Schlüsselthemen

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System

Das Schlüsselthema "System" umfasst das gesamtsystemische Zusammenspiel der Bereiche Ressourcen, Energie- und Stoffumwandlung sowie Infrastrukturen, einschließlich der Speicherung und Verteilung (Netze). Schwerpunkte der notwendigerweise interdisziplinär angelegten Analysen solcher Systeme sind neben technischen und wirtschaftlichen Kriterien auch sozialwissenschaftliche Betrachtungen.

Erneuerbare Energieressourcen

Im Zuge der Energiewende von fossilen zu erneuerbaren Energien, werden im Schlüsselthema "Energieressourcen" neben Wind und Fotovoltaik vor allem die Themen Geothermie, geologische Speicherstätten sowie die effiziente Erzeugung von Biomasse als Energieressource behandelt.

Stoffressourcen

Mit dem Ziel nachhaltiger Stoffnutzung steht die Kreislaufwirtschaft von Stoffen im Zentrum des Schlüsselthemas „Stoffressourcen“; insbesondere Biomasse, Kohlenstoffdioxid und Wasser werden dabei als Ressourcen betrachtet. Darüber hinaus stehen Kohlenstoffrecycling, insbesondere Kunststoffrecycling, und die nachhaltige Versorgung mit anorganischen Ressourcen im Mittelpunkt.

Infrastruktur Netze

Damit die Energiewende fortschreiten kann ist der Aus- und Umbau der Strom-, Wärme- und Gasnetze erforderlich, was den Kern des Schlüsselthemas „Infrastruktur – Netze“ bildet. Vor allem die Flexibilität und die Integration der Netze stehen im Mittelpunkt, wobei stets Versorgungssicherheit und Zuverlässigkeit kritischer Infrastrukturen den Rahmen bilden.

Infrastruktur Speicher

Im Schlüsselthema „Infrastruktur – Speicher“ bilden Batterien, chemische Speicher und thermische Speicher sowie deren Wechselwirkungen mit den anderen Schlüsselthemen Schwerpunkte. Neben Offshore-Windparks vor den Küsten Europas und PV- und Solarkraftwerken in Süd-Europa werden in Zukunft kleine bis mittlere dezentrale KWK-Anlagen, die Einspeisung aus erneuerbaren Energien sowie Speicher die Energieversorgung dominieren. Ein hoher Anteil der Erzeugungs- und Speichersysteme wird dabei direkt auf Verteilnetzebene angeschlossen sein. Die Energiespeicherung bietet über eine Umwandlung elektrischer Energie in Wasserstoff und/oder Methan ein hohes Potential zum Ausgleich schwankender Leistung im elektrischen Netz.

Umwandlung Versorgung

Innerhalb des Schlüsselthemas "Umwandlung - Versorgung" werden die Aktivitäten zur Bereitstellung unterschiedlicher Energieformen und Materialien - größtenteils mit dem Fokus auf elektrische und chemischen Energie - koordiniert und profiliert. Schwerpunkte bilden vor allem Nichtfossile Kohlenstoffquellen, Brennstoffzellen, Elektrolyseure, Kraftwerkstechnik und photochemische, solarthermische sowie elektrochemische Prozesse. Die Umwandlung von Energie in Chemikalien/Materialien ist ebenfalls Bestandteil dieses Schlüsselthemas.

Umwandlung – Verbrauch

Im Schlüsselthema "Umwandlung - Verbrauch" wird der Verbrauch von Energie und Materialien in den unterschiedlichen Sektoren betrachtet. Zur Kopplung der Sektoren in einer zukünftig kohlenstoffneutralen Energiewirtschaft stellt vor allem der Energieträger Wasserstoff einen zentralen Baustein dar samt der Technologien, die für seine Umwandlung erforderlich sind. Auf der Ebene der elektrischen Netze stellt insbesondere die Gleichstromtechnik ein großes Zukunftsthema dar.