Energieforschung und Innovation

Energieforschung und Innovation

Innovationen und technologischer Fortschritt sind Voraussetzungen für Energiewende und Klimaneutralität. Daher ist die Energieforschung ein strategisches Element der Energiepolitik.

Das 8. Energieforschungsprogramm:

Deutschlands Energiesystem soll bis 2045 klimaneutral werden. Dafür forschen Expertinnen und Experten in Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen mit Hochdruck an innovativen Lösungen. Ob energieeffiziente und nachhaltige Heizungsanlagen und Dämmmaterialien, Elektrolyseure für grünen Wasserstoff oder KI-basierte Steuerungstools für die optimale Systemintegration erneuerbarer Energien: Für die Vollendung der Energiewende werden neue Technologien, Prozesse und Dienstleistungen benötigt. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) unterstützt die umfassende Transformation des Energiesystems und hat daher im Oktober 2023 ein neues Energieforschungsprogramm für die angewandte Energieforschung vorgelegt.

Mit dem neuen Programm hat das Ministerium fünf Forschungsmissionen gestartet, die konkrete, ambitionierte Ziele für die Beiträge der angewandten Energieforschung zur Transformation des Energiesystems und den zügigen Transfer von Innovationen in die Praxis vorgeben.

Die fünf Missionen sind die Förderschwerpunkte des BMWK:

• Mission Energiesystem 2045: Forschung für ein resilientes und effizientes Energiesystem
• Mission Wärmewende 2045: Forschung für eine klimaneutrale Wärme- und Kälteversorgung
• Mission Stromwende 2045: Forschung für die Umstellung der Stromversorgung auf erneuerbare Energien
• Mission Wasserstoff 2030: Forschung für eine nachhaltige Wasserstoffwirtschaft
• Mission Transfer: Der schnelle Transfer von Forschungsergebnissen in die Praxis

An der Ausarbeitung des neuen Programms haben Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Wirtschaft im Rahmen eines Konsultationsprozesses mitgewirkt. Die direkte Einbeziehung der Fachleute aus Forschung und Praxis in die Weiterentwicklung von Förderstrategien wird das BMWK in den Forschungsnetzwerken Energie fortsetzen, um das Programmlernen zu unterstützen.

Das 8. Energieforschungsprogramm können Sie hier herunterladen. Die Förderbekanntmachung zur angewandten Energieforschung im Rahmen des 8. Energieforschungsprogramms finden Sie hier.

Weiterführende Informationen, wie etwa zur Antragstellung im Energieforschungsprogramm, finden Sie auf energieforschung.de.

Ergänzend zu den genannten fünf Schwerpunkten des Energieforschungsprogramms zur angewandten Energieforschung des BMWK werden auch andere relevante Forschungsthemen durch die Bundesregierung gefördert, wie beispielsweise mit Langfristperspektive die Kernfusionsforschung. Für diese Fragen der Grundlagenforschung ist das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) zuständig und führt Prozesse und Maßnahmen durch, um auch diese Forschungsthemen adäquat abzubilden. Die ressortübergreifende Abstimmung findet im Rahmen der „Koordinierungsplattform Energieforschung“ unter Federführung des BMWK statt.

Forschung als strategisches Element

Das 8. Energieforschungsprogramm des BMWK setzt die Leitlinien für die Forschungsförderung in der angewandten Energieforschung. Notwendig für das Erreichen der energie- und klimapolitischen Ziele ist einerseits ein effizienteres Nutzen von Energie, andererseits der weitere Ausbau der erneuerbaren Energien in den Verbrauchssektoren. Energieforschung leistet dazu einen entscheidenden Beitrag, da sie die Entwicklung neuer und effizienterer Ansätze vorantreibt. Forschung und Forschungsförderung legen so den Grundstein für das CO₂-neutrale und resiliente Energiesystem der Zukunft. Das entwickelte Know-how ist nicht nur Motor der Energiewende, sondern unterstützt die Standorterneuerung und stärkt die Position deutscher Unternehmen auf dem Gebiet der modernen Energietechnologien.

Angewandte Energieforschung: Wegbereiter der Vollendung der Energiewende

Wirtschaft und Gesellschaft sind auf eine zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung angewiesen. Dies setzt einerseits die dauerhafte Verfügbarkeit technisch und wirtschaftlich nutzbarer Energieformen voraus. Andererseits ist mit zunehmend schwankender Einspeisung und digitaler Vernetzung die technische Robustheit und Resilienz des Versorgungssystems eine strategisch wichtige Aufgabe mit wirtschafts-, sicherheits- und gesellschaftspolitischer Relevanz.

Um heutigen und zukünftigen Ansprüchen gerecht zu werden, setzt die Energieforschungspolitik an den dafür relevanten Stellschrauben an. Ein wichtiges Ziel ist die Klimaneutralität des Energiesystems. Diese kann nur erreicht werden, wenn der Anteil regenerativer Energieträger in allen Sektoren des Versorgungssystems rasch weiter steigt.

Um erneuerbare Energien optimal und ressourcenschonend in bestehende Systeme zu integrieren, ist ein übergreifender Ansatz erforderlich. Verschiedene Elemente müssen „zusammen gedacht“ werden. Wesentliche Themen sind hier zum Beispiel: Netze- und Speicher, Digitalisierung und Sektorkopplung. Letztere verknüpft die Bereiche Strom, Wärme, Mobilität und Industrie. So kann zum Beispiel Strom aus erneuerbaren Energieanlagen genutzt werden, um per Elektrolyse Wasserstoff zu erzeugen. Das „grüne“ Gas kann wiederum zur Dekarbonisierung von Industrieprozessen dienen. Doch nicht nur ein höherer Anteil erneuerbarer Energien kann langfristig CO₂-Emissionen senken, sondern auch eine Reduktion des Energiebedarfs. Durch Weiterentwicklung und Optimierung trägt die angewandte Energieforschung dazu bei, Infrastruktur, Gebäude, Wohnviertel und industrielle Produktionsprozesse energieeffizienter zu gestalten.

Damit die Umsetzung dieser innovativen Ansätze gelingt, müssen alle Teile der Gesellschaft mitmachen. Denn der Umbau des Energiesystems wirkt sich auf die gesamte Lebens- und Arbeitswelt aus. Ob Bevölkerung, öffentliche Einrichtungen, Kommunen, Energieversorger oder das Handwerk: Nur, wenn sie alle die Energiewende unterstützen oder sogar aktiv mitgestalten, ist Wandel möglich. Fachleute entwickeln Lösungsansätze, wie die verschiedenen Ebenen der Gesellschaft eingebunden und ihre Anliegen berücksichtigt werden können.

Innovative Technologien schneller und kostengünstiger verfügbar machen

Das Kernziel der Forschungsförderung des BMWK besteht darin, innovative, ganzheitliche Lösungen für die Herausforderungen der Energiewende zu entwickeln, zu validieren und rasch an den Markt zu führen. Dies soll durch einen breiten Förderansatz entlang der gesamten Wertschöpfungskette und durch den Fokus auf den Ergebnistransfer unterstützt werden. Die Forschungsförderung im Energiebereich leistet wichtige Beiträge zur Modernisierung der deutschen und europäischen Wirtschaft sowie zur Erneuerung des Industriestandorts. Dabei geht es darum, die Digitalisierung sinnvoll aufzugreifen, Technologiekompetenzen im Energiebereich zu erhalten und auszubauen sowie Exportchancen für innovative Energietechnologien zu verbessern. Durch einen breiten technologischen Programmansatz trägt die angewandte Energieforschung dazu bei, ein großes Spektrum an Lösungen für den Transformationsprozess im Energiebereich für den Markt so vorzubereiten, dass die Klimaschutzziele schneller und effizienter erreicht werden.

Mit seinem Energieforschungsprogramm (EFP) legt das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz die aktuellen Grundlinien und Schwerpunkte der Förderpolitik im Bereich innovativer Energietechnologien fest. Mit dem neuen Programm verfolgt das BMWK erstmals eine missionsorientierte Innovationspolitik für die Energiewende. Dahinter verbirgt sich eine sektor- und fachthemenübergreifende Forschungsförderung, die an konkreten, ambitionierten Zielen für jede Mission ausgerichtet ist. Immer mit dem Fokus, Forschungsergebnisse, die zum Aufbau einer klimaneutralen, sicheren Energieversorgung beitragen, schnell in die Praxis zu bringen. Die Schwerpunkte des neuen Energieforschungsprogramms sind:

• die Forschung für ein resilientes und effizientes Energiesystem (Mission Energiesystem 2045),
• die Forschung für eine klimaneutrale Wärme- und Kälteversorgung (Mission Wärmewende 2045),
• die Forschung für die Umstellung der Stromversorgung auf erneuerbare Energien (Mission Stromwende 2045),
• die Forschung für eine nachhaltige Wasserstoffwirtschaft (Mission Wasserstoff 2030),
  der schnelle Transfer von Forschungsergebnissen in die Praxis (Mission Transfer).

Da es sich bei der Energiewende um einen dynamischen Prozess handelt, der von äußeren, geopolitischen Entwicklungen ebenso geprägt ist, wie von allen Akteuren, die Energie bereitstellen oder nutzen, hat das BMWK das neue Energieforschungsprogamm ganz bewusst als lernendes Programm gestaltet. Das heißt, die verschiedenen Förderformate und Programmziele der Missionen können an neue Erfordernisse angepasst werden. So stellt die Politik sicher, dass die Förderpolitik zum Innovationsbedarf der Energiewende passt. Hierzu sieht das Programm auch ein Monitoring vor, das frühzeitig anzeigt, wenn Ziele oder Maßnahmen angepasst werden müssen.

Der Fortschreibung des Energieforschungsprogramms ging ein breiter Konsultationsprozess mit Akteurinnen und Akteuren aus Wirtschaft und Industrie, Wissenschaft, Gesellschaft und den Ländern voraus. Dieser wurde wissenschaftlich durch das Förderprojekt „Missionsorientiertes Politiklernen für ein agiles Energieforschungsprogramm (M-EFP)“ begleitet und durch den Projektträger Jülich im Auftrag des BMWK koordiniert.

Es gibt auch andere Forschungsprogramme, die Aspekte von zukunftsweisenden Energietechnologien enthalten. Dabei geht es vor allem um Programme, in denen die energiepolitischen Aspekte nicht im Vordergrund stehen. Dazu gehören unter anderem die Luftfahrtforschung sowie die Technologieförderung für den Mittelstand des BMWK.

Forschungsförderung bis zur Marktreife

Das Technology Readiness Level (TRL) gibt auf einer Skala von 1 bis 9 den wissenschaftlich-technischen Status einer Technologie an (Technologiereifegrad). Das BMWK fördert anwendungsnahe Forschungsarbeiten ab TRL 3. Dem Instrument der Reallabore der Energiewende, mit dem marktnahe Entwicklungen gefördert werden, liegen die TRLs von 7 bis 9 zugrunde.

Mikroprojekte: Innovatives Format für schnellere Umsetzung

Ein besonderes Format im Energieforschungsprogramm sind die sogenannten Mikroprojekte. Mikroprojekte grenzen sich von den bestehenden Formaten durch den Fokus auf eine schnelle Verwertung der Projektergebnisse und kurze Projektlaufzeiten ab. Schnellere Antragsprozesse, kleinformatige, kurzlaufende Projekte und eine intensivere, zielgerichtete Evaluation laufender Projekte sollen Lernschleifen beschleunigen. So sollen vor allem drängende Forschungsfragen und Förderbedarfe fokussiert in einem „Trial & Error“-Ansatz geklärt werden. Mit dem Energieforschungsprogramm des BMWK wird das Förderformat der Mikroprojekte auf alle Forschungsthemen ausgeweitet und gestärkt.

Innovationen für die Standorterneuerung in Deutschland und den Technologieexport

Energieinnovationen haben einen bedeutenden Anteil an der Sicherung von Wertschöpfung, Arbeitsplätzen und Wohlstand in Deutschland. Auch die Beiträge zur Technologiesouveränität und Diversifizierung stärken den Wirtschaftsstandort.

Durch die Forschungsförderung werden zudem deutsche Unternehmen dabei unterstützt, ihre Position auf dem Gebiet klimafreundlicher Energietechnologien auszubauen. Klimaschutz und CO₂-Emissionen enden nicht an Staatsgrenzen. Neue Energietechnologien werden nicht nur in Deutschland eingesetzt, sondern auch weltweit genutzt. Wer innovative und wirtschaftliche Lösungen anbieten kann – und die deutschen Unternehmen und Forschungseinrichtungen besetzen auch Dank kontinuierlicher Forschungsförderung in vielen Energietechnologien eine sehr gute Ausgangsposition – hat einen Wettbewerbsvorteil auf den internationalen Märkten. Das sichert Wachstum und Beschäftigung in Deutschland. Zugleich leistet Deutschland so einen wichtigen Beitrag zum internationalen Klimaschutz.

Forschungsvorhaben sind zeitlich befristet und inhaltlich klar definiert. Die Projekte werden von Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Hochschulen umgesetzt. Durch die begrenzten Projektlaufzeiten ist es möglich, Förderschwerpunkte und -prioritäten zielgerichtet weiterzuentwickeln und an neue Erkenntnisse bzw. Rahmenbedingungen anzupassen. Das erhöht die Effizienz des Fördereuros. Wichtig für den Erfolg der Energieforschung des BMWK ist zudem der Transfer der Forschungsergebnisse in marktfähige Anwendungen.

Förderberatung

Mit der Förderberatung „Forschung und Innovation“ bietet der Bund eine erste Anlaufstelle für alle Fragen zur Forschungs- und Innovationsförderung. Sie informiert potenzielle Antragstellerinnen und Antragsteller über aktuelle Förderprogramme und -initiativen sowie zu zuständigen Ansprechpersonen. Zu ihrem Serviceangebot gehört auch ein Lotsendienst für Unternehmen. Dieser richtet sich insbesondere an kleine und mittlere Betriebe.

Informationen zur Antragstellung im 8. Energieforschungsprogramm finden sich unter www.energieforschung.de.

(Quelle: BMWK)