Forschung senkt die Energiekosten

Technik „Made in Germany“ für die Energiewende

Einen Tag nach Festlegung der neuen EEG-Umlage und politischen Diskussionen um unnötige Preissteigerungen tagt der Forschungsverbund Erneuerbare Energien (FVEE) in Berlin. Was vor 20 Jahren mit vier Instituten begann hat sich zu einem veritablen Forschungscluster mit 12 Forschungszentren entwickelt, in deren Forschungslaboren die Zukunft entsteht.
Kristalline Siliziumsolarzellen weisen einen wesentlich höheren Wirkungsgrad auf als die ersten Solarmodule. Das Fraunhofer –Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) forscht derzeit an neuen physikalischen Optionen, wie Stapelsolarzellen, die mit sechs unterschiedlichen Materialien das Sonnenlicht bis zu 50 Prozent energetisch umsetzen können.
Auch die Biomasse kommt nicht zu kurz. Hohes Entwicklungspotenzial wird der „Polygeneration“ nachgesagt, bei der ein kombiniertes Nutzungskonzept Strom, Wärme und Kraftstoffe mit einem neuen Wirkungsgrad erzeugt werden können. Vor allem die Nutzung von biogenen Reststoffen ist noch nicht ausgeschöpft. Der Forschungsbedarf erstreckt sich von Effekten auf die Landnutzung bis zu speziellen Technikfragen für eine optimierte Kesseltechnik.

Forschungsaufwand

Die im FVEE verbundenen Institute vereinen 80 Prozent der deutschen Forschung im Bereich der erneuerbaren Energien. Energieeffizienz gilt als zweite Säule der Energiewende, doch kaum jemand sagt, woher die Effizienz kommen soll, beklagt Prof. Dr. Jürgen Schmid, Wissenschaftlicher Leiter des FVEE vom Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik. Derzeit beträgt der Effizienzfortschritt etwa ein Prozent pro Jahr, doch für die Energiewende müsste sich der Wert verdoppeln.
Lösungen müssen her, die vom neuen Ventil bis zur Standortfrage reichen. So ist der Norden auf dem Weg, dreimal so viel Energie zu produzieren, wie er verbraucht und der Süden Deutschlands baut gerade seine dezentralen Windenergiezentren auf. Lösungen werden Fragen beantworten müssen, welche Energie zu welcher Zeit an welchem Ort produziert werden muss. Die Forschung erstreckt sich dabei über Netze, Speicherung und Systemmanagement.
Der FVEE will die Brücke zwischen Wissenschaft und Wirtschaft sein, erklärt Prof. Dr. Eicke Weber vom Fraunhofer ISE. Der Verbund setzt dabei auf Grundlagenforschung, die für den „Dampf“ in der Wirtschaft sorge. Daneben gibt es die Dreiecksforschung mit öffentlichen Geldern und der Wirtschaft und reinen Industrieprojekten, die nach Prof. Weber wegen ihres verschlossenen Charakters nicht überhand nehmen sollten. Die Zentren im FVEE kümmern sich um Technologieentwicklungen, Dienstleistungen und Ausbildung. Damit habe Deutschland einen hohen Stellenwert auf dem Weltmarkt erlangt: „Die Energiewende ist auf sehr gutem Weg“, so Weber.

Vorteile in Euro und Cent

Die Forschung senkt die Kosten der Energiewende. Bis 2050 werden gegenüber der Weiterführung der fossilen Energieversorgung Kosten in Höhe von 570 Milliarden Euro eingespart. Die jetzt notwendigen Investitionen würden sich also in einem überschaubaren Zeitraum amortisieren. Die erneuerbaren Energien haben schon selbst funktionierende Wertschöpfungsketten generiert. Im letzten Jahr wurden 25 Milliarden Euro erwirtschaftet. 380.000 Arbeitsplätze hat die Energiewende bereits geschaffen.
Im Bereich der Photovoltaik sind durch den technischen Fortschritt die Kosten der Stromerzeugung um den Faktor 10 gesenkt worden. 2011 hat der Sonnenstrom die Kostenparität mit dem Haushalts-Strom erreicht. Fortschritte sind auch im Windbereich sichtbar. Die Einspeisevergütung konnte in den letzten zehn Jahren von 8,25 auf 7,52 Cent je kWh gesenkt werden.

Aufgaben

Großen Forschungsbedarf gibt es noch bei den Speichertechnologien. Einsparpotenzial sieht Prof. Dr. Gerd Hauser vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik in der Gebäudesanierung: „Ohne Gebäudesanierung keine Energiewende!“ Es geht nicht nur im die Wärmedämmung. Mittlerweile stehen auch Behaglichkeit und nachhaltige Baustoffe auf der Forschungsagenda. Neu ist die Betrachtung eines ganzen Quartiers, um gleich mehrere Häuser energetisch zu optimieren.
Bundesumweltminister Peter Altmaier hatte in seinem Vorschlag zur EEG-Reform „Technologieoffenheit“ eingefordert. In der Grundlagenforschung ist nach Prof. Dr. Ernst Huenges vom Deutschen GeoForschungszentrum in Potsdam die CCS-Speichertechnologie zwar noch interessant, aber, so sagte er zu Herd-und-Hof.de, die gesellschaftliche Akzeptanz fehle einfach. Andere Länder hätten durchaus einen Bedarf.
Den unterstreicht auch Prof Schmid. Wer noch eine Weile bei der Kohle bleiben wolle oder muss, für den ist die Speicherung von Kohlendioxid (Carbon Capture Storage; CCS) eine Alternative. Nach Schmid bleibt CCS eine Hochrisikotechnologie, bei der Kohlendioxid für mehr als 10.000 Jahre sicher gespeichert werden muss.

Lesestoff:

www.fvee.de

Roland Krieg