Fortschritte beim Klimaschutz. Hierfür innovative Technologien, Produkte und Konzepte zu entwickeln, ist Aufgabe der Energieforschung. Ein wichtiger Schwerpunkt des Energieforschungsprogramms ist die Förderung von Forschung und Entwicklung im Bereich der Effizienztechnologien. Für Produkte und Dienstleistungen soll möglichst wenig Primärenergie eingesetzt werden: Kraftwerke sollen aus jeder Tonne Kohle mehr Strom herausholen. Innovative Gebäude mit guter Wärmedämmung, Gebäudetechnik und Solarenergienutzung bieten einen hohen Nutzerkomfort auch mit niedrigerem Energieverbrauch. Brennstoffzellen erzeugen Strom und Wärme in einem Prozess. Für Gebäude, Anlagen zur Energieumwandlung und Industrieprozesse gilt: Jede Modernisierung und jeder Neubau bedeuten eine Chance, in Zukunft Energiekosten zu sparen, die Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern und zur Nachhaltigkeit des Energiesystems beizutragen.

Bild 1 - themen II05 01: Die Früchte der Forschung werden meistens erst in der Zukunft geerntet. In einer sanierten Kindertagesstätte in Wismar testet die nächste Generation bereits heute ein energieeffizientes Gebäude. Auf dem Foto sind Energieforscher zu Besuch.
Copyright: BINE-Informationsdienst
Bild 2 - themen II05 02: Prognose für den Weltenergieverbrauch bis 2030.
Copyright: IEA; EU-Kommission
Bild 3 - themen II05 03: Energiebedingte CO2-Emissionen in Deutschland. Seit 1990 ist der Ausstoß um mehr als 15% zurückgegangen. [Quelle: BMWA, Energieindikatoren Deutschland].
Copyright: PRpetuum GmbH, München
Bild 4 - themen II05 04: Der Heizölverbrauch in zentralbeheizten Mietwohnungen ging von 1970 – 2000 von ehemals etwa 430 auf 170 kWh/m²a zurück (10 kWh = 1 l Öl). Die gelben Rechtecke geben den gesetzlichen Standard für Neubauten wieder.
Copyright: BINE-Informationsdienst
Bild 5 - themen II05 05: Typische Wärmeverluste eines freistehenden Einfamilienhauses (Baujahr vor 1984).
Copyright: BINE-Informationsdienst
Bild 6 - themen II05 06: Verteilung des Endenergieverbrauchs in Deutschland 2003 auf verschiedene Verbrauchssektoren.
Copyright: BINE-Informationsdienst
Bild 7 - themen II05 07: Verteilung des Endenergieverbrauchs privater Haushalte auf verschiedene Energieträger.
Copyright: BINE-Informationsdienst
Bild 8 - themen II05 08: Entwicklung der Energiestandards (Wohnungsbau).
Copyright: Dr. Schulze-Darup
Bild 9 - themen II05 09: Muster des von der Deutschen Energie-Agentur GmbH (dena) entwickelten Energiepasses.
Copyright: Deutsche Energie Agentur GmbH (dena)
Bild 10 - themen II05 10: Einfluss der kapillaraktiven Baustoffe auf den Feuchtegehalt.
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Bild 11 - themen II05 11: Forschungsarbeiten bestätigen: Die optimale Einbauposition von Fenstern mit hohem Wärmeschutz liegt im raumseitigen ersten Drittel der Dämmung.
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Bild 12 - themen II05 12: Vakuum-Isolations-Paneel (VIP) mit einem Kern aus mikroporöser Kieselsäure, einer Umhüllung aus einem schützenden Vlies und einer metallisierten Hochbarrierefolie, welche fugendicht verschweißt oder verklebt wird.
Copyright: ZAE Bayern
Bild 13 - themen II05 13: Dieses Laborgebäude in Jülich verbraucht seit seiner Sanierung nicht nur wesentlich weniger Energie – es hat auch optisch gewonnen. Das Projekt ist ein Beispiel aus dem Förderkonzept EnSan zur energetischen Verbesserung der Bausubstanz.
Copyright: Solarinstitut Jülich der FH Aachen
Bild 14 - themen II05 14: Passivhäuser der Siedlung Wiesbaden-Lummerlund.
Copyright: Dr. Schulze-Darup
Bild 15 - themen II05 15: Wichtige Maßnahmen der passiv-solaren Bauweise.
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Bild 16 - themen II05 16: Ein bekanntes Gebäude im Rahmen von SolarBau ist der Neubau des Umweltbundesamtes in Dessau.
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Bild 17 - themen II05 17: Bürogebäude der Firma Lamparter.
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Bild 18 - themen II05 18: Bruttostromerzeugung 2004 in Deutschland nach Energieträgern.
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Bild 19 - themen II05 19: Planungsdaten zur Wirkungsgradsteigerung im BoA-Konzept. Im Betrieb erreicht der erste Block einen Wirkungsgrad von mehr als 43% (ohne WTA).
Copyright: Kallmeyer
Bild 20 - themen II05 20: Schema eines Kraftwerks mit CO2-Abtrennung.
Copyright: Vattenfall Europe
Bild 21 - themen II05 21: Arbeits- und Funktionsweise einer Brennstoffzelle.
Copyright: MTU CFC Solutions GmbH
Bild 22 - themen II05 22: Brennstoffzellentypen im Vergleich [nach Bode 2001] (PEMFC = Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle, DMFC = Direktmethanol-Brennstoffzelle, MCFC = Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle, SOFC = Oxidkeramik-Brennstoffzelle).
Copyright: MTU CFC Solutions GmbH
Bild 23 - themen II05 23: Beispiel für eine Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle – das Hot module.
Copyright: MTU CFC Solutions GmbH
Bild 24 - themen II05 24: Beispiel für den Prototyp einer Brennstoffzellen-Hausenergiezentrale.
Copyright: Fa. Viessmann
Bild 25 - themen II05 25: Für eine Kurzzeitspeicherung von Strom sind Schwungradspeicher mit verlustfreier supraleitender Lagerung nahe an der Wirtschaftlichkeit. Das Bild zeigt die Visualisierung einer Schwungring-Konstruktion.
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Bild 26 - themen II05 26: Diese 10 cm lange Probe des HSD ist fünffach um die eigene Achse gedreht, das entspricht einer Dehnung um bis zu 100%.
Copyright: Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH
Bild 27 - themen II05 27: Der Weg eines erfolgreichen Projektes.
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Bild 28 - themen II05 28: Energieforschung braucht einen langen Atem. Bei einer neuen Technologie folgt auf die Anfangseuphorie meist eine Phase der Ernüchterung. Diese muss man durchstehen, um eine Technologie auf dem Markt etablieren zu können.
Copyright: Meyer-Krahmer, F.; Dreher, C. (2004)
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Neue Technologien zu entwickeln und Produkte auf den Markt zu bringen, ist vor allem Aufgabe der Wirtschaft. Die Bundesregierung unterstützt diesen Prozess durch das 5. Energieforschungsprogramm, das im Sommer 2005 verabschiedet wurde. Das Programm steckt den Rahmen für die Förderschwerpunkte der kommenden Jahre ab. Schwerpunkt dieses Themen-Infos ist der Bereich Effizienztechnologien des Energieforschungsprogramms, der in die Zuständigkeit des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) fällt. Darüber hinaus fördert die Bundesregierung noch weitere Energietechnologien, wie die erneuerbaren Energien, nukleare Sicherheits- und Endlagerforschung, die Kernfusion und technologieübergreifende Grundlagenforschung.

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