Programm

Koautor/innen:

• Dr. Volker Lenz, Prof. Dr. Daniela Thrän • DBFZ
• Dr. Tom Lorenz • DLR
• Dr. Peter Nitz • Fraunhofer ISE
• Dr. Manuel Dahmen, Dr. Martin Robinius • FZ Jülich
• Dr. Raphael Niepelt • ISFH
• Prof. Dr. Roland Dittmeyer , Prof. Dr. Dieter Stapf • KIT
• Prof. Dr. Robert Pitz-Paal • DLR
• Matthias Jordan • UFZ

Die Transformation hin zu einer klimaneutralen Produktion stellt die Industrie vor große Herausforderungen. Der Vortrag zeigt, welche Technologien und Strategien hierfür derzeit entwickelt und erprobt werden. Er stellt Forschungsprojekte aus dem FVEE zum daraus resultierenden Bedarf an erneuerbarem Strom und strombasierten synthetischen Energieträgern vor und präsentiert aktuelle Arbeiten zu politischen Instrumenten und Strategien für die Umsetzung der Transformation.

Koautor/innen:

• Romann Glowacki • DBFZ
• Prof. Dr. André Thess • DLR
• Jenny Kurwan, Timon Wehnert • Wuppertal Institut

2038 soll in Deutschland keine Kohle mehr verstromt werden. Den Kohlerevieren – nicht nur in Deutschland – stehen gewaltige Wandlungsprozesse bevor. Der Vortrag beschäftigt sich mit einer möglichen CO₂-Kreislaufwirtschaft, d.h. der Weiterverwendung von abgespaltenem CO₂ (De-Fossilisierung) in den verschiedenen Energie-Sektoren. Außerdem werden CO₂-neutrale Technologien für energieintensive Industrieprozesse sowie die technischen und ökonomischen Rahmenbedingungen bewertet.

Koautor/innen:

• Dr. Romy Brödner • DBFZ
• Dr. Hans Christian Gils, Marlene O‘Sullivan • DLR
• Prof. Dr. Clemens Hoffmann • Fraunhofer IEE
• Dr. Jens Hauch, Dr. Martin Robinius • FZ Jülich
• Prof. Dr. Rutger Schlatmann • HZB
• Dr. Bianca Lim • ISFH
• Prof. Frank Baur, Juri Horst • IZES
• Maike Puhe • KIT
• Andreas Püttner • ZSW

Die technologischen Fortschritte in den letzten Jahren haben dazu geführt, dass Strom aus erneuerbaren Energien von neuen Kraftwerken bei Vollkostenrechnung konkurrenzfähig ist. Nun gilt es, sich den Zugang zu den Technologien zu sicher bzw. diesen zu erhalten. Dazu sollte in Deutschland und Europa das Know-How für die Technologien der Erneuerbaren Energien und eine industrielle Fertigung vorhanden sein. Dies macht die Energieversorgung unabhängiger von Importen und schafft technisch hochwertige Arbeitsplätze und volkswirtschaftliche Wertschöpfung. Im Vortrag wird der aktuelle Stand der industriellen Fertigungskapazitäten und ihrer Potenziale in Deutschland/Europa für die zentral wichtigen Technologien der Energiewende dargestellt und diskutiert.

Koautor/innen:

• Dr. Patrick Jochem • DLR
• Ron Bradl • Fraunhofer IEE
• Dr. Christoph Kost • Fraunhofer ISE
• Prof. Dr. Thomas Koch • Dr. Olaf Toedter, KIT
• Klaas Korte • UFZ
• Max Möckl • ZAE

Der Vortrag untersucht ein Mobilitätsszenario, in dem Verbraucher/innen durch den Umstieg auf kleine Fahrzeuge mit klimafreundlichen Antrieben ihre Emissionen reduzieren. Dieses Szenario wird mit einem Prognosefall auf Basis der aktuellen EU-Regulierung zum Flottenverbrauch verglichen. Schließlich diskutiert der Vortrag, welche Politik-Instrumente sinnvoll erscheinen, um den Szenariofall umzusetzen.

Koautor/innen:

• Dr. Alexander Dyck • DLR
• Dr. Peter Pilz, Dr. Conny Schmidt-Hattenberger • GFZ
• Daniel Then, Dr. Tanja Kneiske • Fraunhofer IEE
• Dr. Tom Smolinka • Fraunhofer ISE
• Dr. Martin Robinius • FZ Jülich
• Eva Hauser • IZES
• Dr. Frank Graf, Prof. Dr. Thomas Wetzel • KIT
• Markus Jenne • ZSW

Die Entkopplung der saisonalen Abhängigkeit von Erzeugung, Speicherung und Nutzung erneuerbarer Energien, kann durch den Einsatz von Wasserstoff als Energieträger gelingen. Kavernen, die heute u.a. der Erdgas-Speicherung dienen, bieten ein großes Potenzial zur regionalen Wasserstoff-Speicherung. Neben technischen Fragestellungen für den Transport über große Distanzen, spielt auch die H₂-Reinheit eine wesentliche Rolle. Der Vortrag wird die Herausforderungen mit Blick auf die nationale und europäische Wasserstoffstrategie beleuchten und aufzeigen wie bereits vorhandene Infrastruktur genutzt werden kann.

Koautor/innen:

• Dr. Franziska Müller-Langer, Jörg Schröder • DBFZ
• Dr. Urte Brand, Dr. Ralph-Uwe Dietrich • DLR
• Lara Theiss • Fraunhofer ISE
• Lea Eggemann, Prof. Dr. Ralf Peters • FZ Jülich
• Prof. Dr. Roland Dittmeyer • Dr. Christine Rösch, KIT
• Dr. Markus Millinger • UFZ
• Dr. Julia Terrapon-Pfaff • Wuppertal Institut
• Anna-Lena Fuchs, Maike Schmidt • ZSW

Die Markteinführung synthetischer Treibstoffe wirft viele Fragen aus den Bereichen Ökonomie, Gesellschaft und Ökologie auf: Welche Kosten-Nutzen-Verhältnisse haben die Einführung synthetischer Treibstoffe, die Treibstoffe selbst und der Um- oder Neubau bestehender Infrastrukturen? Wer trägt die Kosten und wer profitiert vom Nutzen? Wer sind die möglichen zukünftigen Handelspartner? Welche sozialen und ökologischen Aspekte hängen damit zusammen? Wie beeinflusst dies die spätere Akzeptanz der Markteinführung von EE-Fuels? Der Vortrag präsentiert ausgewählte Ergebnisse aus laufenden Forschungsvorhaben.

Koautor/innen:

• Dr. Marco Klemm, Dr. Franziska Müller-Langer • DBFZ
• Dr. Sophie Jürgens • DLR
• Prof. Dr. Marco Jung • Fraunhofer IEE
• Lara Theiss • Fraunhofer ISE
• Lea Eggemann, Prof. Dr. Ralf Peters • FZ Jülich
• Eva Hauser • IZES
• Prof. Dr. Thomas Kolb, Prof. Dr. Peter Pfeifer • KIT
• Prof. Dr. Falk Harnisch • UFZ
• Dr. Marc-Simon Löffler, Dr. Ulrich Zuberbühler • ZSW

Synthetische Kraftstoffe werden im zukünftigen Energie- und Mobilitätssystem für Anwendungen benötigt, bei denen hohe Energiedichten gefragt sind. Zur Erreichung energieeffizienter Lösungen muss F&E die gesamte Kette von der Bereitstellung der Kohlenstoff-Quelle, wie auch des Wasserstoffs, über die Syntheseverfahren und Produktionskonzepte bis hin zu Anwendungskonzepten abdecken. Dabei muss sichergestellt werden, dass Lösungen gefunden werden, bei denen der Kohlenstoff-Kreislauf so weit wie möglich geschlossen bleibt.

Koautor/innen:

• Jaqueline Daniel-Gromke, Prof. Dr. Daniela Thrän • DBFZ
• Dr. Bernd Krautkremer • Fraunhofer IEE
• Oliver Mercker • ISFH
• Katharina Laub, Patrick Matschoss • IZES
• Prof. Dr. Nicolaus Dahmen, Dr. Christine Rösch • KIT
• Frazer Musonda • UFZ

Wie kann Bioenergie im europäischen Rahmen als intelligenter Baustein zur Erfüllung der europäischen Klimaschutz-Ziele beitragen und darüber hinaus eine Komponente im Sinne der Kreislaufwirtschaft sein? Die Bioenergieforschung bildet hierfür eine wichtige Grundlage. Daher ist es wichtig, die bisherigen Leistungen und vor allem die notwendigen Meilensteine für die zukünftige Ausrichtung der Bioenergieforschung aufzuzeigen sowie im aktuellen Kontext die Chancen und Risiken globaler Krisen zu betrachten.

Koautor/innen:

• Dr. Sonya Calnan • HZB
• Dr. Syed Asif Ansar, Dr. Aldo Saul Gago Rodriguez • DLR
• Jochen Bard • Fraunhofer IEE
• Dr. Tom Smolinka • Fraunhofer ISE
• Dr. Marcelo Carmo, Prof. Dr. Michael H. Eikerling • FZ Jülich
• Dr. Bodo Groß • IZES
• Prof. Dr. Thomas Jordan • KIT
• Max Möckl • ZAE

This lecture deals with hydrogen research in the European Union. What does the EU plan about hydrogen research? We also take a look at the current and future challenges for water electrolysis and its way from laboratory tests to real electrolysis.

Koautor/innen:

• Prof. Dr. Robert Pitz-Paal • DLR
• Dr. Thomas Fluri, Dr. Peter Nitz • Fraunhofer ISE
• Prof. Dr. Robert Stieglitz, Dr. Alfons Weisenburger • KIT

Der Vortrag erläutert, welche Beiträge die konzentrierende Solartechnik zum einen für die Stromversorgung, zum anderen für die Dekarbonisierung des Industriesektors in Europa leisten kann. Es werden die technischen Möglichkeiten aufgezeigt sowie Potenziale und Kosten erläutert. Abschließend wird auf die Herausforderungen, derzeitige Entwicklungsschwerpunkte und auf aktuelle Forschungsthemen für konzentrierende Solartechnik eingegangen.

Koautor/innen:

• Dr. Thomas Grube, Dr. Jens Hauch • FZ Jülich
• Dr. Norbert Henze • Fraunhofer IEE
• Dr. Martin Heinrich • Fraunhofer ISE
• Prof. Dr. Rutger Schlatmann • HZB
• Prof. Dr. Robby Peibst • ISFH
• PD Dr. Alexander Colsmann • KIT
• Dr. Jann Binder • ZSW

Um das Klima nachhaltig schützen zu können, ist unter anderem die Elektrifizierung des Straßentransports mit erneuerbarem Strom unabdingbar. Die Photovoltaik wird dabei eine wesentliche Rolle spielen. Der Vortrag geht zuerst auf die Studie „Kosteneffiziente und klimagerechte Transformationsstrategien für das deutsche Energiesystem bis zum Jahr 2050“ ein und erläutert die verschiedenen Szenarien von PV-Integration in den deutschen Straßentransportsektor. Diverse Solartechnologien können z.B. in der Ladeinfrastruktur als dezentrale und zentrale Lösungen für Batterien- sowie Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge eingesetzt oder direkt in Fahrzeuge integriert werden.

Koautor/innen:

• Dr. Kaining Ding, Prof. Dr. Uwe Rau • FZ Jülich
• Dr. Lars Korte • HZB
• Prof. Dr. Robby Peibst • ISFH

Dieser Vortrag adressiert wissenschaftliche und wirtschaftliche Aspekte für die industrielle sowie kostengünstige Umsetzung von Solarzellenkonzepten mit selektiven passivierenden Kontakten. Hierbei wird die aktuelle Entwicklung der Marktanteile der jeweiligen Technologien im Hinblick auf die Wiederansiedlung der Fertigung in Europa dargestellt und diskutiert was zum einen die technologisch anspruchsvollsten Prozessschritte sind und zum anderen welche Prozessrouten aus ökonomischer Sicht aktuell am sinnvollsten sind. Abschließend wird betrachtet welche Vorteile diese Technologien in Bezug auf den ökologischen Footprint haben und wo die Chancen liegen diesen zu reduzieren.

Koautor/innen:

• Fabian Hüsing • ISFH
• Daniel Büchner, Heike Gebhardt • DBFZ
• Dr. Dietrich Schmidt • Fraunhofer IEE
• Dr. Constanze Bongs, Dr. Lena Schnabel • Fraunhofer ISE
• Florian Noll • IZES
• Prof. Dr. Eva Schill, Dr. Ferdinand Schmidt • KIT
• Matthias Jordan • UFZ
• Dietmar Schüwer • Wuppertal Institut
• Dr. Bastian Büttner, Dr. Andreas Hauer • ZAE

Die Transformation des Energiesystems im Wärmesektor stellt eine große Herausforderung dar, die dringend konkrete Lösungen verlangt. Der Beitrag präsentiert die spezifische Marktsituation für Wärmepumpen und Solarenergiesysteme auf nationaler und europäischer Ebene, mit Fokus auf Potenzial, Entwicklungstand und Hemmnisse. Darauf aufbauend werden zentrale Forschungsaufgaben für die Beschleunigung des Dekarbonisierungsprozesses sowie die Positionierung der deutschen Forschung im europäischen Umfeld anhand von repräsentativen Projektbeispielen diskutiert.

Koautor/innen:

• Dr. Bastian Büttner • ZAE
• Dr. Björn Rau • HZB
• Sebastian Herkel • Fraunhofer ISE
• Bharat Chhugani • ISFH
• Patrick Hoffmann • IZES
• Dr. Ferdinand Schmidt • KIT

Der Vortrag stellt aktuelle F&E-Aktivitäten zur Erhöhung der Energieeffizienz vor. Im Mittelpunkt stehen die Sektoren Gebäude (Fassade, PVT-Kollektoren) und Industrie (z. B. Kraftwerkstechnik). Dabei wird jeweils der Beitrag einer Energieeffizienz-Steigerung zur optimalen Ausnutzung der eingesetzten Energie erläutert. Darüber hinaus zeigt der Vortrag Vernetzungen auf europäischer Ebene auf, die eine erfolgreiche Umsetzung von Energieeffizienz-Optionen ermöglichen.

Koautor/innen:

• Dr. Harald Milsch • GFZ
• Dr. Elisabeth Eiche, Prof. Dr. Thomas Kohl • KIT
• Dr. Tamas Madaraz, Dr. Eva Hartai • Universität Miskolc
• Jörg Uhde • Pfalzwerke Geofuture

Klimawandel und Ressourcenknappheit erfordern die Erkundung alternativer Quellen und Methoden um Energie- und Rohstoffbedarfe der wachsenden Bevölkerung zu decken. Die Geothermie kann zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden. Darüber hinaus birgt sie ein Potenzial für umweltfreundliche Rohstoffgewinnung, da die Tiefenwässer oft hohe Konzentrationen gelöster Salze, wie Lithium, Seltene Erden, Zink und Kupfer beinhalten, die von wirtschaftlichem Interesse sind. Die Herausforderung für deren Gewinnung ist neben der Kenntnis der lokalen Geologie die Entwicklung von verfahrenstechnischen Methoden um diese Stoffe aus dem Thermalwasser zu entnehmen.

Koautor/innen:

• Dr. Philipp Strauß • Fraunhofer IEE
• Dr. Thomas Gerz • DLR
• Jan Hildebrand • IZES
• Dr. Katja Bunzel, Felix Reutter • UFZ
• Dr. Frank Musiol, Andreas Rettenmeier • ZSW

Die Windenergie trägt den größten Anteil zur klimaschonenden Energieversorgung in Deutschland bei und muss daher weiter ausgebaut werden. Seit 2019 ist der Ausbau jedoch nahezu zum Erliegen gekommen. Welche technischen und institutionellen Lösungen können helfen, hier wieder mehr Schwung rein zu bringen? Große EU-Projekte unterstützen die Entwicklung der Windenergie und fördern die Zusammenarbeit beim Klimaschutz. F&E liefern Lösungen für Akzeptanz und Artenschutz. Neueste technische Entwicklungen bei Windenergieanlagen und Virtuelle Kraftwerke sorgen für eine sichere Stromversorgung und ermöglichen den Betrieb von Erneuerbaren Energieanlagen im Kraftwerksmaßstab.

Koautor/innen:

• Kerstin Wurdinger • DBFZ
• Dr. Karsten von Maydell, Dr. Thomas Vogt • DLR
• Dr. Thomas Degner, Dr. Sebastian Stock • Fraunhofer IEE
• Prof. Dr. Christof Wittwer • Fraunhofer ISE
• Dr. Jochen Linßen, Dr. Martin Robinius • FZ Jülich
• Dr. Armin Ardone, Prof. Dr. Veit Hagenmeyer • KIT
• Frank Merten • Wuppertal Institut

Die europäische Energieversorgung ist eine kritische Infrastruktur und muss deshalb für eine hohe Versorgungssicherheit / Resilienz ausgelegt sein. Zudem soll möglichst gute Kosteneffizienz gewährleistet werden. Übertragungsnetze und Verteilungsnetze unterliegen signifikanten Transformationsprozessen (Integration neuer Technologien, neue betriebliche Maßnahmen, Digitalisierung, Netzausbau, …). Zudem ergeben sich durch Elektrofahrzeuge, Wärmepumpen und Maßnahmen zur Sektorenkopplung Wechselwirkungen und Optimierungsmöglichkeiten bei der gekoppelten Betrachtung von Energienetzinfrastrukturen (Strom, Gas, Wärme). Verschiedene Beiträge zum Verständnis und zur Unterstützung der Transformation der Energienetzinfrastrukturen werden dargestellt.