Zukunft der Kraftwerke

Das Forschungsnetzwerk „Flexible Energieumwandlung“ wurde Ende Februar 2017 in Berlin gegründet.
nach Quelle: Presseinformation BINE, 28. März 2017

Bildinformation: Dr. Frank Heidrich, Unterabteilungsleiter im BMWi, lud die Teilnehmer ein, ihre Zukunftsthemen zur flexiblen Energieumwandlung für das in Vorbereitung befindliche 7. Energieforschungsprogramm einzubringen und zur Diskussion zu stellen.
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Künftig entwickeln hier Forscher und Entwickler aus der klassischen Kraftwerkstechnik und den solarthermischen Kraftwerken gemeinsam Zukunftsstrategien. Die Ziele: höhere Flexibilität der Großkraftwerke, neuartige Großspeicher entwickeln, den Einsatz von Wasserstoff in Kraftwerksprozessen umfassend erforschen und Solarkraftwerke vor allem wirtschaftlich optimieren.
 
Rund 150 Experten nahmen an der Gründungsveranstaltung des neuen Forschungsnetzwerks Flexible Energieumwandlung im Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) in Berlin teil. Je zur Hälfte kamen sie aus der Industrie sowie aus Forschungseinrichtungen und Universitäten. Thematisch umfasst das neue Netzwerk neben der konventionellen Kraftwerkstechnik nun auch die solarthermischen Kraftwerke und große thermische Speicher. Das vereint erstmals alle thermischen Kraftwerkstechnologien unter einem Dach. Dr. Frank Heidrich, zuständiger Unterabteilungsleiter im BMWi, begrüßte die Teilnehmer und benannte drei große Herausforderungen für den Energiesektor bis zum Jahr 2050: die Dekarbonisierung, die anhaltende Entwicklung zur Dezentralisierung und die Digitalisierung. Heidrich erläuterte: „Die Vorarbeiten zum 7. Energieforschungsprogramm haben begonnen. Ziel der heutigen Veranstaltung ist, hierzu Impulse und Themenvorschläge der versammelten Experten zu erhalten.“
 
Das neue Netzwerk kann bereits zum Start auf eine solide Wissensbasis aufbauen, die in den vergangenen Jahren für die konventionelle Kraftwerkstechnik und die Solarkraftwerke erarbeitet worden sind. Dr. Rodoula Tryfonidou, Referatsleiterin für Strategien und Grundsatzfragen der Energieforschung im BMWi, dankte besonders den beteiligten Instituten und Firmen aus der Förderinitiative COORETEC und der AG Turbo, die seit vielen Jahren hierzu wichtige Ergebnisse erarbeitet haben. „Es geht heute um eine neue Rolle der modernen Kraftwerkstechnik im Energiesystem der Zukunft. Ich freue mich, dass so viele Industrievertreter hier teilnehmen. Signale des Marktes sind für die angewandte Energieforschung von großer Bedeutung“, betonte Tryfonidou.
 
Auf der anschließenden Podiumsdiskussion beleuchteten Dr. Dietmar Keller (RWE Power AG), Prof. Alfons Kather (TU Hamburg Harburg), Prof. Robert Pitz-Paal (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), Matthias Zelinger (Verband Deutscher Maschinen und Anlagenbau) und Prof. Walter Leitner (RWTH Aachen) die Zukunft der Kraftwerke aus ganz unterschiedlichen Perspektiven.

Bildinformaton:Die Podiumsdiskussion bestritten (von links) Dr. Dietmar Keller (RWE Power AG), Prof. Alfons Kather (TU Hamburg Harburg), Prof. Robert Pitz-Paal (DLR), Matthias Zelinger (VDMA) und Prof. Walter Leitner (RWTH Aachen).
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Im Mittelpunkt der Plenardiskussion standen die konzeptionellen und technologischen Ziele des neuen Forschungsnetzwerks: Die neue zentrale Aufgabe konventioneller Kraftwerke für die Zukunft ist, durch höhere Flexibilität und verbessertes Teillastverhalten die fluktuierenden erneuerbaren Energien zu unterstützen. Zentrale Ansätze sind dabei die Entwicklung großer erneuerbarer Speicher, höhere Brennstoffflexibilität, verbesserte Werkstoffe und die umfassende Erforschung des Einsatzes regenerativ erzeugten Wasserstoffs in der Kraftwerkstechnik, insbesondere bei den Power-to-X-Technologien.
 
Auf dem Weltmarkt herrschen in Bezug auf Teillastfähigkeit und Flexibilität vergleichbare technologische Anforderungen an neue Kraftwerke wie auf dem nationalen Markt.
 
Aussichtsreiche Sektorkopplung
 
Durch eine engere Sektorkopplung zwischen konventionellen Kraftwerken auf der einen Seite sowie der Chemieindustrie und dem Verkehr auf der anderen Seite eröffnen sich neue Möglichkeiten zu mehr Energieeffizienz. Synthetische Treibstoffe und chemische Grundstoffe können dabei erzeugt werden. Für eine Übergangszeit könnte so ein Teil des anfallenden Kohlendioxids nach der Abtrennung in Kraftwerken in neue Produkte eingehen. Synthetische Treibstoffe wären beispielsweise für den Flugverkehr von besonderem Interesse, der voraussichtlich auch mittelfristig auf flüssige Energieträger angewiesen sein wird. Volkswirtschaftlich bleibt die weitergehende Optimierung des Kohlenstoffkreislaufs in der Güterproduktion langfristig ein Thema.
 
Solarthermische Kraftwerke wettbewerbsfähig machen
 
Solarthermische Kraftwerke arbeiten fast ausschließlich in sonnenbegünstigten Ländern. Dort müssen sie im Vergleich zu konkurrierenden Stromerzeugungstechnologien wirtschaftlich bestehen. Seit 2007 sind die Kosten bei den Solarkraftwerken bereits um 60 Prozent gesunken und international liegt die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber den Konkurrenzsystemen in Reichweite. Technologisch gehören deutsche Firmen weltweit zur Spitze und sind mit ihren Produkten an vielen der bereits errichteten Kraftwerke mit bis zu 40 Prozent beteiligt. Alle Prognosen deuten darauf hin, dass der Weltmarkt für solarthermische Kraftwerke in Zukunft erheblich wachsen wird.
 
Bei solarthermischen Kraftwerken werden seit Jahren bereits große thermische Speicher eingesetzt, um die Anlagen auch nach Sonnenuntergang zur Stromerzeugung nutzen zu können. Dieses Wissen wird der notwendigen Flexibilisierung des konventionellen Kraftwerksparks zu Gute kommen.
 
Forschungsnetzwerk Energie – ein neues forschungspolitisches Instrument
 
Mit der Flexiblen Energieumwandlung nimmt jetzt das siebte Forschungsnetzwerk seine Arbeit auf. Dieses komplettiert die bereits bestehenden Netzwerke zu Gebäuden und Quartieren, Systemanalyse, Stromnetze, Erneuerbare Energien, Biomasse sowie Industrie und Gewerbe.
Die Forschungsnetzwerke dienen in den genannten Themenfeldern als offene Diskussionsplattformen für Experten aus Unternehmen, Instituten und Universitäten über Forschungsthemen und neue Formate. Sie flankieren die Strategiediskussionen zur Ausrichtung der Forschungsförderung und sollen den Ergebnistransfer in die energiewirtschaftliche Anwendung beschleunigen. Damit tragen sie zu der im 6. Energieforschungsprogramm geforderten Transparenz bei.
 
Aktuell können Experten über die Netzwerke ihre Themenvorschläge und Anregungen für das 7. Energieforschungsprogramm einbringen und zur Diskussion stellen.