Unsere Arbeit, unsere Freizeit, unsere Mobilität hängen von Energie ab. Der Energiehunger der hochtechnisierten Staaten ist immens. Bislang decken wir ihn vor allem mittels fossiler Energieträger wie Kohle, Erdgas und Erdöl. Doch die sind begrenzt, und ihre Verbrennung ist schädlich für das Klima.

Umbau der Energieversorgung

Die Bundesregierung plant daher, die Energieversorgung in Deutschland bis zum Jahr 2050 grundlegend umzubauen. Ziel dabei ist, das Energiesystem effizienter zu machen und gleichzeitig den Anteil von erneuerbarem Strom im Netz deutlich zu steigern. Dies erfordert erhebliche technologische Innovationen in nahezu allen Komponenten des Energiesystems. Aus diesem Grund ist die Energieforschung ein wesentliches strategisches Element der Energie- und Wirtschaftspolitik, um die Energiewende erfolgreich zu gestalten.

Wie fördert die Bundesregierung die Energieforschung? Wie unterstützt sie Unternehmen und Forschungseinrichtungen? Der „Bundesbericht Energieforschung 2020“ zieht eine positive Bilanz der bisherigen Förderpolitik der Bundesregierung.

So hat die Bundesregierung 2019 im Rahmen des Energieforschungsprogramms rund 1,15 Milliarden Euro für die Forschung, Entwicklung und Demonstration neuer, moderner Energie- und Effizienztechnologien und -anwendungen für die Energiewende aufgewendet. Dies entspricht einer Steigerung von rund neun Prozent gegenüber dem Vorjahr und setzt den langjährigen Trend fort. Die Energieforschung ist somit weiterhin ein zentraler Wegbereiter der Energiewende.

Im Zentrum der Forschungsförderung stehen die Erneuerbaren Energien und die Energieeffizienz. Auch "Energieerzeugung" und "Energiewende in den Verbrauchssektoren" sind wesentliche Faktoren. Zu den Verbrauchssektoren zählen Gebäude, Industrieanlagen und der Verkehr.

Schlüsseltechnologie Wasserstoff

Eine Schlüsseltechnologie der Energiewende ist die Nutzung von Wasserstoff. Hier hat die Bundesregierung kürzlich die Nationale Wasserstoffstrategie verabschiedet. Ziel ist es, durch eine langfristig angelegte Forschungs- und Innovationsförderung entlang der gesamten Wertschöpfungskette von Wasserstoff - von der Erzeugung über die Speicherung, den Transport und die Verteilung bis hin zur Anwendung - Fortschritte in der Energiewende zu erzielen.

7. Energieforschungsprogramm

Die Bundesregierung formuliert ihre Energieforschungspolitik in ihrem regelmäßig fortgeschriebenen Energieforschungsprogramm.

Das derzeit geltende 7. Energieforschungsprogramm "Innovationen für die Energiewende" konzentriert sich hauptsächlich auf die Forschung und Entwicklung von Zukunftstechnologien, berücksichtigt dabei aber auch querschnittsübergreifende Themen, wie etwa Digitalisierung und Gesellschaft, die eine zentrale Rolle in der Energiewende spielen. Zudem sollen Start-ups effizienter gefördert werden und durch ihre hohe Dynamik und Innovationskraft einen noch größeren Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung in Deutschland leisten. Dafür stellt die Bundesregierung bis 2022 rund 6,4 Milliarden Euro zur Verfügung – gut 45 Prozent mehr als im Energieforschungsprogramm davor.

Die Fortschreibung des Forschungsprogramms richtet sich auf folgende vier Leitlinien:

• Fokussierung auf Technologie- und Innovationstransfer durch „Reallabore der Energiewende“ als neue Fördersäule zur Marktvorbereitung innovativer Lösungen. Gleichzeitig wird der dynamische Praxistransfer durch die bessere Einbindung von Startups flankiert.
• Neuausrichtung auf sektor- und systemübergreifende Fragestellungen der Energiewende, wie Digitalisierung und Sektorkopplung.
• Bessere Vernetzung der Förderinstrumente zur Projektförderung und der institutionellen Förderung.
• Engere europäische und internationale Kooperation.

Neben den zentralen Forschungsfeldern Energieeffizienz und Erneuerbare Energien setzt das 7. Energieforschungsprogramm Schwerpunkte im Wärme-, Industrie- und Verkehrssektor. Mit diesen systemübergreifenden Forschungsthemen rückt die Transformation des Gesamtsystems in den Fokus der Forschungsförderung. Durch den technologieoffenen Programmansatz trägt die Energieforschung dazu bei, rechtzeitig ein breites Spektrum an Technik-Optionen für den Transferprozess im Energiebereich zu entwickeln und für die Anwendung bereit zu stellen. Dies schafft die erforderlichen Gestaltungsspielräume, um in Zukunft auf heute noch nicht absehbare Entwicklungen reagieren zu können.

Informationen zur Forschungsförderung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie rund um das 7. Energieforschungsprogramm bietet diese Internetseite.

Reallabor für Klima und Wohlstand

Mit der symbolischen Übergabe eines Förderbescheides über mehr als 52 Millionen Euro durch Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier ist das “Norddeutsche Reallabor zur Energiewende“ gestartet. Bei der Bewältigung der Klimakrise gehe es nicht um die Frage Klima oder Wohlstand, „sondern um Klima und Wohlstand“, sagte Altmaier anlässlich der Übergabe in Hamburg. Um dieses Ziel für Deutschland zu erreichen, sei das Norddeutsche Reallabor ein wichtiger Baustein.

Im Verbund der Länder Hamburg, Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern wollen mehr als 50 Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik in den kommenden fünf Jahren die Weichen für eine klimaneutrale Energieversorgung für Industrie, Wärme und Verkehr stellen. Insgesamt sind Investitionen von mehr als 300 Millionen Euro geplant. Eine zentrale Rolle spielt „grüner“, durch Windenergie erzeugter Wasserstoff. Schließlich blieben in Norddeutschland jährlich drei Terawattstunden an möglichem Strom durch Windkraftanlagen ungenutzt. Mit dem Reallabor soll statt dessen eine halbe Million Tonnen Kohlendioxid CO2 eingespart werden.

Forschungsplattform Kälte- und Energietechnik

Im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung "Innovationen für die Energiewende" fördert das Bundesforschungsministerium (BMBF) den Aufbau der neuen "Forschungsplattform Kälte- und Energietechnik". Dafür stellt das Ressort von März 2021 bis April 2025 etwa 15 Millionen Euro bereit. Das Projekt wird von der Professur Technische Thermodynamik der TU Chemnitz koordiniert. Forschungspartner sind das Institut für Luft- und Kältetechnik gGmbH Dresden sowie das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE Freiburg.

Dazu werden in Reichenbach im Vogtland (Sachsen) in den kommenden vier Jahren neue Kältemittel und Speicherstoffe untersucht. Darüber hinaus sind unter anderem die Entwicklung von Kältemaschinen, Wärmepumpen, Rückkühlern sowie Wärme- und Kältespeichern geplant. Flankierende Forschungsarbeiten beschäftigen sich ebenso mit der Anwendung der Informationstechnik also auch mit Methoden der Künstlichen Intelligenz in diesem Bereich. Die Forschungsergebnisse und die Plattform sollen auch für die akademische Bildung genutzt werden.

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) ist zuständig für die programmatische Ausrichtung und Koordinierung des Energieforschungsprogramms der Bundesregierung. Zusätzlich anwendungsorientierte Projektförderung auf den Gebieten Energieeffizienz, erneuerbare Energien und nukleare Sicherheits- und Entsorgungsforschung sowie für die institutionelle Förderung des Bereichs Energie des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt (DLR) in der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren (HGF).

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) begleitet die anwendungsorientierte Projektförderung auf dem Gebiet der Bioenergien.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) koordiniert die grundlagenorientierte Projektförderung Energieforschung sowie institutionelle Förderung der Zentren der HGF (mit Ausnahme des DLR), der Fraunhofer Gesellschaft, der Max-Planck-Gesellschaft und der Leibniz-Gemeinschaft.  

Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) ergänzt im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP) die Forschungsförderung des BMWi um marktvorbreitende Aktivitäten wie Demonstrationsprojekte, Feldtests und Infrastrukturmaßnahmen.

Ressortübergreifende Forschungsinitiativen

Die Forschungsinitiative „Energiespeicher“, 2011 gestartet, unterstützt unter anderem Projekte zur Kopplung von Windkraft mit der Wasserstoff- und Methanerzeugung sowie den Betrieb von Batterien in Verteilnetzen. Hinzu kommen eine Vielzahl einzeltechnischer Entwicklungen sowie systemanalytische Untersuchungen zu den Einsatzpotentialen von Energiespeichern im Zusammenwirken mit den bestehenden Energieversorgungsstrukturen. 

Die Forschungsinitiative „Zukunftsfähige Stromnetze“, fördert seit 2012 den Ausbau von Stromnetzinfrastrukturen. Dabei geht es um das Einspeisen hoher Anteile erneuerbarer Energien in die Übertragungs- und Verteilnetze. Die Initiative entwickelt Verfahren, Betriebsmittel sowie Schutz-, Überwachungs- und Kommunikationstechniken zum intelligenten und automatisierten Betrieb von Verteilnetzen. Auf dem Gebiet der Übertragungsnetze stehen neue Übertragungstechnologien, wie die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) und deren Einbindung in das bestehende Drehstromnetz, sowie Fragen der Planung, Akzeptanz und baulichen Ausgestaltung von Stromtrassen im Mittelpunkt.

Forschungsnetzwerke Energie

Mit den Forschungsnetzwerken Energie fördert das BMWi den Austausch von Akteuren aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik. Als offene Expertenplattformen repräsentieren sie die breite Forschungslandschaft in Deutschland zu den Themen Bioenergie, Gebäude und Quartiere, Erneuerbare Energien, flexible Energieumwandlung, Industrie und Gewerbe, Stromnetze, Start-​ups, Systemanalyse und Wasserstoff. Die neun Netzwerke unterstützen den Transfer von Ergebnissen aus der Energieforschung in die Praxis. Darüber hinaus bieten sie die Möglichkeit zur Teilnahme an energiepolitischen Fragestellungen und erhöhen die Transparenz in der Förderpolitik.

Forschungsforum Energiewende

Das Forschungsforum Energiewende ist eine transdisziplinäre Dialogplattform. Hier kommen Akteure aus Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Zivilgesellschaft zusammen. Gemeinsam diskutieren und bewerten sie wissenschaftsbasierte Handlungsoptionen für den Umbau der Energieversorgung. Koordiniert wird die Arbeit des Forschungsforums Energiewende von einer Geschäftsstelle, die gemeinsam von acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, dem IASS – Institute for Advanced Sustainability Studies und der Max-Planck-Gesellschaft getragen wird. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Energiewende-Plattform Forschung und Innovation

Für die weitere Gestaltung der deutschen Forschungslandschaft im Energiebereich wurde die „Energiewende-Plattform Forschung und Innovation“ eingerichtet. Sie bringt zentrale Akteure aus Politik, Energiewirtschaft, Forschung und Gesellschaft zusammen. Die Plattform dient als strategisches Beratungsgremium zu übergreifenden Fragen der Energieforschungspolitik. Fachlich getragen wird sie durch die inzwischen acht Forschungsnetzwerke Energie. Unter deren Dach engagieren sich rund 3.500 Experten aus allen Bereichen der Energieforschung und -wirtschaft.

Informationssystem EnArgus

Um die Transparenz der staatlichen Förderpolitik zu verbessern, gibt es das zentrale Informationssystem "EnArgus" zur Unterstützung von Energieforschungsförderung durch Bund und Länder. EnArgus wendet sich an Anwender aus Politik, Projektträgerschaft und an die Öffentlichkeit. Dort stehen inhaltliche Recherchemöglichkeiten zu laufenden und abgeschlossenen Projekten zur Verfügung.