Reallabore der Energiewende – Ideenwettbewerb

Wer wird gefördert?

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie plant, „Reallabore der Energiewende“ mit Fördermitteln in Höhe von bis zu 100 Millionen Euro pro Jahr zwischen 2019 und 2022 im Rahmen der Energieforschung zu unterstützen. In diesem Zusammenhang fordert das BMWi zur Teilnahme an einem Ideenwettbewerb für die erste Runde auf. Die Förderung für ein Reallabor kann maximal 5 Jahre betragen und die Planungs- und Errichtungsphase sowie eine 1- bis 3-jährige Testbetrieb-/Monitoringphase umfassen.

Es wird erwartet, dass Projektvorschläge eine Perspektive für einen wirtschaftlichen Betrieb des Reallabors nach Ablauf der Projektförderung skizzieren. Die Förderung dient somit als Anstoß für die beschleunigte Realisierung großskaliger Innovationen für die Energiewende, indem sie technologische sowie wirtschaftliche Risiken, bezogen auf den Stand der Technik und den aktuellen Regulierungsrahmen, ausgleicht.

Was wird gefördert?

Im Fokus des aktuellen Ideenwettbewerbs liegen Reallabore in folgenden Technologiefeldern:

a) Sektorenkopplung und Wasserstofftechnologien

Für das zukünftige Energiesystem wird die Sektorenkopplung eine Schlüsselrolle spielen. Dabei müssen einige dieser Technologien im großindustriellen Maßstab verfügbar gemacht werden, wobei für einen zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb Skaleneffekte auszunutzen sind. Neben den betriebswirtschaftlichen Fragen sind für den volkswirtschaftlichen Nutzen modellhafte Lösungen innerhalb eines regionalen Energiekonzeptes zu finden.

Folgende Themen werden als besonders förderwürdig identifiziert:

• Die strombasierte Erzeugung von Wasserstoff und synthetischen Brenn- und Kraftstoffen im industriellen Maßstab (ggf. mit Abwärmenutzung) unter Nutzung von erneuerbaren Energien mit dem Ziel einer Zwischenspeicherung von Energie oder Verwendung in anderen Sektoren (Verkehr, Industrie, Gebäude)
• Die großskalige, systemdienliche Speicherung von Wasserstoff
• Die Nutzung von Wasserstoff als Energieträger zur Dekarbonisierung von industriellen Prozessen wie beispielsweise in der Stahlherstellung
• Die strombasierte Erzeugung von chemischen Grundstoffen, wobei z.B. erneuerbarer Wasserstoff oder CO2 aus CCU-Prozessen eingesetzt werden kann (CCU: Carbon Capture and Usage).
• Die Verknüpfung von Strom- und Gasinfrastruktur zur netzdienlichen Speicherung und dem Transport von synthetischen Gasen.

b) Großskalige Energiespeicher im Stromsektor

Zum Ausgleich des wetterabhängigen Dargebots an erneuerbaren Energien und der Nachfrage sind insbesondere bei langfristig zunehmenden Anteilen erneuerbarer Energien Energiespeicher im Stromsektor erforderlich. Dadurch kann die Integration erneuerbarer Energien ins Energiesystem insgesamt erleichtert werden. Einige Technologien erscheinen aussichtsreich für einen späteren Einsatz in großem Maßstab, wurden aber bisher noch nicht in einem relevanten Maßstab in einem realen Umfeld getestet. Dies gilt z. B. für den Einsatz von Hochtemperatur-wärmespeichern zur indirekten Stromspeicherung (Power-to-Heat-to-Power-Technologie) bzw. zur Nachnutzung von Kraftwerksstandorten.

c) Energieoptimierte Quartiere

In Quartieren sind alle städtischen Funktionen wie Wohnen, Dienstleistungen, Gewerbe, Infrastrukturen und Mobilität verortet. Auf dieser Ebene kann die Komplexität der Vernetzung aus Strom- und Wärmeversorgung, der Bereitstellung von Mobilität bis hin zu gesellschaftlichen Prozessen und Bedürfnissen überschaubar vereint werden. Gesellschaftliche Transformationsprozesse wie z. B. Strukturwandel, demographischer Wandel, die Sanierung von Stadtteilen, oder die Einführung nachhaltiger Mobilitäts- oder Energiesysteme lassen sich hier zukunftsweisend gestalten.
Reallabore im Umfeld energieoptimierter Quartiere sollen sowohl innerhalb als auch außerhalb der Stadtgrenzen eine gute Sichtbarkeit erlangen. Die Einbindung des Reallabors in die kommunale Entwicklungsplanung (Stadtentwicklungsplan, Klimaschutzkonzept, Masterplan etc.) sowie die aktive Beteiligung der Kommune oder der kommunalen Einrichtungen sind von zentraler Bedeutung für eine tragfähige Umsetzung der lokalen Wärmewende.

Konzepte im Kontext „energieoptimierte Quartiere“ sollen sich mindestens auf einen der nachfolgenden aufgeführten Themenbereiche beziehen

• Integration von Quartiersspeichern unter Berücksichtigung der jetzigen und notwendigen regulatorischen Maßnahmen
• Integration erneuerbarer Energien und nicht vermeidbarer Abwärme in die Wärmeversorgung
• Sektorenübergreifendes Flexibilisierungspotenzial des Quartiers
• Sektorenkopplung unter Berücksichtigung zukunftsfähiger Mobilitätskonzepte
• Low-Ex-Wärmeversorgungskonzepte
• Transformation bestehender Energieinfrastrukturen

Wie wird gefördert?

Die Rechtsgrundlagen, Zuwendungsvoraussetzungen, Einzelheiten des Verfahrens, sonstige Randbedingungen sowie die Einreichungsadresse sind der Förderbekanntmachung „Angewandte nichtnukleare Forschungsförderung im 7. Energieforschungsprogramm „Innovation für die Energiewende““ vom 01. Oktober 2018 zu entnehmen. Die dort beschriebenen beihilferechtlichen Grundlagen gelten auch für die Förderung von Reallaboren. Eine ggf. erforderliche Anpassung des beihilferechtlichen Rahmens zur Erweiterung des Gestaltungsrahmens wird geprüft. Dieser Ideenwettbewerb ist eine Präzisierung des Abschnitts V, Punkt 3.19. Vorschläge zum Ideenwettbewerb sind in Form einer Projektskizze einzureichen.