Arbeitstreffen
Energietechnologien 2050 - Schwerpunkte für
Forschung und Entwicklung
Frankfurt, den 18.09.2008
Agenda
1) 10:30-10:45 Begrüßung, Kurzvorstellung der Teilnehmer (alle)
2) 10:45-10:55 Projektstand, Vertragliches (ISI)
3) 10:55-11:55 Präsentation und Diskussion der Bewertungsmethodik (ISI)
4) 11:55-12:30 Präsentation und Diskussion der Szenarien (IIP)
12:30-13.15 Mittagspause
5) 13:15-13:35 Technologieauswahl Rationelle Energieverwendung (ISI)
6) 13:35-14:00 Technologieauswahl Erneuerbare Energien (DLR)
7) 14:00-14:25 Technologieauswahl Energiespeicher (Umsicht)
8) 14:25-14:50 Technologieauswahl Fossile Energieumwandlung (STE)
9) 14:50-15:15 Technologieauswahl Netze (IFHT)
15:15-15:30 Pause
10)15:30-16:15 Vorbereitung der Workshops
11)16:15-16:30 Sonstiges, nächsten Schritte
Agenda
1) 10:30-10:45 Begrüßung, Kurzvorstellung der Teilnehmer (alle) 2) 10:45-10:55 Projektstand, Vertragliches (ISI)
3) 10:55-11:45 Präsentation und Diskussion der Bewertungsmethodik (ISI)
4) 11:45-12:30 Präsentation und Diskussion der Szenarien (IIP)
12:30-13.15 Mittagspause
5) 13:15-13:35 Technologieauswahl Rationelle Energieverwendung (ISI)
6) 13:35-14:00 Technologieauswahl Erneuerbare Energien (DLR)
7) 14:00-14:25 Technologieauswahl Energiespeicher (Umsicht)
8) 14:25-14:50 Technologieauswahl Fossile Energieumwandlung (STE)
9) 14:50-15:15 Technologieauswahl Netze (IFHT)
15:15-15:30 Pause
10)15:30-16:15 Vorbereitung der Workshops
11)16:15-16:30 Sonstiges, nächsten Schritte
Agenda
1) 10:30-10:45 Begrüßung, Kurzvorstellung der Teilnehmer (alle)
2) 10:45-10:55 Projektstand, Vertragliches (ISI)3) 10:55-11:45 Präsentation und Diskussion der Bewertungsmethodik (ISI)
4) 11:45-12:30 Präsentation und Diskussion der Szenarien (IIP)
12:30-13.15 Mittagspause
5) 13:15-13:35 Technologieauswahl Rationelle Energieverwendung (ISI)
6) 13:35-14:00 Technologieauswahl Erneuerbare Energien (DLR)
7) 14:00-14:25 Technologieauswahl Energiespeicher (Umsicht)
8) 14:25-14:50 Technologieauswahl Fossile Energieumwandlung (STE)
9) 14:50-15:15 Technologieauswahl Netze (IFHT)
15:15-15:30 Pause
10)15:30-16:15 Vorbereitung der Workshops
11)16:15-16:30 Sonstiges, nächsten Schritte
Projektstand, Vertragliches
• Zuwendungsbescheide sind eingegangen
• Kooperationsvertrag (erste Version entwickelt, an Partner verschickt und erstes Feedback)
• Unteraufträge
• Zeitplanung
Kooperationsvertrag
Bisherige inhaltliche Anmerkungen:
• DLR: Vielleicht ist es möglich, dass wir bei 4.2 2. „signifikanter Abzug“ in „angemessener Abzug“ ändern können?
• RWE: ggf Erwähnung der NICHT-finanziellen Beteiligung der Industriepartner
Bisherige Zeitplanung: Abschluss bis 23.09
Vorschlag Zeitplan Projekt – Wesentliche Arbeitsschritte
Dezember bis FebruarWorkshops
Mai/Juni- Konferenz- Ergebnis-verbreitung
- ISI legt Methodik in Konsens fest- IIP legt Schlussfolgerungen aus Szenarien fest (Szenarienwelten, Kriterien)- Technologieauswahl (Institute, Industrie)
August September November Januar März Mai
- Dokumentation Szenarien und Methodik
- Die vier Technologie-felder werden bearbeitet (finale Version) März - Mai- Dokumentation Endbericht- Konferenzvor-bereitung
- Die vier Technologie-felder werden bearbeitet (erste Version für Workshops) September – November- Workshop-vorbereitung
Agenda
1) 10:30-10:45 Begrüßung, Kurzvorstellung der Teilnehmer (alle)
2) 10:45-10:55 Projektstand, Vertragliches (ISI)
3) 10:55-11:45 Präsentation und Diskussion der Bewertungsmethodik (ISI)4) 11:45-12:30 Präsentation und Diskussion der Szenarien (IIP)
12:30-13.15 Mittagspause
5) 13:15-13:35 Technologieauswahl Rationelle Energieverwendung (ISI)
6) 13:35-14:00 Technologieauswahl Erneuerbare Energien (DLR)
7) 14:00-14:25 Technologieauswahl Energiespeicher (Umsicht)
8) 14:25-14:50 Technologieauswahl Fossile Energieumwandlung (STE)
9) 14:50-15:15 Technologieauswahl Netze (IFHT)
15:15-15:30 Pause
10)15:30-16:15 Vorbereitung der Workshops
11)16:15-16:30 Sonstiges, nächsten Schritte
Einleitung
Projektzielsetzung
Projektziel ist die Identifikation von neuen Forschungsthemen für das BMWi. Dabei sind
- neue Technologiefelder oder Querschnittsthemen sowie
- die F&E-Schwerpunkte innerhalb der einzelnen Technologiefelder und Querschnittsthemen
zu identifizieren.
Projektzielsetzung Festlegung neuer F&E-Themen in der Breite und Tiefe
• Moderne Kraftwerkstechnologie
•Effizienzsteigerung der Kraftwerke
•Erhöhung der Betriebsflexibilität
•Technologien zur CO2 Abtrennung in Prozessen
•Membrantechnologien
•Hybridkraftwerk
• Kraft-Wärme-Kopplung, Fernwärme
• Effiziente Stromnutzung und Speicher
• Brennstoffzellen und Wasserstoff als Sekundärenergieträger und Energiespeicher
• Technologien und Verfahren für energieoptimiertes Bauen
• Rationelle Energieverwendung in Industrie, Gewerbe, Handel und Dienstleistungen (Energieeinsparungen)
• Photovoltaik und Windenergie im Offshorebereich
• Technologien zur energetischen Nutzung der Biomasse
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Begriffsfestlegung
Themenbereich Technologiefeld Technologie
Erneuerbare Technologien Solarthermische KW Parabolrinnekraftwerke
Fresnel-Kollektoren
Solarturmsysteme
Dish-Sterling-Systeme
Thermik-Aufwindkraftwerke
Geothermie ……
….. ……
Rationelle Energienutzung
Auswahl von F&E-Themen
• Definition von F&E-Schwerpunkten i.d.R. aufbauend auf Technologien
• Bewertung und Auswahl von relevanten Forschungsthemen i.d.R. auf der Ebene der Technologiefelder
Methodik: Identifikation und Bewertung neuer Forschungsfelderfür die Energieforschung des BMWi (Breitenanalyse)
Methodische Ansatz:
Identifikation von Forschungsfeldern:
- Auswertung bestehender nationaler Forschungsprogramme
- Auswertung von Foresight-Projekten
- Auswertung von Expertenwissen
- Know-How im Projektteam
- Publikationen
- Veranstaltung von Workshops
Bewertung von Technologiefeldern:
- Szenarienauswertung
- Multikriterielle Bewertung
Methodik: Identifikation von F&E-Themenin den Forschungsfeldern (Tiefenanalyse)
Technikdetailanalyse
Veranstaltung von Workshops
Vorgehensweise
Vorgehensweise zur Beschreibung und Bewertungvon Technologiefeldern
1. Definition des Technologiefeldes
2. Ermittlung des aktuellen Entwicklungsstandes und des künftigen Entwicklungsbedarfes
3. Beschreibung der Bottlenecks
4. Abschätzung des realisierbaren Marktpotenzials
5. Technologiebewertung
6. Entwicklung einer F&E-Strategie für das BMWi
Vorgehensweise zur Beschreibung und Bewertungvon Technologiefeldern
1. Definition des Technologiefeldes
2. Ermittlung des aktuellen Entwicklungsstandes und des künftigen Entwicklungsbedarfes
3. Beschreibung der Bottlenecks
4. Abschätzung des realisierbaren Marktpotenzials
5. Technologiebewertung
6. Entwicklung einer F&E-Strategie für das BMWi
1. Definition des Technologiefeldes(Beispiel Solarthermie)
Parabolspiegel Röhrensystem/ Parabolrinne
Fresnel-Kollektor
Solarturmsys-tem
Parabolspiegel-system Parabo-lic Dish-System
Thermik-Aufwindkraft-werk
Leistung bis 553 MW in Planung
Leistung geringer als Parabolrinne
Leistung max. 20 – 30 MW theore-tisch
Leistung 5 – 25 kW realisiert
theoretisch Leis-tung bis 200 MW
Bündelung des Sonnenlichtes durch Parabolrin-nen und Absorpti-on der Sonnen-energie in der Brennlinie durch Solarreceiver
Approximation einer Parabolrin-ne durch mehrere Flachspiegel, sonst wie Para-bolspiegel-Röhrensystem
Bündelung des Sonnenlichtes durch nachgeführ-te Flachspiegel und Absorption der Sonnenener-gie im Brennpunkt durch Receiver am Turm
Bündelung des Sonnenlichtes durch Parabolic-Dish-Anordnung und Absorption durch Stirlingmo-tor oder Gasturbi-ne
Nutzung des thermischen Potenzials zwi-schen Kollektor-fläche und obe-rem Turmab-schluss
Die Stromerzeugung erfolgt durch den Betrieb eines kon-ventionellen Kraftwerks (z. B. Rankine-Zyklus). Das im Receiver erhitzte Wärmetransportmedium (i. d. R. Öle, Wasser, Luft) wird z. B. zur Dampfüberhitzung oder zum direkten Einsatz in Gasturbinen genutzt. Die Systeme werden also ergänzend zu konventionellen Energieträ-gern im Kraftwerk eingesetzt.
Elektrische Ener-gie wird direkt durch integrierten Stirlingmotor oder eine kleine Gas-turbine erzeugt.
Die Stromerzeu-gung erfolgt durch eine Tur-bine im unteren Teil des Solar-turms.
Zum Betreiben der Anlagen kann nur direkte Sonneneinstrahlung genutzt werden. Diffuse Strahlung lässt keine entsprechende Bündelung der Son-nenstrahlen im Receiver zu.
Nutzung diffuser Strahlung mög-lich
Vorgehensweise zur Beschreibung und Bewertungvon Technologiefeldern
1. Definition des Technologiefeldes
2. Ermittlung des aktuellen Entwicklungsstandes und des künftigen Entwicklungsbedarfes
3. Beschreibung der Bottlenecks
4. Abschätzung des realisierbaren Marktpotenzials
5. Technologiebewertung
6. Entwicklung einer F&E-Strategie für das BMWi
Kommerziell Demonstration F&E Ideenfindung
Parabolrinnen-Systeme 50 bis 100 MW Weltweit: 354 MW 2006 instal-liert (2000 MW in Bau) 20% jährliche Wachs-tumsrate in den letz-ten 5 Jahren Deutschlandweit: 0 MW 2006 installiert 0 % jährliche Wachstumrate Solarturm-Systeme 11 MW 2006 instal-liert (100 MW in Bau) 15 % jährliche Wachstumsrate in den letzten 5 Jahren Deutschlandweit: 0 MW 2006 installiert 0 % jährliche Wachstumrate Dish-Sterling Syste-me ……
Höherskalierte Anla-gen: - Parabolrinne ~ 500 MW - Solarturm ~20-30 MW Optimierung der Hybridisierung mit konventionellen Kraftwerken Optimierung einzelner Anlagenkomponenten, z. B. Reciever
Innovative Spiegel-konzepte, z. B. Staubabweisende Spiegel Wärmetransfer basie-rend auf Direktver-dampfung von Was-ser Neue Materialen für die Receiver zur Er-höhung der Absorpti-on Neue Speicherme-dien, z. B. Phasen-wechselsysteme Automatisierte Pro-duktion von Heliosta-ten und Spiegeln
2. Aktueller Entwicklungsstand und künftiger Entwicklungsbedarfes (Beispiel Solarthermie)
• Aktueller Entwicklungsstand
• Aktuelle Forschungs-schwerpunkte
• Zukünftiger Entwicklungsbedarf
Vorgehensweise zur Beschreibung und Bewertungvon Technologiefeldern
1. Definition des Technologiefeldes
2. Ermittlung des aktuellen Entwicklungsstandes und des künftigen Entwicklungsbedarfes
3. Beschreibung der Bottlenecks
4. Abschätzung des realisierbaren Marktpotenzials
5. Technologiebewertung
6. Entwicklung einer F&E-Strategie für das BMWi
3. Beschreibung der Bottlenecks
Kritische Faktoren für weiteren Fortschritt
Parameter für BottlenecksEffizienz, Investitionen, Wartung und Instandhaltung, jährl. Nutzungsgrad
Relevante Parameter
Main Bottlenecksfür technische Verbesserungen, Systemintegration, Markteinführung (typischerweise Kosten, Verfügbarkeit, Lebensdauer, etc.)
Beispiel: techno-ökonomische Parameter zur Charakterisierungder Bottlenecks für Solarthermie
Parameter Heute 2020 2030 2050
Kosten (Parabolrinnensysteme)
Investitionen [Euro/kW] 3.500 2.500 1.500 – 1.800
1.300 – 1.600
Stromgestehungskosten [Euro ct/kWh]
16 9 6 – 8 ….
O&M-Kosten [Euro ct/kWh] 2 …… …… ….
Effizienz (solar) [%] 14
Kosten (Turmsysteme)
Investitionen [Euro/kW] 3.500 – 5.000 ……
Stromgestehungskosten [Euro ct/kWh]
18 – 24 ……
O&M-Kosten [Euro ct/kWh] 3
Effizienz (solar) [%] 8
Vorgehensweise zur Beschreibung und Bewertungvon Technologiefeldern
1. Definition des Technologiefeldes
2. Ermittlung des aktuellen Entwicklungsstandes und des künftigen Entwicklungsbedarfes
3. Beschreibung der Bottlenecks
4. Abschätzung des realisierbaren Marktpotenzials
5. Technologiebewertung
6. Entwicklung einer F&E-Strategie für das BMWi
4. Abschätzung des realisierbaren Marktpotenzials
Abschätzung einer realisierbaren Marktpenetration
• unter optimistischen Rahmenbedingungen(d.h. keine regulatorischen oder politischen Hemmnisse)
• unter Einbezug eines realisierbaren Marktwachstums, z.B.
• Wachstumsraten über 20 % je Jahr nach einer Einführungsphase werden kaum beobachtet (Hemmnisse wie Fabrikaufbau, Personalausbildung, Kapitalverfügbarkeit)
• Substitution von bestehenden Technologien im Rahmen von Innovationszyklen (z.B. Hausrenovationszyklen, Hausneubau, Kraftwerkslebensdauern)
• Abschätzung von Größenordnungen(grobe quantitative Bandbreite)
• Festlegung der Benchmarktechnologie (aus der Szenarioanalyse heraus)
Beispiel: Charakterisierung des realisierbaren Marktpotenzialsvon Energieerzeugungstechniken
Technologiefeld x DE EU-27
Jahr 2007 2020 2030 2050 2007 2020 2030 2050
Installierte Kapazität [GW]
Energieerzeugung [TWh]
Geschätztes Investi-tionsvolumen [Mrd Euro/Jahr]
Energieeinsparung [TWh/Jahr]
CO2-Einsparung [Mio t/Jahr]
Andere Emissionen
Festlegung der Referenztechnologie je Themenfeld
Referenztechnologie für Themenfeld x
DE EU-27
Jahr 2007 2020 2030 2050 2007 2020 2030 2050
Primärenergiebedarf [TWh/Jahr]
CO2-Emissionen [Mio t/Jahr]
Andere Emissionen
Vorgehensweise zur Beschreibung und Bewertungvon Technologiefeldern
1. Definition des Technologiefeldes
2. Ermittlung des aktuellen Entwicklungsstandes und des künftigen Entwicklungsbedarfes
3. Beschreibung der Bottlenecks
4. Abschätzung des realisierbaren Marktpotenzials
5. Technologiebewertung
6. Entwicklung einer F&E-Strategie für das BMWi
5. Technologiebewertung
Versorgungssicherheit
Energieeffizienzerhöhung
Reaktionsfähigkeit und Flexibilität der Energieversorgung
Wachstums- und Beschäftigungspolitik
Umwelt- und Klimapolitik
1. Technologisches Risiko
2. Preisrisiken
3. Abhängigkeit von Infrastrukturen
4. Kosteneffizienz
6. Beitrag zur Energieeffizienz
7. Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz
8. Anteil heimischer Wertschöpfung
Kriterien des Energie-forschungsprogrammsdes BMWi Bewertungskriterien
Entwicklungsstadium
Main Bottlenecks
Brennstoffe/Energieträger
Sonstige Rohstoffe
Bestehende Infrastrukturen
Neue Infrastrukturen
Vermiedene Energieverluste im Vergleich zur Referenz
Vermiedene CO2-Emissionen
Sonstige vermiedene Emissionen (z.B. CH4, NOx, SO2, …)
Produktionsvolumen in Deutschland
Einsparungen Im Vergleich zur Referenz
Indikatoren
5. Pfadabhängigkeit & Reaktionsfähigkeit
Lebensdauer
Investitionen
Ableitung von Kriterien zur multikriteriellen Analysebasierend auf dem 5. Energieforschungsprogramm des BMWi:
Multikriterielle Bewertungsmethodik
• Ziel:• Vergleichbarkeit unterschiedlicher Energietechnologien aus sehr
unterschiedlichen Feldern
• nachvollziehbare Empfehlungen zur öffentlichen F&E-Förderungaus deutscher Perspektive
- welche der Technologien sind besonders förderwürdig?
- welche eher weniger?
kein genaues Ranking zwischen einzelner Technologien,sondern gut begründete Auswahlentscheidungen gefällt werden
• Abhängigkeit der Bewertungsergebnisse der Technologien von den Szenarien (z.B. sehr hohen fossilen Energiepreisen oder eher moderaten Energiepreisen.)
• Identifikation möglichst vieler robuster Technologien, die in verschiedenen Szenarienwelten eine Rolle spielen, wünschenswert
• Keine Entwicklung 100%-stimmiger Versorgungsstrukturen je Szenario,jedoch grobe Konsistentschecks
Die Bewertung der Technologien basiert auf der Szenarioentwicklung
• Es werden möglichst wahrscheinliche Entwicklungen unterstellt
• Es wird versucht robuste Entwicklungen zu identifizieren
• Kombination von "Technology Pull & Socio-Economic Push"
Szenario „Moderate Entwicklung“
(EU-Ziele 20-20-20 plus Fortschreibung)
Szenario „Ressourcenverknappung/
Versorgungssicherheit“ (hohe fossile
Energieträgerpreise)
Szenario „Ambitionierter Klimaschutz“ (Verschärfte Klimaschutzziele - IPCC)
Input aus der Szenarioanalyse
• Identifikation von Zielgrößen und Bewertungskriterien
• Referenzgrößen (Energieträgerpreise, spezifische CO2-Emissionen)
• Benchmarktechnologien
• Relevanz (Marktpenetration) von Technologiefeldern
Kriterium 1: Technologisches Risiko
Technologiefeld x heute
Ideenfindung
F&E
Demonstration
Kommerziell
Technologiefeld x
Szenario
Innerhalb der
nächsten 5 Jahre
Innerhalb der
nächsten 10 Jahre
Länger-fristig
Nicht absehbar
Technologische Hemmnisse zur Durchsetzung der Technologie können überwunden werden
(Technologie-spezifische Hemmnis-se nicht szenarienab-hängig)
„Moderate Entwicklung der Energiemärkte“
„Klimaschutz“
Wirtschaftliche Hemmnisse zur Durchsetzung der Technologie können überwunden werden „Ressourcen-
verknappung“
Einstufung basierend auf
• Technologischer Reife (Begründung der Einstufung)
• Technologische und wirtschaftliche Hemmnisse bzw. Persoektiven zu deren Überwindung
Hemmnisse zur Durchsetzung des Technologiefeldes x Aktuelles Entwicklungsstadium des Technologiefeldes x
Kriterium 2: Preisrisiken
• Risikoindikator für verwendete Energieträger(Ausgangspunkt: Entwicklung/Volatilität der Energieträgerpreise in der Vergangenheit)
• Risikoindikator für weiter, in wesentlichen Mengen verwendete Rohstoffe, zusammengesetzt aus
• Statischer Reichweite der Ressourcen- Annahme konstanter Fördermengen
• Dynamischer Reichweite der Ressourcen- Annahme sich ändernder Fördermengen
• Nettoimportwert• Herfindahl-Index:
- Charakterisierung der geografischen Konzentration der Förderung auf bestimmte Länder
• Wirtschaftliche und politische Stabilität der Förderländer- Unter Berücksichtigung von Korruption, politische Instabilität und
Kriminalität, Effektivität von Behörden, Grad der Bürokratie und Rechtsstaatlichkeit
Kriterium 3: Abhängigkeit von Infrastrukturen
• Einfluss auf Flexibilität beim Einsatz der Technologien in Energieversorgungssystemen, z.B.
• Bau von Kohlekraftwerken mit CO2-Abscheidung stark verbunden mit möglichst standortnaher Speicherung des CO2 oder zumindest günstig Transportmöglichkeit zu Senken (Pipelineinfrastruktur)
• Abhängigkeit solarthermischer Kraftwerke von direkter Sonneneinstrahlung
Die Nutzung der Technologie(n) ist unabhängig von Infrastrukturen möglich Ja Nein
Die Nutzung der Technologie(n) ist von bestehenden Infrastrukturen ab-hängig
Ja Nein
Zur Verbreitung und Nutzung der Technologie(n)müssen bestehende Infra-strukturen ausgebaut werden
Ja Nein
Zur Verbreitung und Nutzung der Technologie(n) müssen neue Infrastruktu-ren gebaut werden
Ja Nein
Bewertungsschema je Technologiefeld:
Kriterium 4: Kosteneffizienz
• Einschätzung der Kostenersparnisse im Vergleich zur Referenztechnologie zur Bewertung der energiewirtschaftlichen Vorteile
• Festlegung der Referenztechnologie(n) in Abhängigkeit des Themenfeldes
Szenario Kosteneffizienz der Energieversorgung ist durch den Einsatz
von Technologiefeld x im Vergleich zur Referenz
2020 halbe Kosten doppelte Kosten
2030 halbe Kosten doppelte Kosten „Moderate Entwicklung der Energiemärkte“
2050 halbe Kosten doppelte Kosten
2020 halbe Kosten doppelte Kosten
2030 halbe Kosten doppelte Kosten „Klimaschutz“
2050 halbe Kosten doppelte Kosten
2020 halbe Kosten doppelte Kosten
2030 halbe Kosten doppelte Kosten „Ressourcen-verknappung“
2050 halbe Kosten doppelte Kosten
Kriterium 5: Pfadabhängigkeit & Reaktionsfähigkeit
• kurz-, mittel- oder langfristige Festlegung von Strukturen in der Energieversorgung durch den Einsatz der Technologie
• Indikatoren "Lebensdauer" und "Investitionen je kW" in Abhängigkeit des Zeithorizontes
Technologiefeld x heute 2020 2030 2050
Lebensdauer der Technologie (Jahre)
Investitionen je kW (€/kW)
Kriterium 6: Beitrag zur Energieeffizienz
• Vermiedene Primärenergieverluste im Vergleich zur Referenzje nach Szenario und Zeithorizont
Vermiedene Energieverluste durch Einsatz des Technologiefeld x
Szenario 1: Moderat
Szenario 2: Klima
Szenario 3: Ressourcen
2020 < 100 PJ
100-300 PJ > 300 PJ
< 100 PJ 100-300 PJ
> 300 PJ
< 100 PJ 100-300 PJ
> 300 PJ
2030 < 100 PJ
100-300 PJ > 300 PJ
< 100 PJ 100-300 PJ
> 300 PJ
< 100 PJ 100-300 PJ
> 300 PJ
2050 < 100 PJ
100-300 PJ > 300 PJ
< 100 PJ 100-300 PJ
> 300 PJ
< 100 PJ 100-300 PJ
> 300 PJ
Kriterium 7: Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz
• Vermiedene CO2-Emissionen (und andere Emissionen) im Vergleich zur Referenzje nach Szenario und Zeithorizont
Vermiedene CO2-Emissionen durch Einsatz des Technologiefeld x
Szenario 1: Moderat
Szenario 2: Klima
Szenario 3: Ressourcen
2020 < 15 Mt
15-50 Mt > 50 Mt
< 15 Mt 15-50 Mt
> 50 Mt
< 15 Mt 15-50 Mt
> 50 Mt
2030 < 15 Mt
15-50 Mt > 50 Mt
< 15 Mt 15-50 Mt
> 50 Mt
< 15 Mt 15-50 Mt
> 50 Mt
2050 < 15 Mt
15-50 Mt > 50 Mt
< 15 Mt 15-50 Mt
> 50 Mt
< 15 Mt 15-50 Mt
> 50 Mt
Schematische Vorgehensweise zur Ermittlung von Einsparpotenzialen
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Bestimmung der (maximalen) Potenziale zur Markdurchdringung
Rationelle Energieverwendung Erneuerbare Energien Energiespeicher Fossile Energieumwandlung
Welche Endanwenderwerden in welchem Ausmaß
ersetzt?
Welche Erzeuger werden in welchem Ausmaß ersetzt?
Welche Erzeuger werden in welchem Ausmaß ersetzt?
Wie verändert sich der Anteil fluktuierender Erneuerbarer?
Welche Erzeuger werden in welchem Ausmaß ersetzt?
Änderung des Energiemix (Endenergienachfrage je Szenario konstant)
Änderung der Endenergienachfrage
(Energiemix je Szenario konstant)
Bestimmung des Einsatzes an Primärenergieträgern bei Ausnutzung der Potenziale der jeweiligen Technologie
Einsparpotenziale (Primärenergie, CO2, sonstige Emissionen) je Technologie
Einsparpotenziale durch Rationelle
Energieverwendung
Einsparpotenziale durch Erneuerbare Energien
Einsparpotenziale durch Energiespeicher
Einsparpotenziale durch Fossile Energieumwandlung
In Abhängigkeit des S
zenarios (Moderat / R
essourcen / …) und des
Zeithorizontes (2020 / 2030 / 2050)
Kriterium 8: Anteil heimischer Wertschöpfung
• Ist die technische Kompetenz zur Entwicklung und zum Einsatz der Technologie im Inland an Universitäten, anderen Forschungseinrichtungen und in Unternehmen vorhanden?
• Sind Produktionskapazitäten für die Technologie im Inland vorhanden?
• Sind Produktionskapazitäten mit ähnlichen Anforderungen bereits vorhanden, die ggf. umgestaltet werden könnten bzw. aus denen Erfahrungen für die (neue, zu bewertende Technologie) genutzt werden können?
• Gehört Deutschland zu den Weltmarktführern bezüglich der entsprechenden Technologie?
• Ist Deutschland innerhalb Europas Vorreiter bezüglich der Technologie?
• Gibt es Forschungskooperationen für die Technologie auf nationaler Ebene oder international mit wesentlicher Beteiligung Deutschlands?
Inländische Wertschöpfung des Technologiefeldes x
Szenario 1: Moderat
Szenario 2: Klima
Szenario 3: Ressourcen
2007 < 1 Mia. €/a 1-3 Mia. €/a > 3 Mia. €/a
< 1 Mia. €/a 1-3 Mia. €/a > 3 Mia. €/a
< 1 Mia. €/a 1-3 Mia. €/a > 3 Mia. €/a
2020 < 1 Mia. €/a 1-3 Mia. €/a > 3 Mia. €/a
< 1 Mia. €/a 1-3 Mia. €/a > 3 Mia. €/a
< 1 Mia. €/a 1-3 Mia. €/a > 3 Mia. €/a
2030 < 1 Mia. €/a 1-3 Mia. €/a > 3 Mia. €/a
< 1 Mia. €/a 1-3 Mia. €/a > 3 Mia. €/a
< 1 Mia. €/a 1-3 Mia. €/a > 3 Mia. €/a
Diskussion weiterer Aspekte
• Diskussion von Aspekten, welche durch die standardisierten Kriterien nicht erfasst werden, z.B.
• Akzeptanz von Technologien
• Strukturelle Auswirkungen (Arbeitsplatzeffekte)
• Systemintegration
Vorgehensweise zur Beschreibung und Bewertungvon Technologiefeldern
1. Definition des Technologiefeldes
2. Ermittlung des aktuellen Entwicklungsstandes und des künftigen Entwicklungsbedarfes
3. Beschreibung der Bottlenecks
4. Abschätzung des realisierbaren Marktpotenzials
5. Technologiebewertung
6. Entwicklung einer F&E-Strategie für das BMWi
5. Entwicklung einer F&E-Strategie für das BMWi
• Bewertung der Relevanz des Technologiefeldes
• Identifikation der relevanten F&E Aufgaben
• Ansatzpunkte einer F&E-Strategie am Beispiel der Solarthermie:
• Heimischer Anlagenbau kommt aufgrund geografischer Lage nicht in Frage
Schwerpunkte bei Technologieentwicklung und Herstellung
• Bessere Nutzung von Synergien im Innovationssystem
• Technologische Ansatzpunkte:
- Erhöhung der Absorbertemperatur zur Steigerung der Effizienz
- Innovationen bei Strukturen und Spiegelhalterungen
- Neuartige Spiegelkonzepte, z.B. staubabweisende Spiegeloberflächen
- Verbesserte Wärmespeicher
- Minderung von Druckverlusten
Agenda
1) 10:30-10:45 Begrüßung, Kurzvorstellung der Teilnehmer (alle)
2) 10:45-10:55 Projektstand, Vertragliches (ISI)
3) 10:55-11:45 Präsentation und Diskussion der Bewertungsmethodik (ISI)
4) 11:45-12:30 Präsentation und Diskussion der Szenarien (IIP)
12:30-13.15 Mittagspause
5) 13:15-13:35 Technologieauswahl Rationelle Energieverwendung (ISI)
6) 13:35-14:00 Technologieauswahl Erneuerbare Energien (DLR)
7) 14:00-14:25 Technologieauswahl Energiespeicher (Umsicht)
8) 14:25-14:50 Technologieauswahl Fossile Energieumwandlung (STE)
9) 14:50-15:15 Technologieauswahl Netze (IFHT)
15:15-15:30 Pause
10)15:30-16:15 Vorbereitung der Workshops11)16:15-16:30 Sonstiges, nächsten Schritte
Konzept für die Technologie-Workshops
• Ziel: Einbindung von Technologieexperten und Stakeholdern zur
- Diskussion über relevante Technologiefelder und Querschnittsthemen
- Diskussion von F&E-Themen
• Zeitraum: Dezember 08 bis Februar 09
• Eine inhaltliche Vorarbeit durch das Konsortium ist zu leisten
- Identifikation der zu diskutierenden Technologiefelder je Themenbereich
- Identifikation der Querschnittsthemen
- Bewertung der Technologiefelder und Querschnittsthemen
- Identifikation der F&E-Themen
• Auf dem Workshop sind insbesondere zu diskutieren die
- Bewertung der Technologiefelder und Querschnittsthemen
- Identifikation der F&E-Themen
• Die Workshops sind technologiefeld- bzw. querschnittsthemenspezifisch auszurichten
Konzept für die Technologie-Workshops
• Geplante Teilnehmeranzahl: ca. 10 je Workshop
• Zielgruppe:
- Fachleute mit hohem technischen und anwendungsbezogenem Sachverstand
- Kreative Visionäre
- Technologieforschungsinstitute (i.e. Univ.), Technologieentwickler, -hersteller, Technologieanwender (EVUs, EE-Projektentwickler), Industrieunternehmen mit Bezug zu Effizienztechnologien, etc.
• Themenverantwortliche geben Einführungsreferate und stellen Diskussionspunkte vor
• Einbeziehung der Expertise der Teilnehmer:
- Impulsreferate durch je 1 Vertreter der Fokusgruppen
- Review der Ergebnisprotokolle durch Teilnehmer
Agenda
1) 10:30-10:45 Begrüßung, Kurzvorstellung der Teilnehmer (alle)
2) 10:45-10:55 Projektstand, Vertragliches (ISI)
3) 10:55-11:45 Präsentation und Diskussion der Bewertungsmethodik (ISI)
4) 11:45-12:30 Präsentation und Diskussion der Szenarien (IIP)
12:30-13.15 Mittagspause
5) 13:15-13:35 Technologieauswahl Rationelle Energieverwendung (ISI)
6) 13:35-14:00 Technologieauswahl Erneuerbare Energien (DLR)
7) 14:00-14:25 Technologieauswahl Energiespeicher (Umsicht)
8) 14:25-14:50 Technologieauswahl Fossile Energieumwandlung (STE)
9) 14:50-15:15 Technologieauswahl Netze (IFHT)
15:15-15:30 Pause
10)15:30-16:15 Vorbereitung der Workshops
11)16:15-16:30 Sonstiges, nächsten Schritte
Nächsten Arbeitsschritte
• IIP beendet Szenariodokumentation bis zum 09.10 (abschließend Prüfung durch BMWi)
• ISI erstellt einen Vorschlag für die finale Dokumentation des Methodenpapiers bis zum 29.09, Partner schicken letzte Anmerkungen bis zum 02.10 und ISI erstellt und verschickt finale Version am 10.10.
• Bilaterale Treffen/Telefonkonferenz zwischen ISI und Umsicht bzw. IFHT zur Methodenfestlegung Speicher und Netze
• Alle Projektpartner erstellen bis zum 06.10. ihre endgültige Liste mit Themenfeldern, Technologien und Querschnittsthemen (Kreativität ist gefragt – neue spannende Themen identifizieren)
• Telefonkonferenz Anfang November (Stand Workshops, Stand Technologiefeldbearbeitung)
• Die Projektpartner organisieren ihre Workshops und führen sie bis spätestens Ende Februar 09 durch
• Bis zu den jeweiligen Workshops ist eine erste Dokumentation nach dem Methodenpapier zu erstellen (diese wird dem ISI zur Abstimmung geschickt)
• Projektreffen Januar 09 (Vorbereitung Abschlusskonferenz, Diskussion erster Ergebnisse, Multikriterielle Bewertung)
Sonstiges, nächste Schritte
1. Einrichtung einer Internetseite?
Öffentlich zugänglicher Teil
Allgemeine Projektinformationen
Abgeschlossene Berichte
Geschützter Partnerbereich
Austausch von Arbeitsdokumentation
Sammlung zentraler Informationsquellen
2. Nächste Treffen und Telefonkonferenzen
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