Leitfaden Energieforschung - Ein Programm des Klima- und Energiefonds der österreichischen Bundesregierung - Klima ...
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Leitfaden
Energieforschung
Jahresprogramm 2020
Ein Programm des Klima- und Energiefonds
der österreichischen Bundesregierung
Wien, Dezember 2020
Inhalt
Vorwort 3
1.0 Das Wichtigste in Kürze 4
2.0 Programmstrategie und -ziele 6
2.1 Programmstrategie 6
2.2 Programmziele 6
3.0 Ausschreibungsschwerpunkte 7
3.1 Ausschreibungsschwerpunkte für Förderungen 8
3.1.1 Ausschreibungsschwerpunkt 1 – Energiesysteme und -netze 8
3.1.2 Ausschreibungsschwerpunkt 2 – Industrielle Energiesysteme 11
3.1.3 Ausschreibungsschwerpunkt 3 – Speicher- und Umwandlungstechnologien 14
3.1.4 Ausschreibungsschwerpunkt 4 – Digitalisierung als Querschnittsthema 17
3.2 Ausschreibungsinhalte für F&E-Dienstleistungen 19
3.2.1 F&E-Dienstleistung 1: Klimaneutralität 2040 in der Industrie –
Transformationspfade und FTI-Fahrplan für Österreich 19
3.2.2 F&E-Dienstleistung 2: Energieinfrastruktur 2040 –
Szenarien und A
usbaupläne für ein nachhaltiges Wirtschaftssystem in Österreich 21
4.0 Administratives 23
4.1 Ausschreibungsdokumente 23
4.2 Anforderungen F&E-Dienstleistungen 24
4.3 Ergänzende Umweltförderung durch die Kommunalkredit Public Consulting 25
5.0 Rechtliche Aspekte 25
5.1 Datenschutz und Vertraulichkeit 25
5.2 Rechtsgrundlagen 26
5.3 Veröffentlichung der Förderzusage 26
5.4 Open Access – Hinweise zur Publikation 26
6.0 Kontakte und Beratung 27
6.1 Programmauftrag und verantwortung 27
6.2 Programmabwicklung 27
7.0 Weitere Informationen 28
7.1 Service FFG Projektdatenbank 28
7.2 Umgang mit Projektdaten – Datenmanagementplan 28
7.3 Weitere Förderungsmöglichkeiten in der FFG 29
Impressum 30
Leitfaden Energieforschung 1Tabellenverzeichnis
Tabelle 1 Übersicht über die verfügbaren Instrumente 4
Tabelle 2 Budget – Fristen – Kontakt 5
Tabelle 3 Überblick über die Schwerpunkte
und Subthemen von Förderungen 7
Tabelle 4 Überblick über die Schwerpunkte
von F&E-Dienstleistungen 8
Tabelle 5 Überblick über Ausschreibungsschwerpunkt 1
und die ausgeschriebenen Förderinstrumente 8
Tabelle 6 Überblick über Ausschreibungsschwerpunkt 2
und die ausgeschriebenen Förderinstrumente 11
Tabelle 7 Überblick über Ausschreibungsschwerpunkt 3
und die ausgeschriebenen Förderinstrumente 14
Tabelle 8 Überblick über Ausschreibungsschwerpunkt 4
und die ausgeschriebenen Förderinstrumente 17
Tabelle 9 Ausschreibungsdokumente – Förderung 23
Tabelle 10 Ausschreibungsdokumente – F&E-Dienstleistungen 23
Tabelle 11 Weitere Anforderungen und Vorgaben
zur Einreichung für F&E-Dienstleistung[en] 24
Tabelle 12 Weitere nationale Förderungsmöglichkeiten in der FFG 29
Leitfaden Energieforschung 2Vorwort
Forschung für den Klimaschutz! Klimaneutralität bis 2040 ist eine einzigartige Chance, die österreichische
Volkswirtschaft und Gesellschaft zu modernisieren und für eine gerechte und nachhaltige Zukunft neu zu
orientieren. Forschung und Innovation werden dabei eine zentrale Rolle spielen.
Mit dem Energieforschungsprogramm beschleunigt der Klima- und Energiefonds seit 2007 Innovationen von der
ersten Idee bis zur marktfähigen Umsetzung. Die Bilanz kann sich sehen lassen: rund 500 Mio. € Förderung für
rund 1.000 Energieforschungsprojekte. Es stärkt die internationale Position Österreichs als Energieinnovationsland.
Von besonderer Bedeutung ist, dass klimafreundliche Energietechnologien kostengünstiger werden und schneller
den Markt durchdringen können. Es gilt, eine breite Palette von Technologien zu entwickeln, um verschiedene
Optionen offenzuhalten. Das große Potenzial technologischer Innovationen lässt sich allerdings erst dann effektiv
nutzen, wenn auch die Akzeptanz dafür in der Bevölkerung vorhanden ist. Der Klima- und Energiefonds beteiligt
deshalb die Menschen an diesem Innovationsprozess.
Wir laden Sie ein, Ihre innovativen Projekte einzureichen und das Erfolgsbild Österreich mitzugestalten!
Theresia Vogel Ingmar Höbarth
Geschäftsführerin Klima- und Energiefonds Geschäftsführer Klima- und Energiefonds
Leitfaden Energieforschung 31.0 Das Wichtigste in Kürze
Das Energieforschungsprogramm des Klima- und Im Rahmen der Forschungsförderung bzw. -finanzierung
Energiefonds leistet wichtige Beiträge zur Klimaneutra stehen die Instrumente „Sondierung“ und „Kooperative
lität 2040 mit Energieinnovationen „Made in Austria“. F&E-Projekte“ sowie „F&E-Dienstleistungen“ zur Ver
Es gilt Technologiekompetenzen auszubauen, Trends wie fügung. Die Abwicklung und Einreichung erfolgen
Digitalisierung aufzugreifen, den Innovationsstandort über die FFG.
Österreich für saubere Energietechnologien zu stärken
sowie Exportchancen zu verbessern. Für „Kooperative F&E-Projekte“ besteht die Möglich-
keit einer Förderung von Investitionen für Pilot- und
Durch gezielte Unterstützung besonders risikofreudiger Demonstrationsanlagen – bei entsprechendem Umwelt
und innovativer Unternehmen wird die benötigte effekt (Reduktion des Energieverbrauchs, Erhöhung
Technologieentwicklung beschleunigt – begleitet des Anteils erneuerbarer Energie im Energiesystem,
durch exzellente Forschungseinrichtungen. etc.) – unter Anwendung der Förderrichtlinien 2015 der
„Umweltförderung im Inland“ (UFI) in einer Kooperation
Im Rahmen des Energieforschungsprogramms mit der KPC.
steht für die Ausschreibung 2020 ein Budget von
13,5 Millionen € an Fördermitteln vom Klima- Weiterführende Informationen zu den Instrumenten
und Energiefonds zur Verfügung. und Anforderungen finden Sie in Kapitel 4.0.
Instrumente der Ausschreibung
Diese Ausschreibung wird mit Instrumenten der
Forschungs- und Umweltförderung in Kooperation mit
der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft
mbH (FFG) und Kommunalkredit Public Consulting
GmbH (KPC) durchgeführt.
Tabelle 1: Übersicht über die verfügbaren Instrumente
Förderungs-/ maximale Förderungs Laufzeit Kooperations Ergänzende
Finanzierungs- Förderung / quote in Monaten erfordernis Förderung
instrument Finanzierung von Umwelt
in € investitionen für
Demonstrations-
anlagen (KPC)
Sondierung max. 200.000 50 bis 80 % max. 12 nein nein
Kooperatives min. 100.000 35 bis 85 % max. 36 ja ja
F&E Projekt bis max. 2 Mio.
Industrielle
Forschung oder
Experimentelle
Entwicklung
F&E siehe Kapitel 3.2 Finanzierung max. 18 Monate nein nein
Dienstleistung bis 100 %
Leitfaden Energieforschung 4Tabelle 2: Budget – Fristen – Kontakt
Weitere Information Nähere Angabe(n)
Budget gesamt 13,5 Millionen €
Einreichfrist Donnerstag, 15.04.2021, 12:00 Uhr
Weitere Fristen Ergänzende Auskünfte zu den Inhalten der ausgeschriebenen F&E-Dienstleistungen
sind ausschließlich schriftlich per E-Mail an energieforschung@ffg.at in deutscher
Sprache bis Donnerstag, 11.03.2021 zu stellen. Die Anfragen werden bis spätestens
22.03.2021 beantwortet und auf der Website der FFG unter
www.ffg.at/7-Ausschreibung-Energieforschung als PDF veröffentlicht.
Sprache Deutsch
Ansprechpersonen Ansprechpersonen sind in Kapitel 6.0 angeführt.
Information im Web www.ffg.at/7-Ausschreibung-Energieforschung
Zum Einreichportal ecall.ffg.at
Ergänzende Förderung für Die Einreichung von Anträgen zur Förderung von Investitionen in Pilot- und
Demonstrationsanlagen Demonstrationsanlagen unter Anwendung der Förderrichtlinien 2015 der
(Förderungsrichtlinien 2015 „Umweltförderung im Inland“ (UFI) erfolgt online bei der KPC. Alle Informationen
der Umweltförderung im zu Ablauf und Förderungskriterien finden Sie auf der
Inland) durch die KPC KPC-Seite zu Forschungsprogramme des Klima- und Energiefonds
NEU 2020: Vereinfachte Antragsstellung im eCall
Es ist der FFG ein Anliegen die Einreichung eines Was ist neu und vereinfacht:
F&E Vorhabens für alle FörderwerberInnen einfach, Bis dato erfolgte die Einreichung der gesamten
unkompliziert und zeitgemäß zu gestalten. Mit der Projektbeschreibung mit Hilfe einer Word-Vorlage.
Weiterentwicklung des elektronischen Einreichportals Mit der online Eingabe können nun einzelne Kapitel
eCall ist nunmehr die vollständige online Einreichung vom Konsortialführer an Partner delegiert werden.
Ihres Antrages im eCall System möglich. Eine einfache, Alle Partner haben in der online Eingabe Lese-und
einmalige und reduzierte Eingabe von Informationen Kommentier-Rechte. Ein integriertes Kommentier- und
wird damit erzielt. Versionsmanagement unterstützt bei der Zusammen
arbeit im Antragstellungsprozess. Bitte beachten Sie
Das Anlegen des Projekts und das Einladen der Partner die Zeichenlimits.
sowie die Eingabe der Kosten und Finanzierung im eCall
bleiben wie bisher bestehen und sind davon unberührt. Die online „Inhaltliche Beschreibung“ umfasst die
Die Einreichung des F&E Vorhabens (Projektbeschrei- wesentlichen Projektinhalte. Unter online „Konsortium“
bung) setzt sich nun aus folgenden online Funktionen wird die Expertise der einzelnen Partner beschrieben.
zusammen: Der online „Arbeitsplan“ beinhaltet die Darstellung
• NEU: Online-Inhaltliche Beschreibung (eCall) der Arbeitspakete, deren Kosten und Elemente des
• NEU: Online-Konsortium (eCall) Projektmanagements wie den Zeit-Managementplan
• NEU: Online-Arbeitsplan (eCall) (GANTT Diagramm) mit Aufgaben, Meilensteinen,
• Online-Kosten und Finanzierung (eCall) Ergebnissen. Dies ermöglicht nun erstmals eine ver
einfachte und verbesserte Verwaltung des Arbeits
planes. „Kosten und Finanzierung“ beschreiben alle
Kostenkategorien pro Partner. Die Eingaben werden
weiters im online Arbeitsplan angezeigt.
Leitfaden Energieforschung 52.0 Programmstrategie und -ziele
2.1 Programmstrategie 2.2 Programmziele
Das „Energieforschungsprogramm“ des Klima- und Zur Erreichung der übergeordneten Ziele des Klima-
Energiefonds trägt zur Bereitstellung sicherer, nach und Energiefonds werden entsprechend der Programm
haltiger und leistbarer Energielösungen bei. Das strategie die folgenden 3 Ziele definiert. Ein substanzieller
Programm bezieht sich auf die gesamte energetische Beitrag zu den Programmzielen ist Grundvoraussetzung
Wertschöpfungskette, von der Funktionalität bis für die positive Evaluierung des Förderansuchens.
zur P
rimärenergie.
Ziel 1: Grand Challenges: Energieforschung
Orientierungsgrundlage bilden der Nationale im Zentrum großer gesellschaftlicher
Energie- und Klimaplan1, der Umsetzungsplan Herausforderungen
zur Energieforschungsinitiative in der Klima- und Forschung, Technologieentwicklung und Innovation
Energiestrategie2 sowie die Evaluierungen voran können maßgeblich zur Lösung der aktuellen
gegangener Ausschreibungen. großen gesellschaftlichen Herausforderungen
beitragen: Klimaschutz und Ressourceneffizienz,
Mit dem Forschungs- und Technologieprogramm wirtschaftliche Entwicklung und Wohlstand,
unterstützt der Klima- und Energiefonds sozialer Zusammenhalt, Sicherheit, Gesundheit
• die gezielte (Weiter-)Entwicklung von Technologien, und demografischer Wandel.
Komponenten und Anlagen sowie deren System
integration; Ziel 2: Österreichs Technologieführerschaft schafft
• Innovationen im Sinne des gesellschaftlichen Zugang zu internationalen Märkten
Nutzens einerseits durch die stärkere Berück Die Energieforschungs- und Innovationsaktivitäten
sichtigung des Faktor Mensch als Anwender, Nutzer verfolgen das Ziel, Österreich als Technologie
und Teil des Energiesystems und andererseits durch führer in ausgewählten energierelevanten
die Nutzung der Innovationskraft von Unternehmen, Bereichen zu etablieren und damit der öster
Forschungseinrichtungen sowie Bürgern im Sinne reichischen Wirtschaft verstärkten Zugang zu
der gesellschaftlichen Ziele; den globalen Märkten zu ermöglichen.
• die Erhaltung und den Ausbau des Industrie-
und Wirtschaftsstandorts Österreich durch die Ziel 3: Energieforschung und Innovation als
Verringerung der Energie- und CO₂-Intensität Beschäftigungsmotor für den Standort
unseres Handelns; Ö sterreich
• die Überbrückung der langen Zeithorizonte Eine erfolgreiche Standortentwicklung und
energietechnischer Entwicklungen bis zur die Erhöhung der internationalen Wettbewerbs
kommerziellen Nutzung, die – zum Teil – weit fähigkeit sind wichtige Ziele für die Wirtschafts-
außerhalb der betriebswirtschaftlichen Planungs- perspektive Österreich.
und Kalkulationsfristen liegen;
• die Verringerung der hohen technologischen
und ökonomischen Risiken von Forschung und
Technologieentwicklung, die vom Markt nicht
abgedeckt werden;
• die Kostenreduktion innovativer, hocheffizienter
Technologien mit dem Ziel, den Weg zur Markt
durchdringung vorzubereiten;
• die Vermeidung von „Stranded Assets“ bei
zukünftigen Investitionsentscheidungen.
1
Hrsg. Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus, Dezember 2019
2
Hrsg. Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie, Juni 2020 Leitfaden Energieforschung 63.0 Ausschreibungsschwerpunkte
Förderungen
Das eingereichte Projektvorhaben müssen sich priori- dieser Schwerpunkte ansprechen. Die Projekte müssen
tär auf einen der in Folge (Kap. 3.1) beschriebenen signifikante technologische Fortschritte in zumindest
Ausschreibungsschwerpunkte, bzw. darunterliegende einem der Schwerpunkte erreichen und überdurch-
Forschungsthemen beziehen, kann aber auch mehrere schnittliche Beiträge zur Klimaneutralität leisten.
ABGRENZUNG:
Nicht Gegenstand der Förderung sind Vorhaben, die sich vorrangig mit folgenden Fragestellungen beschäftigen:
• (Weiter-)Entwicklung von (Einzel-)Technologien und Komponenten zur Umsetzung von Plus-Energie-
Quartieren sowie digitales Planen, Bauen und Betreiben von Gebäuden und Quartieren.
Einreichmöglichkeit: „Stadt der Zukunft“ (BMK).
• Industrie 4.0, biobasierte Industrie oder Recycling.
Einreichmöglichkeit: „Produktion der Zukunft“ (BMK).
• technologischen Grundfragen der Informatik, Elektronik, Software- oder Hardware-Entwicklung.
Einreichmöglichkeit: „IKT der Zukunft“ (BMK)
In Zweifelsfällen wird eine Beratung durch die FFG empfohlen.
Tabelle 3: Überblick über die Schwerpunkte und Subthemen von Förderungen
Schwerpunkt 1 – Schwerpunkt 2 – Schwerpunkt 3 – Schwerpunkt 4 –
Energiesysteme Industrielle Speicher- und Umwand- Digitalisierung als
und -netze Energiesysteme lungstechnologien Querschnittstechnologie
Subthema 1.1 Subthema 2.1 Subthema 3.1 Subthema 4.1
Stromnetze Energieeffizienz Chemische Speicher- Automatisierung und
in der Industrie und Umwandlungs Energiemanagement
technologien
Subthema 1.2 Subthema 2.2 Subthema 3.2 Subthema 4.2
Wärme- und Kältenetze Industrielle Abwärme Elektrochemische Datenerzeugung,
Speicher -bereitstellung,
-auswertung
Subthema 1.3 Subthema 2.3 Subthema 3.3 Subthema 4.3
Sektorkopplung Querschnittstechnologien Thermische Künstliche Intelligenz
zur CO₂-Reduktion Speicher
in der Industrie
Subthema 3.4
Wärmepumpen
und Kälteanlagen
Leitfaden Energieforschung 7F&E-Dienstleistungen
Für die F&E-Dienstleistungen wird die ausgeschriebene
Leistung zu den Schwerpunkten in Kap. 3.2 spezifiziert.
Tabelle 4: Überblick über die Schwerpunkte von F&E-Dienstleistungen
Ausschreibungsinhalte für F&E-Dienstleistungen max. Laufzeit max. Finanzierung
(exkl. USt)
F&E-Dienstleistung 1: 18 Monate € 500.000,-
Klimaneutralität 2040 in der Industrie –
Transformationspfade und FTI-Fahrplan für Österreich
F&E-Dienstleistung 2: 18 Monate € 250.000,-
Energieinfrastruktur 2040 – Szenarien und Ausbaupläne
für ein nachhaltiges Wirtschaftssystem in Österreich
3.1 Ausschreibungsschwerpunkte
für Förderungen
3.1.1 Ausschreibungsschwerpunkt 1 –
Energiesysteme und -netze
Das Gelingen der Energiewende hängt wesentlich erneuerbaren Energien volkswirtschaftlich optimal
von der Modernisierung und dem Aus- und Umbau genutzt werden können. F&E soll die Integration und
des Energiesystems ab. Einen wichtigen Schwerpunkt Transformation der Energienetze zu einem technologie
bildet die Sektorkopplung, damit die Potenziale der offenen und marktorientierten System vorantreiben.
Tabelle 5: Überblick über Ausschreibungsschwerpunkt 1 und die ausgeschriebenen Förderinstrumente
Subthema Sondierung Kooperatives F&E-Projekt Kooperatives F&E-Projekt
Industrielle Forschung Experimentelle Entwicklung
1.1 Stromnetz anwendbar anwendbar anwendbar
1.2 Wärme- und Kältenetze nicht anwendbar nicht anwendbar anwendbar
1.3 Sektorkopplung anwendbar anwendbar anwendbar
Leitfaden Energieforschung 8Subthema 1.1 – Stromnetze
Ziel ist die (Weiter-)Entwicklung und der Einsatz • Definition und Validierung von Systemdienst
innovativer Betriebsmittel um Auslastung, Belast leistungen für Übertragungs- und Verteilnetze z. B.
barkeit, Stabilität und Sicherheit des Stromnetzes Blindleistungsmanagement, virtuelle Schwungmasse,
zu verbessern. Enhanced Frequency Response;
• Schutzkonzepte, Verfahren zum Fehler-/Notfall
Intelligente Stromnetze sind für integrierte regionale betrieb und Systemwiederaufbau unter Einbezug
Energiesysteme erforderlich. Gleichzeitig ist deren verteilter Erzeuger und IKT in unterschiedlichen
Einbettung in überregionale Netzstrukturen zu beachten. Spannungsebenen.
Im Mittelpunkt stehen die Verbesserung und Entwick-
lung von Materialien, Betriebsmitteln, Verfahren und Ausgeschriebene Instrumente:
Komponenten für einen sicheren, flexiblen und kosten- • Sondierung
günstigen Betrieb von Stromnetzen mit einem hohen • Kooperatives Projekt Industrielle Forschung
Anteil an Erneuerbaren. Darüber hinaus sollen dezentrale oder E
xperimentelle Entwicklung
Versorgungsstrukturen und unterschiedliche Spannungs
ebenen über Sektoren hinweg optimiert werden und die Subthema 1.2 – Wärme- und Kältenetze
Netze zuverlässig bleiben.
Ziel ist die (Weiter-)Entwicklung und Erprobung
von Technologien für die Umsetzung innovativer und
HINWEIS: Nicht-Gegenstand der Ausschreibung sind flexibler Konzepte für Niedrigst- und Niedertempera-
Vorhaben, die vorrangig dazu beitragen laufende tur- (Anergie-) Wärme- und Kältenetze, die verfügbare
Pflichtaufgaben von Stromnetzbetreibern zu erfüllen. Wärme- und Kältequellen unter Berücksichtigung
von Prosumern und Speichern integrieren können.
Es können folgende beispielhafte Aspekte Zukünftige Wärme- und Kältesysteme weisen typischer-
im Vorhaben behandelt werden: weise hohe Anteile an erneuerbaren Energien und
• Umbau und Konvergenz der Netzinfrastrukturen: eingekoppelte Abwärme, die Einbindung saisonaler
Entwicklung von Gesamtarchitekturen, Sicherheits- Großwärmspeicher und (Groß-)Wärmepumpen oder
standards, Planungstools, Betriebs- und Steuerungs anderer Power-to-X-Lösungen sowie die Bereitstellung
lösungen inkl. Integration von Informations- und von Flexibilitätsoptionen für den Strommarkt auf. Im
Kommunikationstechnologien (IKT), neuer Schutz Ergebnis sollen solche Systeme konkurrenzfähige
technologien und Sicherheitskonzepte; Wärmegestehungskosten aufweisen.
• Verfahren, Werkzeuge und Basistechnologien für
Wechsel- und Gleichstrom sowie Niederspannungs- Es können folgende beispielhafte Aspekte
und Mittelspannungssysteme: sicherheitsrelevante im Vorhaben behandelt werden:
Netzkomponenten, leistungselektronische Systeme • Innovative Konzepte zur Betriebsführung von
als Schnittstelle zu Speicher- und Umwandlungs Wärme- und Kältenetzen z. B. dynamische Netz
technologien sowie zur Sicherstellung des Netz betriebssteuerung, prädiktive Steuerung und Regelung,
betriebes basierend auf Halbleitertechnologien; Kopplung von Messungen mit Simulationen, Einsatz
• Methoden und Konzepte der Virtualisierung des von Informations- und Kommunikationstechnologien,
Entwicklungs- und Betriebsprozesses – von Digitalen Zwillingen, Künstlicher Intelligenz;
Design über Validierung bis hin zu Betrieb und • Erschließung geeigneter klimafreundlicher erneuer-
Wartung im Feld – leistungselektronischer Smart- barer Ressourcen in Wärme- und Kältenetzen inkl.
Grid-Komponenten und -Systeme zur Verkürzung neuartiger Integrationskonzepte, Regelungs- und
der „time to market“; Betriebsstrategien, (Weiter-)Entwicklung innovativer
• Zelluläre Ansätze, subsidiäre Steuerungsprozesse, Erzeugungs- und (netzdienlicher) Speichertechno
teilautomatisierte Ausgleichsmechanismen auf logien an der Schnittstelle zwischen den Energienetzen
verschiedenen Netzebenen, Regionalisierung von (z. B. Power-to-Heat, Wärmepumpen; (saisonale)
Systemdienstleistungen; Speicher (z. B. in modularer Bauweise), etc.);
Leitfaden Energieforschung 9• Koppelung von Kälteanwendungen an Wärmenetze • Modelle, Werkzeuge und Methoden für eine robuste
z. B. durch Reduktion der Netztemperaturen, Integration Planung multimodaler Energiesysteme und die
von hocheffizienten Absorptionstechnologien; Ermittlung von Flexibilitätspotenzialen unter Berück-
• Überregionale Wärmeverteilnetze, die multiple sichtigung neuer Betriebsmittel, Netzstrukturen sowie
Erzeuger, Speicher und Verbraucher inkludieren der Rollenverteilung im Energiesektor (z. B. Energie-
und gleichzeitig Versorgungssicherheit (z. B. Ausfall gemeinschaften);
industrieller Abwärme) schaffen; • Betriebsführungskonzepte für ein sektorüber
• Retrofitting-Strategien für bestehende Wärmenetze greifendes Energiesystem z. B. Anwendung
unter Berücksichtigung zukünftiger Anforderungen innovative Ansätze aus der IKT-Forschung für
(z. B. dezentrale Erzeuger, Lastwechsel, Temperatur die Modellierung, Planung und Betriebsführung
niveaus, verstärkte Kopplung mit dem Strom- und bzw. -optimierung;
Gasnetz, Einbindung Wärmespeicher); • Optimierung von flexiblen Power-to-X-Technologien
• Differenziertes Netzmanagement bei Umgang mit (Power-to-Gas, Power-to-Heat, Power-to-Liquids,
heterogenen Einspeisequalitäten (Temperaturen, Power-to-Chemicals) und harmonisierte Schnitt
Druckstufen etc.) sowie bidirektionalen Transport stellen zur betrieblichen Einbindung der Power-to-X-
anforderungen und Speicherfunktionen; Technologien (z. B. Echtzeit-IoT-Kommunikations
infrastruktur);
Ausgeschriebenes Instrument: • Transportlösungen für erneuerbaren Wasserstoff
• Kooperatives Projekt Experimentelle Entwicklung z. B. Weiterentwicklung vorhandener Erdgasinfra-
strukturen, der Nutzung von Trägermolekülen und
Subthema 1.3 – Sektorkopplung Folgeprodukten wie LOHC und Ammoniak bis hin
zum Aufbau überregionaler Transportlösungen;
Ziel ist die Erschließung von Flexibilitätsoptionen • Integrierte Konzepte, Systeme und Komponenten
und deren Steuerung über unterschiedliche zur Erzeugung, Speicherung, und Transport von
Spannungsebenen und Sektorgrenzen hinweg. erneuerbarem Wasserstoff in Pilotanlagen, Feldtests
oder virtuellen Laborumgebungen/Simulationen.
Im Mittelpunkt stehen leistungsfähige Modellierungs-
werkzeuge und innovative IKT-Methoden für die Ausgeschriebene Instrumente:
Konzeptentwicklung sowie Planung und Realisierung • Sondierung
der Sektorkopplung (Strom, Wärme/Kälte, Gas, Industrie, • Kooperatives Projekt Industrielle Forschung
Verkehr). Die Sektorkopplung soll vor allem zu Synergien oder E
xperimentelle Entwicklung
gegenüber dem getrennten Ausbau von Energieinfra-
strukturen führen.
Es können folgende beispielhafte Aspekte
im Vorhaben behandelt werden:
• Erschließung von Flexibilitäten: Methoden, Kompo-
nenten und Systeme (z. B. Architekturen, Optimie-
rungsalgorithmen) für den effizienten Einsatz von
fluktuierenden, erneuerbaren Energiequellen und
Energiespeichern im sektorübergreifenden Energie
system inkl. Demand-Side-Response-Ansätze,
Optimierungslösungen z. B. Genetische Algorithmen,
Neuronale Netze, HiL-Anwendungen;
Leitfaden Energieforschung 103.1.2 Ausschreibungsschwerpunkt 2 –
Industrielle Energiesysteme
Der Industriesektor ist für 30 % des österreichischen bedingten Emissionen erfordert einen Technologie-
Energiebedarfs verantwortlich. Damit Österreichs sprung. Es besteht erheblicher F&E-Bedarf, um die
Industrie bis 2040 klimaneutral wird und dabei auch gewünschte Transformation hin zu CO₂-armen Industrie-
wirtschaftlich arbeiten kann, müssen Industrieanlagen, prozessen zu bewältigen und dabei gleichzeitig den
Prozesse und Maschinen energieeffizienter, CO₂-ärmer Industriestandort Österreich zu sichern.
und flexibler werden und die Vermeidung von prozess-
Tabelle 6: Überblick über Ausschreibungsschwerpunkt 2 und die ausgeschriebenen Förderinstrumente
Subthema Sondierung Kooperatives F&E-Projekt Kooperatives F&E-Projekt
Industrielle Forschung Experimentelle Entwicklung
2.1 Energieeffizienz anwendbar anwendbar anwendbar
in der Industrie
2.2 Industrielle Abwärme anwendbar anwendbar anwendbar
2.3 Querschnittstechno anwendbar anwendbar anwendbar
logien zur CO₂-Reduktion
in der Industrie
Subthema 2.1 – Energieeffizienz in der Industrie
Ziel ist die (Weiter-)Entwicklung von Technologien zur • Optimierung bestehender und Entwicklung neuer
Steigerung der Energieeffizienz in der Industrie sowie energie- und ressourceneffizienter Produktionsv
zur ganzheitlichen und/oder exergetischen Design- erfahren und Produkte mit Hilfe von Simulationen
und Betriebsoptimierung gesamter Prozessketten. und Experimenten in den Bereichen Thermoprozess
technik (z. B. Trocknungsverfahren, Direktinduktion,
Im Mittelpunkt stehen energieoptimierte Technologien, Wärmebehandlung), chemische Verfahrenstechnik
Komponenten und Verfahren mit höheren Wirkungs (z. B. PAT-Methoden, Katalyse, energieeffiziente
graden, weniger Materialeinsatz oder geringeren Kosten. Reaktionstechnik und Prozesschemikalien, digitale
Neue Materialien, Mess-, Steuerungs- und Regelungs- Chemieanlagen), Fertigungstechnik (z. B. Additive
techniken können dazu beitragen ebenso wie ein Fertigungsverfahren, innovative Gießverfahren,
hocheffizienter Umgang mit elektrischer Energie. industrielle Trocknung);
Neue oder veränderte Fertigungsverfahren haben • Anwendung innovativer Mess-, Sensor-, Steuerungs-
Potenzial für besonders große Einsparungen. und Regelungstechnik zur energetischen Optimierung
von industriellen Prozessen;
Es können folgende beispielhafte Aspekte • hocheffizienter Umgang mit elektrischer Energie
im Vorhaben behandelt werden: wie z. B. leistungselektronische Komponenten
• Material- und Werkstoffforschung für neue oder (Umwandlungstechnologien, Schutz) für DC-Netze
optimierte Produktionsprozesse sowie zur Sicher und deren Integration in die Automatisierung; hoch
stellung zumindest gleichbleibend hoher Produkt effiziente Groß- und Elektromotoren, Elektrifizierung
qualität bei Anwendung neuer energie- und von Öfen;
ressourceneffizienter Produktionsverfahren;
Leitfaden Energieforschung 11• energieeffiziente Wasserbehandlung wie z. B. • Wärmeübertragung: Modularer oder bauraumange-
Wassergewinnungs-, -aufbereitungs-, -verteilungs- passter Aufbau von Wärmeüberträgern sowie flexible
und -versorgungssysteme; Wahl von Materialien, geeignete Auslegungsverfahren,
• kombinierte Technologien zur Abscheidung von Optimierung des Wärmetransports an den Übergangs-
Luftschadstoffen (Staub, Stickstoff etc.) und Effizienz- schichten;
steigerung in industriellen Produktionsprozessen • Wärmenetze: kaskadische Nutzung von interner
z. B. Abgaskondensation mit Wärmepumpen, offene Prozess-Abwärme, niederexergetische Nutzung
Sorptionstechnik („chemische Wärmepumpe“), von Niedertemperaturwärme (< 100 °C) durch Inte
katalytische Entstickung. gration von Mehrquellensystemen, Methoden zur
Transformation von hydraulischen Systemen;
Ausgeschriebene Instrumente: • Energiemanagement: Regelung und Steuerung
• Sondierung komplexer Abwärmesysteme zur Integration von
• Kooperatives Projekt Industrielle Forschung alternativen Energiequellen; Vorhersagemodelle für
oder E
xperimentelle Entwicklung den zeitlichen Verlauf (Temperaturniveau, Leistung)
von Abwärmequellen (Model Predictive Control);
Subthema 2.2 – Industrielle Abwärme • Thermische Speicher für industrielle Anwendungen:
Innovative Phase-Change-Materials (PCM), Wärme
Ziel ist die Potenziale der industriellen Abwärme tauscher und Speicherkonzepte; passive und
nutzung durch Technologieentwicklung technisch aktive PCM-Speicher; neue Materialien für Hoch
und wirtschaftlich nutzbar zu machen. temperatur-Speicher.
Im Mittelpunkt stehen effizientere und kostengünstige Ausgeschriebene Instrumente:
Lösungen zur direkten Nutzung, Umwandlung und • Sondierung
Speicherung industrieller Abwärme. • Kooperatives Projekt Industrielle Forschung
oder E
xperimentelle Entwicklung
Es können folgende beispielhafte Aspekte
im Vorhaben behandelt werden: Subthema 2.3 – Querschnittstechnologien
• Effiziente Wärmepumpen und Kälteanlagen: zur CO₂-Reduktion in der Industrie
Hochtemperaturwärmepumpen; innovative Kälte
kreiskonfigurationen und Komponenten (z. B. Ejektoren, Ziel ist die Entwicklung von Querschnittstechnologien
Verdichter), Alternative Low-GWP Kältemittel, Absorp- um Industrieprozesse CO₂-neutral zu gestalten.
tionstechnologien zur Nutzung niedrig-exergetischer Dazu zählen die Flexibilisierung der Produktion zur
Quellen; Nutzung von erneuerbaren Energien in industriellen
• Thermoelektrik z. B. modulare Bauweise, Effizienz- Prozessen sowie die Schließung des Kohlenstoff
steigerung über breite Temperaturbereiche durch kreislaufes.
Materialentwicklung und -optimierung;
• Organic-Rankine-Cycle (ORC): Weiterentwicklung Im Mittelpunkt stehen neue Prozessführungs- und
und Kostenreduktion der Systeme; Anpassung auf Automatisierungskonzepte, die Verbesserung der
geringe Antriebstemperaturen (Wärmenutzung ab Informations- und Kommunikationsstruktur zum
70 °C), optimierte Gestaltung der Verdampfer mit Energiemanagement, die Entwicklung neuer Energie
geringen Temperaturdifferenzen zur Wärmequelle, umwandlungsanlagen um auf die Herausforderungen
kostengünstige Expansionsmaschinen und betriebs des flexiblen Energieeinsatzes mit einem kurzfristigen
sichere Arbeitsmittel mit geringen GWP; Ansprechverhalten bei Energieträgerwechsel robust
reagieren zu können.
Leitfaden Energieforschung 12Überall dort, wo Emissionen nicht zu vermeiden sind, • energieeffiziente Verfahren und Technologien zur
sollen Technologien zur Schließung des Kohlenstoff- Abtrennung (z. B. Post-Combustion- oder Oxyfuel-
kreislaufes entwickelt werden. Technologie), O₂-Erzeugung und (innerbetriebliche)
Nutzung von Treibhausgasemissionen aus indus
Es können folgende beispielhafte Aspekte triellen Produktionsprozessen;
im Vorhaben behandelt werden: • CO₂-Abscheidung direkt aus der Atmosphäre mittels
• Entwicklung neuer und Anpassung bestehender technischer Systeme oder durch dauerhafte Bindung
Produktionsprozesse zur energieeffizienten des in Biomasse enthaltenen Kohlenstoffs;
Fertigung mit zeitlich optimierter Energieabnahme • Optimierung der dezentralen Strom-, Wärme und
inkl. Modellierung und Simulation unterschiedlicher Kälteerzeugung: neue Anlagen-, Generatoren- und
(Teil-)Prozesse für zeit- und lastabhängige Kompo Thermoelektrik-Konzepte, innovative Adsorptions-
nentenintegration, intelligente Integrationskonzepte, und Absorptionsprozesse und -medien, Last- sowie
intelligente Steuerungen und Automatisierungslösungen Brennstoff-Flexibilität (z. B. Nutzung von Sondergasen,
zur Systemverbesserung industrieller (Teil-)Prozesse Biomasseverbrennung);
und Aggregate mit Schnittstellen zu Energienetzen • neue Ansätze beim Einsatz von Sekundärroh-
und Energiemärkten, Technologien zur Nutzbar und -brennstoffen aus Industrie (z. B. Schlacken,
machung (Vermarktung) von Flexibilitäten sowie Prozessgas, Altkunststoffe) sowie Gewerbe und
deren Standardisierung und Interoperabilität; Handel (z. B. Rückbauabfälle, Fette, Schredderleicht-
• Neuartige digitale Methoden, Werkzeuge und fraktion), Bioabfall (Grünschnitt, Ernteabfall, Gülle)
interaktive Plattformen (z. B. Digitaler Zwilling) sowie biogene Reststoffe;
zur Visualisierung und Optimierung von industriellen • Solare Prozesswärme: geeignete hydraulische
Energie- und Stoffsystemen auf Ebene von Kompo- und systemtechnische Konzepte zur Integration von
nenten, Technologien und Modulen, zur Skalierung von Solarwärme in industrielle Prozesse, Mitteltempera-
protypischen Untersuchungen von Gesamtsystemen turkollektoren (100 bis 250 °C), Mitteltemperatur
(Prozess, Anlage, Standort) sowie unter Betrachtung speicher (bis 150 °C), spezialisierte Auslegungs- und
der digitalen Sektorkopplung und industriellen Planungstools für eine integrale Planung, Bewertung
Symbiose; und Betriebsführung.
• Visualisierung von komplexen Systemen und Daten,
Training, Fernwartung und -optimierung, Augmented Ausgeschriebene Instrumente:
und Virtual Reality für Produktdesign, Prozess- und • Sondierung
Energieoptimierung; • Kooperatives Projekt Industrielle Forschung
• Low-Exergy-Systeme für einen prozessintegrierten oder E
xperimentelle Entwicklung
Einsatz von Abwärme und erneuerbarer Wärme im
Nieder- und Mitteltemperaturbereich (Temperaturan-
wendungen < 100 °C bzw. 100 bis 250 °C): Entwicklung
von hydraulischen und systemtechnischen Konzepten,
Integration von Mehrquellensystemen, Bewertung
und Betriebsführung;
Leitfaden Energieforschung 133.1.3 Ausschreibungsschwerpunkt 3 –
Speicher- und Umwandlungstechnologien
Zur Entwicklung und Umsetzung von Systemlösungen Daraus resultieren vor allem Entwicklungstätigkeiten
im Energiebereich bedarf es verschiedener Speicher- zur Erhöhung von Wirkungsgrad, Leistungsdichte und
und Umwandlungstechnologien. Nur wenn es gelingt Lebensdauer sowie zur Kostenreduktion bestehender
diese Einzeltechnologien konsequent weiter zu ent Technologien. Forschungsbedarf besteht auch hinsicht-
wickeln und zu optimieren, wird es möglich sein, diese lich der Ertüchtigung dieser Speicher- und Umwand-
im konkreten Anwendungsfall auch an die gegebenen lungstechnologien für das fluktuierende Leistungs
Erfordernisse anzupassen und kostengünstige, integ- dargebot erneuerbarer Energieträger.
rierte Systemlösungen zu finden.
Tabelle 7: Überblick über Ausschreibungsschwerpunkt 3 und die ausgeschriebenen Förderinstrumente
Subthema Sondierung Kooperatives F&E-Projekt Kooperatives F&E-Projekt
Industrielle Forschung Experimentelle Entwicklung
3.1 Chemische Speicher anwendbar anwendbar anwendbar
und Umwandlungs
technologien
3.2 Elektrochemische nicht anwendbar anwendbar anwendbar
Speicher
3.3 Thermische Speicher anwendbar anwendbar anwendbar
3.4 Wärmepumpe nicht anwendbar anwendbar anwendbar
und Kälteanlagen
Subthema 3.1 – Chemische Speicher-
und Umwandlungstechnologien
Ziel ist die optimierte Herstellung, Speicherung und Es können folgende beispielhafte Aspekte
kosteneffiziente Umwandlung (Power-to-Hydrogen, im Vorhaben behandelt werden:
-Gas,-Fuel/Liquids und -Chemicals) CO₂-neutraler • Verbesserte Zuverlässigkeit, Energieeffizienz
chemischer Energieträger. und Lebensdauer sowie Reduktion der System
komplexität und -kosten;
Im Mittelpunkt stehen chemischen Energieträger • Neuartige Materialien, verbesserte, kostengünstige
und deren Umwandlung, vor allen in der Funktion als Kernkomponenten (z. B. Katalysatoren, Membranen/
Langzeitspeicher, zur Herstellung alternativer Kraft- und Elektrolyte, Leistungselektronik);
Brennstoffe und Gase sowie als Rohstoff für industrielle • effizientere und flexibel fahrbare Elektrolyseure
Prozesse. Regenerativ erzeugt (z. B. aus erneuerbarem (durch z. B. Robustheit von Elektrolysestacks, intelli-
Strom in Elektrolyseanlagen oder Photo-Elektrolyse), gente Verschaltung von einzelnen Systemen), ins
ist die Nutzung mit keinen oder nur geringen Treibhaus- besondere aufstrebende Technologien wie Proton-/
gasemissionen verbunden. Die Methanpyrolyse ist eine Anion-Austausch-Membran-Elektrolyse (PEMEL)
weitere zukunftsträchtige Technologie zur Herstellung oder protonenleitende Keramik-Elektrolyse (PCCEL);
von Wasserstoff, welche –sowohl bei Anwendung
von Biomethan als auch von Erdgas– als CO₂-neutral
einzustufen ist.
Leitfaden Energieforschung 14• direkte solare (photo-elektrochemische) Herstel- • Regelungs- und Steuersysteme mit standardi
lung von Wasserstoff: Material- und Komponenten sierten Schnittstellen für eine flexible und sichere
entwicklung (Katalysatoren, Halbleiter etc.), Ansätze (Cyber Security) Einbindung verschiedener Produkte
zur Verbesserung bestehender Zellen und Systeme, (Batterien und Wechselrichter) in das Energiever
skalierbare Photo-Elektrolyse-Systeme; sorgungssystem;
• effiziente Methanisierung (biologisch, chemisch, • Methoden und Ansätze zur gesamtheitlichen
katalytisch); Bewertung und Verbesserung von Performance,
• effiziente und kostengünstige Gesamtsysteme, Sicherheit und Zuverlässigkeit auf Komponenten-
Hochskalierung von Anlagen, Steuerungs- und und Systemebene;
Regelstrategien des Gesamtsystems sowie der • Überwachungs- und Diagnosekonzepte für
Systemintegration; Batteriemanagementsysteme.
• (digitale) Werkzeuge und Methoden zur
Überwachung, Diagnose und Steuerung Ausgeschriebene Instrumente:
von E lektrolysesystemen. • Kooperatives Projekt Industrielle Forschung
oder E
xperimentelle Entwicklung
Ausgeschriebene Instrumente:
• Sondierung Subthema 3.3 – Thermische Speicher
• Kooperatives Projekt Industrielle Forschung
oder E
xperimentelle Entwicklung Ziel der Forschungsförderung sind Kostensenkung –
durch Eignung für Massenproduktion und einfache
Subthema 3.2 – Elektrochemische Speicher Installierbarkeit – und Effizienzsteigerung bei der
solarthermischen Energieerzeugung und industriellen
Ziel ist die Entwicklung und Erprobung innovativer Abwärmenutzung.
Konzepte zur elektrochemischen Energiespeicherung
mit verbesserten technischen Eigenschaften, unkriti- Forschungs- und Entwicklungsbedarf besteht für inno-
schen Rohstoffen und einer günstigen Umweltbilanz. vative thermische Speicher, die hohe Energiedichten
und Funktionalität im Vergleich zu konventionellen
Im Mittelpunkt steht die Erhöhung der Leistungs- Speichertechnologien aufweisen und neue Anwendungen
und Energiedichte sowie der Lebensdauer als auch in den Bereichen Wärmenetze und industrielle Abwärme
die Senkung der Herstellungskosten von Komponenten nutzung sowohl für Wärmebereitstellung wie auch
und Gesamtsystemen. Darüber hinaus spielen Einbin- Kühlung möglich machen.
dung und Betrieb von elektrochemischen Speichern
im Energiesystem sowie die Entwicklung von Nutzungs- Im Mittelpunkt stehen Großwärmespeicher, Hoch
konzepten eine zentrale Rolle. temperaturspeicher, Power-to-Heat-to-Power/
Cold sowie kompakte Wärme-/Kältespeicher.
Es können folgende beispielhafte Aspekte Von großem Interesse sind „Mockup Umsetzungen“
im Vorhaben behandelt werden: im Forschungsumfeld.
• Lithium-Systeme der nächsten Generation
(5V-Syteme, Lithium-Luft etc.) und Post-Lithium- Gesucht sind neue Speicherkonzepte für einen
Systeme (Magnesium-Ionen-Systeme, Zink-Luft- breiten Temperaturbereich (0–350 °C).
Batterien etc.);
• Wechselrichtersysteme der nächsten Generation
(Galliumnitrid, Siliziumkarbid, neue Topologien etc.)
für die optimale Einbindung von Batterien in das
elektrische System;
Leitfaden Energieforschung 15Es können folgende beispielhafte Aspekte Subthema 3.4 – Wärmepumpen und Kälteanlagen
im Vorhaben behandelt werden:
• Speichermaterialien: thermische, chemische, Ziel ist die (Weiter-)Entwicklung von einzelnen
physikalische und kinetische Eigenschaften wie z. B. Komponenten sowie Komplettgeräten um die
Leitfähigkeit bzw. Feuchteaufnahme, Speicherdichte, Kosten von Wärmepumpen und Kälteanlagen für
Prozesstauglichkeit, Festigkeit, Zyklenbeständigkeit Anwendungen in Fernwärme- und -kältenetzen
und Alterung sowie Kostenreduktion; sowie in der Industrie zu reduzieren.
• Neue Methoden für die Analyse und Simulation
zur Quantifizierung von Speicherleistung, Ladezustand Im Mittelpunkt stehen die Entwicklung neuer Materia
und deren prozessrelevanten Größen (Aggregatzustand, lien und Arbeitsstoffe, von Komponenten und deren
Materialfeuchte, Massen- und Volumenströme etc.) Kombination bis hin zum Komplettgerät als auch
sowie kalorimetrische Methoden zur Charakterisierung technologische Lösungen für eine effektive System
von Materialeigenschaften bei anwendungsrelevanten integration. Damit soll den steigenden Anforderungen
Bedingungen; in Bezug auf Kompaktheit, Kosteneffizienz, Betriebs
• Komponentenentwicklung zur Reduktion der Um- sicherheit, Geräuschemissionen, Design und Umwelt-
wandlungsverluste sowie Reaktor- und Verfahrens- freundlichkeit Rechnung getragen werden.
technik (z. B. Verbesserung der Wärmeübertragung
durch Wirbelschichtreaktoren) für offene und Es können folgende beispielhafte Aspekte
geschlossene Sorptionskonzepte; im Vorhaben behandelt werden:
• Großwärmespeicher für Anwendung in Nah- und • Neue klimafreundliche Kältemittel und Kältekreis-
Fernwärmeanwendungen, der Industrie sowie in konzepte zur Realisierung höherer Temperaturlagen
gekoppelten Anlagen: Abdeckungskonstruktionen, (Nutzungstemperaturen bis zu 200 °C);
Materialien, Speichermanagement, optimierte Bau • Neue Wärmeüberträger z. B. für die direkte Ver
abläufe (z. B. Komponenten- und Bausatzvorfertigung, wendung von kondensierten Gasen (Rauchgas,
Montage, Qualitätssicherung); Abluft oder Trocknungsprozessen);
• Systemkonzepte für neue Anwendungen z. B. mobile • Kompressoren und Schmierverfahren für hohe
Heiz- und Kühlsysteme mit sorptiven oder latenten Verdampfungstemperaturen;
Wärme-Speichermaterialien; • Modulierbarkeit (modularisierte Baugruppen) zur
• Systemimplementierung: Einbindung von thermischen schnellen Reaktion auf Lastwechsel oder für den
Speichern in thermische Prozesse (Industrie, KWKs, Einsatz in der industriellen Umgebung, Forecast fähige
solarthermische Kraftwerke) und thermische Netze Regelungen, IoT und Einsatzoptimierungs-Tools;
sowie Entwicklung von Betriebsstrategien; vor allem • Konzeption, Auslegung und Regelung der Anlagen-
für Temperaturniveaus über 100 °C; komponenten und des Gesamtsystems für einen
• innovative Systemsteuerung (prädiktive oder adaptive effizienten, kostenoptimierten und robusten Anlagen-
Regelung in Kombination mit Wärmebedarfserfassung), betrieb und die Integration in das elektrische oder
Einbindung von Netzmanagement in dezentrales thermische Versorgungsnetz (insbesondere Einbindung
Speichermanagement, Jahresablaufsteuerung für von Niedertemperaturwärme) sowie in die industrielle
saisonale Speicheranwendungen. Umgebung z. B. Simulation, Hardware-in-the-Loop
Messungen, Thermo-Hydraulik, Systemintegration.
Ausgeschriebene Instrumente:
• Sondierung Ausgeschriebene Instrumente:
• Kooperatives Projekt Industrielle Forschung • Kooperatives Projekt Industrielle Forschung
oder E
xperimentelle Entwicklung oder E
xperimentelle Entwicklung
Leitfaden Energieforschung 163.1.4 Ausschreibungsschwerpunkt 4 –
Digitalisierung als Querschnittsthema
Digitalisierung bietet weitreichende Möglichkeiten, die effiziente, intelligente Nutzung von Infrastruktur
wenn es um die Beherrschung des komplexen Energie und Hardware möglich. Im Fokus sind IKT-basierte
systems und des Zusammenspiels über Wertschöpfungs Technologien, die eine zeitnahe Umsetzung in markt
prozesse, Marktakteure und KundInnen geht. Sie macht relevante Innovationen versprechen.
Tabelle 8: Überblick über Ausschreibungsschwerpunkt 4 und die ausgeschriebenen Förderinstrumente
Subthema Sondierung Kooperatives F&E-Projekt Kooperatives F&E-Projekt
Industrielle Forschung Experimentelle Entwicklung
4.1 Automatisierung und anwendbar anwendbar anwendbar
Energiemanagement
4.2 Datenerzeugung, anwendbar anwendbar anwendbar
-bereitstellung,
-auswertung
4.3 Künstliche Intelligenz anwendbar anwendbar anwendbar
Subthema 4.1 – Automatisierung Es können folgende beispielhafte Aspekte
und Energiemanagement im Vorhaben behandelt werden:
• Dynamische Simulationsmodelle zur Vorhersage
Ziel ist die Entwicklung, Erforschung und Analyse von Systemzuständen und zur Überbrückung von
von Verfahren, Methoden und Algorithmen zur Auto- Kommunikationsstörungen bzw. fehlerhaften Infor
matisierung, Optimierung und digitalen Einbindung mationen, z. B. Co-Simulation, adaptive Kalibrierung
von Energieerzeugungs- und Verbrauchseinheiten und Training von Modellen, Mixed Reality kombiniert
als technisches Rückgrat eines Energiesystems mit mit technologieorientierten Versuchsanordnungen
bis zu 100 % erneuerbarer Energie. (Hardware-in-the-loop Ansätze);
• Digitale Zwillinge zur Modellierung und Über
Im Mittelpunkt stehen die durchgängige informato wachung von Prozessen sowie deren Einbindung
rische Vernetzung innerhalb von Energiesystemen, in Automatisierungslösungen, z. B. Entwicklung
IKT-Lösungen zur Automatisierung, Datenverarbeitung adaptiver, (selbst-)kalibrierender physikalischer
und -analyse in Echtzeit zur Ermittlung von Betriebs und/oder datengetriebener hybrider Modelle, Big
mittel- und Systemzuständen und IKT-Sicherheit beim Data-Methoden, Metaheuristiken, unterschiedliche
Aufbau und Betrieb von Systemen. IKT Architekturen, Plattformen und Software/
Algorithmen für das Deployment;
• Selbstlernende und selbstoptimierende Algorithmen
und Methoden zur automatischen Einbindung und
durchgängigen informatorischen Vernetzung von
Geräten, Anlagen und Prozessen in Energie- und
Lastmanagementsystemen;
Leitfaden Energieforschung 17• Verfahren zur Automatisierung, Steuerung und • Echtzeitanalyse und -datenverarbeitung (Data-
Regelung von (dezentralen) Erzeugern und Ver Mining, Maschinelles Lernen) durch z. B. Kombination
brauchern (z. B. Demand Side Management), Betriebs- unterschiedlicher Datenströme (Betriebsdaten, Markt-
führungsstrategien (Produktionsmanagement energie daten, Wetterdaten etc.) zur Ermittlung, Vorhersage
intensiver Herstellungsprozesse) und Betriebsmittel und Bewertung von System- und Betriebszuständen,
(Realisierbarkeit der aktuellen Marktaktivitäten); auf Künstlicher Intelligenz basierte Verfahren und
• Kommunikation für Realtime Analytics Methoden;
des V
erbraucherzustands. • Methoden, Verfahren und Algorithmen für präventive
Instandhaltung, Lebensdaueroptimierung und
Ausgeschriebene Instrumente: Remote Diagnostics (Softsensoren, modellbasierte
• Sondierung Messtechnik, Zustands- und Parameterschätzung,
• Kooperatives Projekt Industrielle Forschung neuronale Netze, Deep Learning etc.) zur frühzeitigen
oder E
xperimentelle Entwicklung Erkennung von vorzeitiger Alterung, Verschleiß von
Betriebsmitteln und zur verlässlichen Planbarkeit
Subthema 4.2 – Datenerzeugung, der Instandhaltung sowie die Überwachung von
-bereitstellung und -auswertung Prozessen und Systemen;
• Datenplattformen zur Bereitstellung frei zugänglicher
Ziel ist die (Weiter-)Entwicklung von Sensoren, anonymisierter energierelevanter Daten als Basis
Methoden, Verfahren und Algorithmen um eine für die Entwicklung neuer Methoden und Werkzeuge
effiziente Datenerzeugung, -bereitstellung und z. B. Prognosemethoden (Bedarfs-, Ertrags- und
-auswertung für das Energiesystem zu ermöglichen. Preisprognosen), Regelungsmethoden oder sektor-
übergreifende Energiemanagementsysteme;
Im Mittelpunkt steht die bestmögliche Nutzung • Dienstleistungsplattformen und datenbasierte
fluktuierender Energiequellen und eine weitgehende Services wie z. B. intelligente Planungs- und
Flexibilisierung der Nachfragerseite im Energiesystem Konstruktionshilfen, neuartige Energiesystem
(Haushalte, Industrie, Verkehr) unter Sicherstellung dienstleistungen, neue Optimierungsmethoden
von Resilienz. für technische Produktions- (Industrie 4.0) und
Geschäftsabläufe.
Es können folgende beispielhafte Aspekte
im Vorhaben behandelt werden: Ausgeschriebene Instrumente:
• Nicht-invasive, kostengünstige und nachrüstbare • Sondierung
Sensoren für energierelevante physikalische • Kooperatives Projekt Industrielle Forschung
Größen wie z. B. Druckniveaus, Wärme- und oder E
xperimentelle Entwicklung
Massenströme, Temperaturniveaus;
• Kopplung und Harmonisierung von interoperablen Subthema 4.3 – Künstliche Intelligenz
Datenmodellen und Schnittstellenprotokollen
sowie Methoden und Verfahren zur Evaluierung Ziel ist die automatisierte, selbstlernende Ver
von Semantikunterschieden unterschiedlicher Daten- arbeitung und Auswertung großer Datenmengen
modelle und -protokolle (z. B. Grey-Box-Modellierung); durch z. B. maschinelles Lernen, neuronale Netze
• Datenhaltungs- und Datenqualitätsmanagement oder Deep-Learning.
konzepte wie z. B. Methoden, Konzepte und IT-
Werkzeuge für ein durchgängiges Datenqualitäts Im Mittelpunkt die unterschiedlichen Einsatzmöglich
management, verteilte Datenhaltungskonzepte keiten von KI, etwa bei der Anomalieerkennung im
(z. B. Blockchain) mit Sicherstellung der Resilienz Betrieb, Condition-based Maintenance, der Algorithmik
und sicheren Übertragung, (Pseudo-)Anonymisierung (teil-)autonomer Komponenten oder auch bei der
von Daten zur Erhöhung der Sicherheit vertraulicher intelligenten Planung von Energienetzen unter Ein
Informationen; beziehung der Sektorkopplung.
Leitfaden Energieforschung 18Es können folgende beispielhafte Aspekte 3.2 Ausschreibungsinhalte
im Vorhaben behandelt werden: für F&E-Dienstleistungen
• Modellbasierte Gesamtoptimierung von Energie
systemen sowie industriellen Energie- und Produktions 3.2.1 F&E-Dienstleistung 1:
systemen auf Basis vernetzter Komponenten, Anlagen Klimaneutralität 2040 in der Industrie –
und Prozesse mittels Metaheuristiken und Kopplung Transformationspfade und FTI-Fahrplan
mit „Machine Learning“ Techniken; für Österreich
• Machine Learning für Effizienzsteigerungen im
Betrieb von Energienetzen (z. B. flächendeckendes Hintergrund:
Verteilnetzmonitoring, Lernen von Smart Meter Daten) Die in der Europäischen Union diskutierten technischen
und industriellen Energiesystemen durch bessere Lösungen zur Reduktion der Treibhausgasemissionen
Modelle und Vorhersagen: neue Methoden der in der Industrie bis 2030 verfehlen das langfristige
Datenanalyse, verbesserte Algorithmen für Qualitäts- Ziel der Klimaneutralität. Laut Impact Assessment3 der
und Auslastungsbeobachtung und -vorhersage, Europäischen Kommission sind Emissionsminderungen
Predictive Maintenance, kontextadaptive Systeme etc.; an den europäischen Standorten der Industrie in den
• Deep Learning für agile und resiliente Energiesyste- nächsten zehn Jahren fast ausschließlich durch effizienz
me: selbstlernende, kontextadaptive und eingebettete steigernde Maßnahmen bei konventionellen Anlagen
(FPGA/DSP) Lösungen zur Regelung/Steuerung von vorgesehen. Eine Studie von Agora Energiewende zeigt,
energieeffizienten Wide Bandgap Umrichtern (SiC/ dass der Neubau effizienterer, aber konventioneller
GaN), automatische, lokale Modellerzeugung basie- Anlagen aufgrund der langen Lebensdauer von durch-
rend auf Datenanalyse von beobachtbaren Daten und schnittlich 40 Jahren nicht ausreicht um das Ziel Klima-
deren Einbindung in zukünftige SCADA-Umgebungen, neutralität 2050 in der EU zu erreichen. Stattdessen
Cloud- vs. Edge-basierten Machine Learning Methoden sollte die Industrie schon im nächsten Investitionszyklus
im Kontext von Anlagen- und Netzregelung bzw. in klimaneutrale Schlüsseltechnologien investieren.
Flexibilitätsaktivierung; Dafür sind Sprunginnovationen erforderlich.
• Methoden zur Reduktion von Komplexität und
Rechenzeiten durch geeignete mathematische und Ziele:
sonstige Verfahren, beispielsweise Parallelisierung Das Ziel der Bundesregierung ist es, dass Österreich
von Modellläufen, Beschleunigung durch Approxima bis 2040 klimaneutral sein soll. Das ist zehn Jahre
tionsalgorithmen, Modellvereinfachungen durch früher als das Ziel der EU. Klimaneutral bedeutet dabei,
empirische Näherungsverfahren sowie die Anwen- dass die Treibhausgasemissionen der Industrie voll
dung von lernenden Algorithmen und moderner ständig oder fast vollständig vermieden werden und
statistischer Methoden (zum Beispiel im Kontext die Restemissionen durch negative Emissionen aus
von Big Data); geglichen werden.
Ausgeschriebene Instrumente: Zentrale Frage dieser F&E-Dienstleistung ist, wie
• Sondierung sich Klimaschutz, Innovations- und Wettbewerbs
• Kooperatives Projekt Industrielle Forschung fähigkeit der österreichischen Industrie miteinander
oder E
xperimentelle Entwicklung vereinbaren lassen.
3
European Commission Staff Working Document:
Impact Assessment (SWD(2020) 176 final, September 2020 Leitfaden Energieforschung 19Sie können auch lesen
