Das Energiesystem der Zukunft wird sich von dem heutigen grundsätzlich unterscheiden: In Deutschland stammt bereits jetzt fast ein Drittel des Stroms aus Wind-, Solar-, Wasser- oder Biomasseanlagen. Damit sind erneuerbare Energien die wichtigste Stromquelle.

Die Bundesregierung fördert deshalb weiterhin die Forschung und Entwicklung zukunftsweisender Energietechnologien. Allein 2017 hat sie 1,01 Milliarden Euro für die Energiewende investiert. Davon wurden 80 Prozent in Forschung zu Erneuerbaren Energien sowie Energieeffizienz aufgewendet. Das entspricht einer Steigerung von rund 15 Prozent gegenüber dem Vorjahr und einer Verdoppelung in zehn Jahren.

Innerhalb der Bundesregierung liegt die Federführung für die Koordination, die programmatische Ausrichtung und die Weiterentwicklung des Energieforschungsprogramms beim Bundeswirtschaftsministerium (BMWi).

Wirtschaftsministerium bündelt Abwärme-Forschung

Mit einem Anteil von rund 29 Prozent ist die Industrie der größte Energieverbraucher in Deutschland. Auf den Sektor Gewerbe, Handel und Dienstleistungen entfallen rund 15 Prozent. Die Abwärme ist das mit Abstand wichtigste Forschungsthema in der Industrie.  

Bei Produktionsprozessen in Industrie und Gewerbe entsteht Wärme, die an die Umgebung abgegeben wird. Diese Abwärme verpufft bisher zu einem Großteil ungenutzt. Wird sie jedoch in Strom gewandelt, könnten Kohlekraftwerke durch eine CO2-freie Stromquelle ersetzt werden.

Mehreren Studien zufolge liegt das Abwärmepotential in Deutschland zwischen 88 und 260 Terrawattsunden (TWh) pro Jahr. Allein die privaten Haushalte verbrauchten im Jahr 2016 ca. 665 TWh Energie.

Forschungsministerium fördert Energiespeicher-Forschung

Im Energiesystem der Zukunft werden Speicher eine zentrale Rolle spielen. Deshalb fördert das Bundesforschungsministerium Grundlagenforschung für die Energiespeicher von morgen. Die Förderung erfolgt auf breiter Front: von Batterien über thermische Speicher bis zu Konzepten für Wasserstoff, Methan oder synthetische Brennstoffe.

Ein Beispiel ist die Forschung an einer Aluminium-Festkörperbatterie, die eine viermal höhere Ladungsdichte im Vergleich zu Lithium erreichen könnte. Mit einer Aluminium-Festkörperbatterie würde ein Auto potenziell den zwei- bis sechsfachen Weg, im Vergleich zu kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien, fahren können. Die Batteriekosten könnten um ein Fünftel gesenkt werden.

Förderinitiative: Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt

Mit der gemeinsamen Förderinitiative der Bundesministerien für Wirtschaft und Forschung "Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt" konnten 2017 fünf von sechs Leuchtturmprojekten auf Quartiersebenen starten. Sie sollen zeigen, wie energetisch hochwertige, lebenswerte Häuser und Quartiere durch Innovationen und intelligente Vernetzung entstehen können.