Energieerzeugung
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Mit der Transformation der Energiewirtschaft ergeben sich viele Herausforderungen. Der stark zunehmende Einsatz regenerativer Technologien bei der Stromerzeugung erhöhen die Komplexität und auch Schwankungen im Stromnetz. Gleichzeitig verringern sich die traditionellen thermischen Kraftwerkskapazitäten durch die Abschaltung der Atom- und Kohlekraftwerke. Dies kann durch intelligente Stromerzeugung und  nutzung vermindert werden, doch auch der Einsatz von Energiespeichern zur Erhöhung der Pufferkapazitäten ist nötig. Insbesondere für mobile Anwendungen, wo durchgehende Anbindungen an das Stromnetz nicht möglich sind, werden Energiespeicher mit einer hohen Energiedichte benötigt. Darüber hinaus gilt es die Energieeffizienz durch die systematische Verbesserung der Bereitstellungs- und Nutzungstechnologien zu erhöhen.

Energiespeicher

Batterien sind eine Schlüsseltechnologie für mobile Anwendungen wie Elektromobilität und tragbare Elektrogeräte. Der Aufbau einer nachhaltigen Batteriezellfertigung ist damit unverzichtbar. Für eine erfolgreiche Umsetzung sind aber auch entsprechende Investitionen in die Ladeinfrastruktur nötig.

Auch synthetische Kraftstoffe wie Wasserstoff oder Methanol haben als Energiespeicher an Bedeutung gewonnen. Sie können mittels Power-to-X-Technologien nachhaltig hergestellt werden und zum Antrieb von Brennstoffzellen genutzt werden. Aufgrund ihrer hohen Energiedichte sind synthetische Kraftstoffe besonders interessant für energieintensive industrielle Anwendungen, den Wärmesektor und die mobilen Anwendungen, bei denen Batterien nur eingeschränkt genutzt werden können, wie in der Luftfahrt, Schifffahrt und im Schwerlastbereich.

Intelligente Energieversorgung und Optimierung des Energiemanagements

Durch die Digitalisierung von Infrastrukturen und Prozessen werden Innovationen und damit eine stärkere Integration verschiedener Energiesysteme zu einer intelligenten und systemübergreifenden Energieversorgung erst möglich. Zusammen mit weiteren neuen Technologien ermöglicht dies zum Beispiel die Kopplung verschiedener Energiesektoren, wie Wärme / Kälte (thermische Energienutzung), Strom und Mobilität und eröffnet dadurch neue Möglichkeiten der Speicherung, Transformation und flexibleren Nutzung von erneuerbar erzeugter Energie insgesamt. Auch genauere Prognosen, ein verbessertes Erzeugungs- und Lastenmanagement und damit die Optimierung von Netzauslastung und –ausbau sind möglich. Die Digitalisierung bettet die intelligente Energieversorgung langfristig in ein Gesamtsystem ein und macht sie somit zu einem Teil der smarten Versorgung.

Dieser langfristige Umbau der Energieinfrastruktur ist eine komplexe Herausforderung, die nicht nur die Art der Energieerzeugung, sondern auch die Art des Umgangs mit Energie insgesamt revolutionieren wird – und komplexe und vernetzte Systeminnovationen erfordert. Das setzt große innovationspolitische Anstrengungen voraus: Forschungs- und Entwicklungsarbeiten müssen die technologischen Voraussetzungen für eine wirtschaftliche Umsetzung schaffen. Dabei müssen auch ökonomische Aspekte zu Investitionsrisiken und Finanzierbarkeit ebenso wie soziologische Herausforderungen wie die gesellschaftliche Akzeptanz der mit der Energiewende einhergehenden Infrastrukturmaßnahmen bedacht werden.

In all diesen Bereichen unterstützen wir unsere Kund:innen aus Bund und Ländern als kompetenter Partner bei der Erstellung von Analysen und Handlungsempfehlungen sowie in der Forschungsförderung. Wir organisieren Netzwerke und sind an wichtigen europäischen Projekten beteiligt. Außerdem erstellen wir Studien in den Bereichen intelligente Energieversorgung und intelligente Netze. Auch beraten wir zu Innovationen und Innovationsnotwendigkeiten für die Energiewende, eruieren Aus- und Weiterbildungs- sowie Personalbedarfe, beschäftigen uns mit der Exportförderung für erneuerbare Energieunternehmen und analysieren die Bedingungen erneuerbarer Energien für Entwicklungs- und Schwellenländer. Als Projektträger unterstützen wir unsere Kund:innen organisatorisch und fachlich beispielsweise in den Bereichen Digitalisierung der Energiewende sowie im Bereich Energieeffizienz und verfügen über einen facettenreichen Erfahrungsschatz.

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