Heute für die Energie von morgen forschen

Um den Nutzungsgrad sowohl der erneuerbaren als auch der fossilen Energieträger zu erhöhen, werden verschiedene Forschungsansätze verfolgt. Beispiele sind die intelligente Kopplung zwischen Energieverfügbarkeit und -nutzung durch Strom- und Wärmespeicher, mobile Energiespeicher, Wärmeübertrager oder synthetische Kraftstoffe, die Verknüpfung verschiedener Nachfragesituationen wie Kraft-Wärme- und Kraft-Kälte-Kopplung sowie Arbeiten zu thermo-chemischen Prozessen. Mit letzteren können nicht-konventionelle Energieträger wie Biomasse zu höherwertigen Brennstoffen verarbeitet werden. Die Kraftwerke der Zukunft müssen diese unterschiedlichen Primärenergieträger möglichst effizient, umweltfreundlich und zuverlässig in Nutzenergie umwandeln. Dazu sind Innovationsschübe bei Komponenten wie Turbomaschinen und Werkstoffen notwendig, die höheren Temperaturen standhalten können.

Die CO₂-Abtrennung aus Kraftwerken erfordert Forschung zu Gas-Trennverfahren und die Entwicklung neuer Konzepte, da die CO₂-Abtrennung nicht mit einem erhöhten Ressourcenverbrauch erkauft werden darf. Mittelfristig sind Lösungen zu erarbeiten, die eine Nachrüstung bestehender Kraftwerke ermöglichen.

Forschungsziele im Bereich Brennstoffzellen sind die Erhöhung der Lebensdauer und Leistungsstärke, die Reduktion der Kosten sowie die Entwicklung neuer Verfahren zur Analyse von Alterungsmechanismen und für Qualitätssicherungsverfahren. Die Entwicklung supraleitender Komponenten für Stromnetze kann dazu beitragen, die Verluste bei der Übertragung elektrischer Energie zu verringern. Um fluktuierende Energieströme wie Wind und Sonne voll zu nutzen, sind innovative Konzepte zur Energiespeicherung nötig.