Neue Energien 2020 Forschungs- und Technologieprogramm 4. Ausschreibung 2010 Leitfaden für die Projekteinreichung - Wien, Juni 2010
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Neue Energien 2020 Forschungs- und Technologieprogramm 4. Ausschreibung 2010 Leitfaden für die Projekteinreichung Wien, Juni 2010
Inhaltsverzeichnis Vorwort 3 01 Das Wichtigste in Kürze 4 02 Ausrichtung und Ziele des Programms 6 2.1 Ausgangssituation 6 2.2 Ausrichtung des Programms 7 2.3 Programmstrategie 7 2.4 Programmziele 8 03 Themenfelder der Ausschreibung 9 3.1 Energiesysteme, Netze und Verbraucher 10 3.2 Speichertechnologien 13 3.3 Energieeffizienz in Industrie und Gewerbe 15 3.4 Energieeffiziente Fahrzeugkomponenten und –systeme 17 3.5 Solarthermie 18 3.6 Photovoltaik 21 3.7 Bioenergie 23 3.8 Strategische Entscheidungsgrundlagen für die Österreichische Technologie-, 25 Klima- und Energiepolitik 3.9 „Themenoffen“ entsprechend der Zielsetzungen des Programms Neue Energien 2020 27 04 Administrative Hinweise zur Ausschreibung 28 4.1 Teilnahmeberechtigte bzw. Zielgruppen 28 4.2 Budget 28 4.3 Projektarten und Finanzierungsintensitäten 28 4.4 Anerkennbare Kosten bei Förderungen 39 4.5 Verwertungsrechte 40 4.6 Beurteilungskriterien 41 4.7 Rechtsgrundlagen und EU-Konformität 42 05 Ablauf 43 5.1 Einreichung und Beratung 43 5.2 Auswahl der Projekte 43 5.3 Vertragserrichtung 44 5.4 Auszahlungsmodalitäten und Berichtswesen 45 06 Kontakte 46 6.1 Programmauftrag und -verantwortung 46 6.2 Programmabwicklung 46 Neue Energien 2020
Vorwort Die vergangenen drei Ausschreibungen zu Neuen Energien 2020 haben zahlreiche erfolgreiche Projekte hervor- gebracht. Darauf bauen wir im Rahmen der 4. Ausschreibung und stellen erneut das Thema in den Fokus, das uns in den nächsten Jahrzehnten begleiten wird: eine Energieversorgung, die in jeglicher Hinsicht nachhaltig zu sein hat. Mit dem Energieforschungsprogramm Neue Energien 2020 wollen wir ergänzend dazu auch Impulse geben, die Österreich einen Vorsprung verschaffen, im internationalen Wettbewerb der Standorte und Innova- tionen anstoßen, die jene Produkte und Dienstleistungen hervorbringen, welche zukünftig Arbeitsplätze und Wohlstand bewirken. Der Klima- und Energiefonds unterstützt mit seinen Angeboten die Österreichische Bundesregierung bei der Erreichung der Klimaziele wie auch bei der Umsetzung der Energieforschungsstrategie und der Energiestrate- gie. Bei der Konzeption unserer Förderungsprogramme setzen wir daher auf Synergien mit anderen Angeboten, Additionalität und Multiplikatoreffekt der erfolgreichen Projekte. Durch die Fokussierung auf die gesamte Innovationskette von der Forschung bis zum Markt können wir sicher stellen, dass erfolgreiche Forschungsprojekte konsequent bis zur Umsetzung gelangen. Österreichische Tech- nologien konnten und können sich auf dem Weltmarkt behaupten, ein Grund dafür sind jahrelange erfolgreiche Innovationsprozesse, die wir im Rahmen von Neue Energien 2020 unterstützen. Forschung stellt für uns die notwendige Basis für zukünftige erfolgreiche Technologien und letztlich für erfolg- reiche gesellschaftliche Entwicklung dar. Österreich konnte in den vergangenen Jahren durch konsequente Portfolioentwicklung der Forschungsförderung eine international beachtete Positionierung im europäischen Forschungsraum einnehmen. Einen wesentlichen Beitrag zu dieser erfolgreichen Entwicklung haben dabei lang- fristige Strategien wie die des Klima- und Energiefonds und seiner Programme geleistet. Neue Energien 2020 leistet mit der Förderung moderner Energietechnologien einen relevanten Beitrag zur Erfüllung aktueller klima- und energiepolitischer Ziele, vor allem die auf lange Sicht notwendige Sicherung einer ausgewogenen Energieversorgung, die Steigerung der Energieeffizienz und die Erhöhung des Beitrags der erneuerbaren Energieträger. Strukturell trägt es dazu bei, durch Sicherung und Erweiterung der technologischen Optionen die Reaktionsfähigkeit und Flexibilität der Energieversorgungssysteme zu verbessern, antizipierend zukünftige Anforderungen durch beispielsweise E-Mobilität oder dezentrale Einspeisung. Wir laden Sie ein, zukunftsträchtige Projekte an uns zu richten und die Zukunft Österreichs mit zu gestalten. DI Theresia Vogel DI Ingmar Höbarth Geschäftsführerin, Klima- und Energiefonds Geschäftsführer, Klima- und Energiefonds Neue Energien 2020
01. Das Wichtigste in Kürze Der Klima- und Energiefonds ist ein wichtiges Die aktuelle 4. Ausschreibung wird am 7. Juni 2010 Instrument der Österreichischen Bundesregierung geöffnet und schließt am 8. September 2010 um für das Setzen sichtbarer Impulse in der Klima- 12:00 Uhr. politik. Zur Unterstützung einer nachhaltigen Restrukturierung des heimischen Energiesystems Inhalte der 4. Ausschreibung: hat der Klima- und Energiefonds das Forschungs- Die nachfolgend genannten Themenfelder zeigen und Technologieprogramm Neue Energien 2020 Fragestellungen auf, die den Zielsetzungen des entwickelt. Forschungs- und Technologieprogramms des Klima- und Energiefonds besonders entsprechen. Bisher wurden bereits 3 Ausschreibungen durchgeführt: Zugelassene Projektarten: 1. Ausschreibung: Zu den genannten Themenfeldern können unter- 19. März 2008 bis 30. Mai 2008 schiedliche Projektarten eingereicht werden. Die 2. Ausschreibung: Förderungen umfassen: Grundlagenforschung, 1. Oktober 2008 bis 30. Jänner 2009 Technische Durchführbarkeitsstudien, Industriel- 3. Ausschreibung: le Forschung, Experimentelle Entwicklung sowie 1. Juli 2009 bis 8. Oktober 2009 Demonstrations-Projekte. Es werden auch Disser- tations- und Post-Doc-Stipendien gefördert. 1. Energiesysteme, Netze und Verbraucher 2. Speichertechnologien Energie- systeme 3. Energieeffizienz in Industrie und Gewerbe 4. Energieeffiziente Fahrzeugkomponenten und –systeme Energie- effizienz 5. Solarthermie 6. Photovoltaik Erneuerbare- 7. Bioenergie Energie 8. Strategische Entscheidungsgrundlagen für die österreichische Technologie-, Energie- und Klimapolitik 9. „Themenoffen“ entsprechend der Zielsetzungen Neue Energien 2020 Abb: 1.1 Neue Energien 2020
Als Forschungsaufträge werden Studien finanziert unabhängige nationale und internationale (siehe Kapitel 3.8 Strategische Entscheidungs- ExpertInnen, wobei alle mit dem Bewertungsver- grundlagen für die Österreichische Technologie, fahren befassten bzw. bei der Jurysitzung anwe- Energie- und Klimapolitik). Da die Projektarten in senden Personen zur Verschwiegenheit über die unterschiedlicher Höhe gefördert bzw. finanziert ihnen im Rahmen dieser Funktion bekannt gewor- werden, ist die richtige Zuordnung der Anträge denen Informationen verpflichtet sind. Außerdem wichtig (siehe dazu Kapitel 4.3 Projektarten und erfolgt eine Überprüfung der wirtschaftlichen Leis- Finanzierungsintensitäten). Der Schwerpunkt tungsfähigkeit (Bonität) der beteiligten Unterneh- der Energieforschungsausschreibung des men durch FFG-interne ExpertInnen. Im Bedarfsfall Klima- und Energiefonds „Neue Energien 2020“ können von der Förderstelle nähere Erläuterungen liegt entsprechend des erwarteten Zielbeitrages den Antrag betreffend eingeholt werden. auf angewandter Forschung. Projekte der Grundla- genforschung sowie Studien werden nur in einge- Im Fall von Demonstrations-Anlagen wird der Pro- schränktem Ausmaß der für die Ausschreibung zur jektantrag zusätzlich auch an die Kommunalkredit Verfügung stehenden Mittel berücksichtigt. Public Consulting GmbH zur Bearbeitung übermit- telt. Die Prüfung der Fördervoraussetzungen und Einreichung aller Anträge (Vollanträge bis max. die Ausarbeitung eines Förderungsvorschlages 1,5 Mio. Euro beantragter Fördersumme) und Groß- für den Investitionskostenanteil erfolgt durch die projekte (Projekte mit einer beantragten Förder- ExpertInnen der KPC. summe größer 1,5 Millionen Euro) bis spätestens: 8. September 2010, 12:00 Uhr Großprojekte über 1,5 Millionen Euro beantragter via eCall bei der Forschungsförderungsgesellschaft Fördersumme werden anhand derselben Bewer- (FFG), https://ecall.ffg.at/ tungskriterien wie Standardprojekte beurteilt. Sie sind jedoch in englischer Sprache zu verfassen und Da knapp vor Ende der Einreichfrist technische werden inklusive eines Hearings mit den Antrag- Probleme nie ausgeschlossen werden können, wird stellerInnen juriert. Diese fachliche und inhaltliche dringend empfohlen, die Einreichung nicht erst in Jurierung erfolgt inklusive eines Hearings mit den den letzten 24 Stunden vorzunehmen. AntragstellerInnen ausschließlich in englischer Eine vorherige Registrierung zur Erlangung einer Sprache. Projektnummer des Klima- und Energiefonds auf der Homepage des Klima- und Energiefonds Jurierung und Hearing erfolgen durch unabhängige http://www.klimafonds.gv.at/home/foerderguide. nationale und internationale ExpertInnen, wobei html ist zum erfolgreichen Abschluss der Ein- alle mit dem Bewertungsverfahren befassten bzw. reichung unbedingt erforderlich). bei der Jurysitzung anwesenden Personen zur Verschwiegenheit über die ihnen im Rahmen dieser Funktion bekannt gewordenen Informationen ver- Einreichformulare und Sprache pflichtet sind. Für die Einreichung sind unbedingt die entspre- chenden Formulare von der Homepage zu verwen- Nach Abschluss der technisch-wissenschaftlichen den. Besonders wird darauf hingewiesen, dass die Jurierung werden die Projekte in den Gremien Einreichung für Großprojekte (beantragte Förder- des Klima- und Energiefonds behandelt. Die finale summe > 1,5 Millionen Euro) in englischer Sprache Förderentscheidung trifft das Präsidium des Klima- verpflichtend ist. Für Großprojekte sind nur die und Energiefonds. Projektarten Industrielle Forschung, Experimen- telle Entwicklung und Demonstration möglich. Es Informationen und Beratung: werden auch nur für diese Projektarten die An- Österreichische Forschungsförderungs- tragformulare in Englisch zur Verfügung gestellt. gesellschaft (FFG) Standardprojekte (≤ 1,5 Millionen Euro) sind in Sensengasse 1, 1090 Wien deutscher Sprache einzureichen. E-Mail: neue-energien-2020@ffg.at Ablauf und Jurierung Für alle Anträge, welche die Formalprüfung positiv bestanden haben, erfolgt die eigentliche fachliche und inhaltliche Jurierung. Diese erfolgt durch Neue Energien 2020
02. Ausrichtung und Ziele des Programms 2.1 Ausgangssituation für die CO2-Emissionen verantwortlich ist, hat sich zwischen 1970 und 2005 mehr als verdoppelt. In Anbetracht des global stark ansteigenden Energiebedarfs, der Klimaproblematik und der Die Richtlinie „20 20 by 2020“ der Europäischen zunehmenden Risiken bezüglich einer sicheren Kommission sieht eine Reduktion der Treibhaus- Energieversorgung steht unser Energiesystem vor gas-Emissionen um 20 % und eine Steigerung des notwendigen und einschneidenden Veränderungen. Anteils an Erneuerbaren Energien auf 20 % in der Selbst mit einer deutlichen klimapolitischen Wende EU bis zum Jahr 2020 vor. Gemäß dem Klimapaket, lässt sich nach den Erkenntnissen des UNO- welches das Europäische Parlament im Dezem- Expertengremiums IPCC der globale Klimawandel ber 2008 verabschiedet hat, soll Österreich seine mit seinen schwerwiegenden Folgen nur teilweise Treibhausgas-Emissionen um 16 % reduzieren abwenden. Für die Sicherheit und Nachhaltigkeit und seinen Anteil an Erneuerbaren Energien auf der Energieversorgung spielen neue Technologien 34 % steigern. Österreich zählt im Übrigen zu den und Systemlösungen für den effizienten Energieein- wenigen Ländern in Europa, in denen prinzipiell satz und die Nutzung erneuerbarer Energieträger eine Vollversorgung mit Erneuerbaren Energien eine entscheidende Rolle. Sie ermöglichen nicht und vertretbarem volkswirtschaftlichem Aufwand nur die Aufrechterhaltung unserer Lebensqualität, möglich ist. sondern bieten auch maßgebliche Chancen für die Wirtschaft. Im Jahr 2007 wurde der Klima- und Energiefonds mit dem Ziel gegründet (KLI.EN-FondsG vom Die aktuellen energiepolitischen Ziele einer 6. Juli 2007), einen Beitrag zur Verwirklichung Energieeinsparung und Minderung der CO2-Emis- einer nachhaltigen Energieversorgung sowie zur sionen auf ein langfristig nachhaltiges Niveau bei Reduktion der Treibhausgas-Emissionen und zur gleichzeitiger Steigerung des Anteils der Unterstützung der Umsetzung der österreichischen erneuerbaren Energiequellen können nur erreicht Klimastrategie zu leisten. Das Gesetz nennt hierzu werden, wenn es gelingt, den fossilen Energie- eine Reihe von quantitativen Zielen betreffend den trägerverbrauch drastisch zu reduzieren und zu- Einsatz erneuerbarer Energieträger und die Ver- gleich die Energieeffizienz zu erhöhen. Die Effizienz besserung der Energieeffizienz, die in der Ausrich- des gesamten Energiesystems muss also deutlich tung des Programmes berücksichtigt sind. verbessert werden (maximale Energiedienstleis- tung bei minimalem Ressourcenverbrauch). Mit den Fördergeldern des Fonds sollen innovative Projekte unterstützt werden, die einen wesent- In den vergangenen Jahren ist der Energiever- lichen Beitrag für eine klima- und umweltfreund- brauch – und hier vor allem der elektrische lichere sowie energieschonende Zukunft bringen. Energieverbrauch – in Österreich trotz aller Der Klima- und Energiefonds versteht sich als ein Anstrengungen weiterhin drastisch gestiegen. bedeutender Impulsgeber für die heimische Klima- Der fossile Primärenergieverbrauch, der für den politik und die nachhaltige Restrukturierung des Konsum der Energieressourcen und damit auch österreichischen Energiesystems. Er wirkt additiv, Neue Energien 2020
ist innovativ und impulsgebend. Seine Maßnahmen Effizienter Energieeinsatz sollen systemverändernden Einfluss haben. Maß- Die mit Hilfe bereits heute verfügbarer Technolo- nahmen werden primär in jenen Sektoren gesetzt, gien und Komponenten theoretisch zu erreichenden die die größten Treibhausgas-Emittenten sind: Energieeinsparungspotenziale bei der Erbringung Mobilität, Gebäude, Produktion und Energiebereit- von Energiedienstleistungen betragen in einzelnen stellung. Bereichen bis zu 90 %. Es gilt, Lösungen zu entwickeln, die es ermöglichen, theoretische Potenziale auch praktisch umzusetzen. 2.2 Ausrichtung des Programms Erneuerbare Energieträger Da ein wichtiger Beitrag zur Lösung der Treibhaus- Erneuerbare Energieträger spielen in einem problematik in einem veränderten Energiesystem zukunftsfähigen europäischen Energiesystem eine liegt, wurde das Forschungs- und Technologiepro- wichtige Rolle, um die Abhängigkeit von gramm Neue Energien 2020 des Klima- und Ener- fossilen Energieträgern zu reduzieren, dem Druck giefonds initiiert. Es baut auf den Ergebnissen des zu nuklearen Lösungen zu begegnen und gleich- Strategieprozesses e2050 und auf den Erfahrungen zeitig die Treibhausgas-Emissionen des Energie- der Ausschreibung ENERGIE DER ZUKUNFT 2007 systems zu verringern. Es gilt daher, die Techno- sowie der 1., 2. und 3. Ausschreibung NEUE logie Erneuerbarer Energien weiter zu entwickeln ENERGIEN 2020 auf und berücksichtigt die beson- und zu optimieren. deren Anliegen und Schwerpunktsetzungen des Klima- und Energiefonds. Das Programm orientiert sich an drei grundlegenden Ausrichtungen: 2.3 Programmstrategie intelligenten Energiesystemen, effizientem Energieeinsatz und erneuerbaren Energieträgern. Ambitionierte Ideen und Konzepte mit langfristiger Von besonderem Interesse sind Fragestellungen, Perspektive sollen durch technologische For- die zu mehr als einer dieser Ausrichtungen beitra- schungs- und Entwicklungsarbeiten realisiert und gen können. Das Programm soll aber auch dazu mit Hilfe von Pilot- und Demonstrations-Anlagen in beitragen, Entscheidungsgrundlagen für die öster- Richtung Marktnähe geführt werden. Dabei können reichische Energie- und Klimapolitik zu erarbeiten. regionale Modellsysteme als „Leuchttürme der Innovation und Umsetzung“ eine besondere Rolle spielen. Aber auch riskante und heute noch nicht Strategische Entscheidungsgrundlagen marktfähige Forschungs- und Technologieent- wicklungen mit hohem Zukunftspotenzial sollen unterstützt werden. Energie- Effizienter Erneuerbare systeme Energieeinsatz Energien Neben diesen primär technologiebezogenen Frage- stellungen hat das Programm auch die Aufgabe, auf gesellschaftliche Fragestellungen einzugehen und Abb: 2.11. Ausrichtung des Programms Abb. Wissen für kurz-, mittel- und langfristige Planungs- prozesse zu erarbeiten. Intelligente Energiesysteme Ziel muss die Optimierung des gesamten Energie- Um zum gesellschaftlichen Diskurs um eine nach- systems sein, deshalb sind systemische Lösungs- haltige, klimaschonende Energiezukunft beitragen ansätze und die Systemintegrierbarkeit von zu können, sind Themen wie die Bewertung von Lösungen und Technologien von besonderer Bedeu- langfristigen Energiestrategien, Nutzerverhalten tung. Die Betrachtung der integrierenden Elemente und gesellschaftliche Veränderungsprozesse zu von Energiesystemen, wie beispielsweise der Netze berücksichtigen. Insbesondere für Maßnahmen oder des baulichen und räumlichen Kontexts, hat und Strategien, die erhebliche Investitionen der zentralen Stellenwert. öffentlichen Hand erfordern, ist eine transparente Abschätzung der volkswirtschaftlichen Kosten eine wesentliche Voraussetzung für Entscheidungen. Neue Energien 2020
2.4 Programmziele Zur Erreichung der übergeordneten Ziele des Klima- und Energiefonds werden entsprechend der Programmausrichtung mehrere Einzelziele definiert. Abb: 2.2 Neue Energien 2020
03. Themenfelder der Ausschreibung Durch klare Definition von Zielen und Fragestellun- Projektarten eingereicht werden: gen möchte der Klima- und Energiefonds gezielt • Grundlagenforschung (GLF) Schwerpunkte innerhalb des Programms setzen. • Technische Durchführbarkeitsstudien (TDF) Es werden Projektvorschläge gesucht, die in den • Industrielle Forschung (IF) nachfolgend angeführten Themenfeldern wesent- • Experimentelle Entwicklung (EE) lich zur Erreichung der Zielsetzung des Programms • Demonstrations-Projekte (DEMO) beitragen können. • Studien (STUD) • Stipendien (STIP) Um einen effizienten Einsatz der Mittel für Ener- gieforschung sicher zu stellen, wurden die Schwer- Zu jedem Themenpunkt sind die Projektarten ange- punkte der 4. Ausschreibung vor dem Hintergrund führt, zu welchen sich der Klima- und Energiefonds der Programmziele mit Hilfe eines breiten Konsul- prioritär Einreichungen erwartet. Der Schwer- tationsprozesses österreichischer und internationa- punkt der Ausschreibung liegt auf angewandter ler ExpertInnen sowie unter Berücksichtigung der Forschung (TDF, IF, EE) und Demonstrations-Pro- bisher geförderten Projekte festgelegt. Aufbauend jekten. Projekte der Grundlagenforschung sowie auf der 3. Ausschreibung wurden aktuelle Schwer- Studien werden nur in eingeschränktem Ausmaß punkte definiert, welche in den jeweiligen Themen- und für bestimmte Themenstellungen gefördert. feldern explizit genannt werden. Darüber hinaus Stipendien sind für alle Fragestellungen möglich. hat der Klima- und Energiefonds einen öffentlichen Der Klima- und Energiefonds sieht sich grundsätz- Beteiligungsprozess initiiert, bei dem mehr als lich als Impulsgeber für neue Entwicklungen und 240 TeilnehmerInnen Fragen u. a. zur Bedeutung möchte durch die sehr vielfältigen, aber fokus- der einzelnen Themenfelder, der F&E-Expertise in sierten Fragestellungen neue Forschungsprojekte Österreich und Relevanz der Forschungsthemen anstoßen. Es ist uns bewusst, dass die Fragestel- hinsichtlich der Erreichung der EU 20-20-20 Ziele lungen in diesem Kapitel nicht das gesamte Ener- beantwortet haben. Die Ergebnisse dieses Beteili- gieforschungsspektrum abdecken. Daher ist die gungsprozesses sind ebenso in die Ausschreibung Ausschreibung weiterhin thematisch offen gehal- eingeflossen wie die Ergebnisse der Energiestrate- ten, und es werden auch Projekte zu nicht explizit gie Österreich und der Energieforschungsstrategie. ausgeschriebenen Fragestellungen gefördert, vor- Insgesamt ist die 4. Ausschreibung mit 35 Millionen ausgesetzt sie leisten einen wesentlichen Beitrag Euro dotiert. Förderansuchen können zu folgenden zu den Programmzielen. Neue Energien 2020
3.1 Energiesysteme, Netze und Verbraucher Die aktuellen energiepolitischen Ziele einer Steige- 3.1.1 Technologiekomponenten für die Integration rung des Anteils der erneuerbaren Energiequellen, dezentraler Erzeugung der Effizienzsteigerung und einer Minderung der Der erste Themenschwerpunkt umfasst die CO2-Emissionen auf ein langfristig nachhaltiges Erforschung der Möglichkeiten und Entwicklung der Niveau können nur erreicht werden, wenn es technologischen Voraussetzungen für eine massiv gelingt, die Effizienz des gesamten Energie- dezentrale Energieerzeugung. systems maßgeblich zu verbessern. Entscheidende Schlüssel zu dieser „Effizienzrevolution“ liegen in • Entwicklung von neuen Basistechnologien und der optimalen Integration von einer vermehrten Komponenten für die verlustarme Umwand- Anzahl immer kleineren Anlagen – vor allem mit lung, Speicherung, Verteilung und Regelung erneuerbaren Energiequellen und der Effizienz- von Energie und Einbindung von erneuerbaren steigerung mittels Systemintegralen Ansätzen bei Energieträgern der Energieverteilung und den Endverbrauchern. • Technologien und Konzepte aus dem Bereich Informations- und Kommunikationstechnologien der IKT, welche eine nachhaltige, ressourcen- (IKT) kommt dabei eine Schlüsselrolle zu. Die sich schonende und effziente Energieversorgung abzeichnenden neuen Strukturen werden beschrie- ermöglichen ben durch Distributed Generation, Smart Grids and Projektarten: TDF, IF, EE, DEMO Metering sowie durch Plug-In-Optionen für Elektro- Fahrzeuge. • Entwicklung von Technologien und System- ansätze zur Verbesserung von Versorgungs- Die Einbindung aller relevanten Akteure bereits in sicherheit und Effizienz durch dezentrale der Entwicklung und Erforschung neuer Konzepte und innovative Lösungen für die Ansätze ist unabdingbar, um die veränderten Rollen Integration, Abstimmung und Steuerung in im neuen Energiesystem zu berücksichtigen, den Gesamtnetzen Übergangsprozess zu gestalten und nachhaltige, • Zusammenschaltung von kleinen, dezentralen umsetzbare Lösungen in diesem hoch komplexen Kraftwerken zu einem Verbund (virtuelle Kraft- Aufgabenfeld zu verwirklichen. werke) • Wissenstransfer zu und Praxiserprobung von Im Zuge der vorliegenden Ausschreibung werden Energieversorgungssystemen mit stark dezent- Projekteinreichungen zu folgenden Schwerpunkten raler Charakteristik und Themen innerhalb des Feldes „Energie- • Spezielle Anforderungen an intelligente Strom- systeme, Netze und Verbraucher“ erwartet: netze bei einer starken Verbreitung von dezent- raler Cogeneration, Wind und Photovoltaik • Vorbereitende Arbeiten für die Weiterent- wicklung von Normung und Standards Projektarten: TDF, IF, EE, DEMO 10 Neue Energien 2020
3.1.2 Spezielle Technologie-Anforderungen bei 3.1.3 Beiträge zur Realisierung von innovativen der Gesamtintegration in ein intelligentes Netzen Energiesystem Innovative, klimafreundliche und ressourcen- Der Trend zu mehr dezentraler Erzeugung macht schonende Strategien der regionalen Entwicklung aus bisherigen Verbrauchern nun auch Produzenten erfordern neue Partnerschaften, Geschäfts- und erfordert vom Netz sehr viel mehr Intelligenz modelle und Kunden-/ Lieferanten-Beziehungen im Hinblick auf Optimierung, Logistik und Steue- (siehe Kapitel 3.1.4). Die Bildung neuer, raumbezo- rung. In diesem Themenschwerpunkt sollen Metho- gen angepasster Strukturen bedingt ein gesteuer- den und Instrumente entwickelt werden, mit denen tes Zusammenwirken von Erzeugern, Verbrauchern die Komponenten des Energiesystems von der und Netzbetreibern, das über die herkömmlichen Ressource bis zur Energiedienstleistung – inklusive Steuerungsmechanismen der Energiemärkte und der Speichermöglichkeiten und ihrer vielfältigen regulatorischen Rahmenbedingungen hinausgeht Wechselwirkungen – zu einem effizienten Gesamt- und diese um innovative Elemente erweitert. Dabei system integriert werden. Projekte zu diesem sind die in Entwicklungsprozesse und die damit ver- Themenkreis sollen die jeweils relevanten Akteure bundenen Interessen von besonderer Bedeutung. aus den unterschiedlichen Bereichen einbinden. Gesucht sind umfassende und innovative Projekt- • Multifunktionale Energiezentralen im Hinblick vorschläge, welche auf regionaler Ebene als Teile auf ihre Rolle im Multi-Commodity-Umfeld und eines Gesamtkonzeptes verstanden werden. Dabei als wichtiger Smart-Grids-Player ist zwar von den konkreten regionalen Gegeben- • Entwicklung und Forcierung kostengünstiger heiten und spezifischen Erzeugungs- und Ver- lokaler Mikronetzkonzepte und deren tech- braucherstrukturen auszugehen; dennoch sollen nische und wirtschaftliche Integration ins die Vorhaben Modellcharakter, ein hohes Maß an Gesamtsystem Übertragbarkeit und Beispielwirkung für andere • Entwicklung von verknüpften Betriebsstrate- Regionen aufweisen. gien über Energieträger und Netze hinweg • Modellregion bzw. Pilotprojekte zur Propagie- (smarte Netzverbünde) rung von Energiedienstleistungen bei Gebäu- Projektarten: GLF, TDF, IF, EE, DEMO den, Mobilität und Produktion Projektarten: TDF, DEMO • Einbindung von Großverbrauchern, -erzeugern und -speichern in Smart Grids und Rückwirkun- • Erarbeitung von Konzepten und Lösungen, die gen auf die Transportebene im Krisenfall unabhängig vom Gesamtnetz • Erweiterte Softwaretools für die Planung und funktionsfähig bleiben den Betrieb von Smart Grids mit einem hohen • Mustersiedlungen oder Pilotprojekte mit Anteil dezentraler erneuerbarer Energieerzeu- möglichst dichter Nutzung lokal verfügbarer gung erneuerbarer Primärenergieträger und opti- • Entwicklung und Test innovativer Lösungsan- mierter Infrastruktur zur Bereitstellung umfas- sätze für Netzbereiche mit sehr hohem Anteil sender Energiedienstleistungen an dezentraler Energieerzeugung, welche im • Nutzerverhalten als Einflussfaktor in Energie- Notfall auch selbst versorgen können systemen (Smart Metering, Demand Side Projektarten: GLF, TDF, IF, EE, DEMO Management etc.) Projektarten: GLF, TDF, DEMO • Sicherstellung der Unabhängigkeit von kritischer Infrastruktur auch bei Zusammen- • Energieeffiziente Technologien für smarte bruch von Netzteilen Komponenten und Topologien • Innovative Zugänge zur Nutzung intelligenter • Technologien für smarte Inselnetze und Gebäude für Smart Grids und Smart Metering Netzausläufer im ländlichen Raum • Hardware- und Softwareentwicklung für die • Technologien zur Verbesserung der lokalen Vehicle to Grid-Technologie Regelungsmöglichkeiten als Teil eines smarten • Standards für Speichermanagement und Niederspannungsnetzes als Gesamtsystem Netzmanagement (Kommunikationsprotokolle • Für Smart-Grids-Anwendungen notwendige und Schnittstellen der Software und Hardware, Adaption von Leistungselektronik inkl. Netzstecker) Projektarten: TDF, GLF, IF, DEMO Projektarten: TDF, IF, EE, DEMO Neue Energien 2020 11
3.1.4 Entwicklung innovativer Geschäftsmodelle Die Diffusion innovativer Technologien und Kon- zepte – insbesondere im Bereich der Energieeffi- zienz – bedarf in der Regel innovativer Geschäfts- modelle, um eine entsprechende Verbreitung am Markt zu finden. Gefragt sind Untersuchungen von öffentlichem Interesse mit einem breiten Anwen- dungsbereich, d. h. nicht nur für einzelne Unterneh- men oder Branchen. Insbesondere folgende Bereiche für die Entwicklung von Geschäftsmodel- len stehen im Mittelpunkt: • Entwicklung von neuen Geschäftsmodellen mit Energiedienstleistungen etwa in Form von innovativen Leasing- und Contracting-Modellen (z. B. öffentliche Beleuchtung als Dienstleis- tung, Energieeffizienz im Bereich der Industrie und des Gewerbes, Ökointelligente Energie- dienstleistungen im Bereich Beleuchtung, Wärme und Mobilität) • Neue Geschäftsmodelle und Marktchancen für Smarte Lösungen; durch die Veränderung der Systemgrenzen und eine steigende Anzahl von Schnittstellen zwischen regionalen und zen- tralen Energieversorgern, Netzen und Endver- brauchern ergeben sich mit Smart Grids neue Herausforderungen für die Entwicklung markt- fähiger Geschäftsmodelle, wie z. B. im Bereich neuer Nutzergruppen, Wahlfreiheit des Kunden und der Nutzung von Smart Meter-Services. Die Forschungsarbeiten sollen internationa- le Ergebnisse berücksichtigen bzw. auf ihnen aufbauen. • Geschäftsmodelle zur Umsetzung klimaneu- traler bzw. klimafreundlicher Gesamtsysteme (Energieeffizienz und Erneuerbarer Energie) im Bereich der Haushalte, der Wirtschaft und der Einrichtungen der öffentlichen Hand • Innovative Marketing- und Finanzierungs- modelle für integrierte Lösungspakete, wie Leasing und Fertigteilhäuser; Marketing- und Finanzierungskonzepte für den Mehrgeschoss- wohnbau, Dienstleistungs- und Bürogebäude sowie Systeme, die in Gebäude und andere Elemente der gebauten Umwelt integriert sind (z. B. Fassaden- und Dachintegration). Projektart: GLF, TDF 12 Neue Energien 2020
3.2 Speichertechnologien Die Speicherung von elektrischer und thermischer Die Auswahl der Traktionsbatterie und deren Energie zählt zu den wesentlichen Elementen Optimierung für die mobile Nutzung und In- zukünftiger Energiesysteme. Zur Entwicklung neuer tegration in das Gesamtfahrzeug sind Gegen- Speicherkonzepte stellen sich Herausforderungen stand der Ausschreibungen im Programm in chemischen und materialtechnischen Bereichen, A3plus des BMVIT. die durch verstärkte Grundlagenforschung behan- Projektarten: GLF, TDF, IF, EE, DEMO delt und dann in angewandte Entwicklung überge- führt werden sollen. 3.2.2 Thermische Speicher Im Bereich der thermischen Speicher ist die 3.2.1 Elektrische Speicher Entwicklung neuer kompakter und preiswerter Zentrale und dezentrale Stromspeicher stellen Langzeitwärme(kälte)speicher entscheidend für die ein entscheidendes Element eines zukünftigen weitere Entwicklung in Richtung vollsolare Wärme- Stromversorgungssystems mit einem hohen bereitstellung. Einige der Schlüsselfaktoren, die für Anteil erneuerbarer Energieträger dar und sind die Wärmespeicherungssysteme berücksichtigt wer- Voraussetzung für die Integration fluktuierender den müssen, sind folgende: Kosten, Kapazität, Be- Energieangebote, wie Sonnen- und Windenergie. lade- und Endladeleistung, Volumen, Zeit zwischen Der verstärkte Einsatz mobiler Anwendungen ist Be- und Entladung, Transportierbarkeit, Sicherheit wesentlich von der Entwicklung hocheffizienter und die Integrierbarkeit in Gebäudesysteme. Speicher abhängig. Der Fokus liegt daher insbeson- Die wesentlichen Entwicklungsziele sind: dere auf der • Ausschöpfen des Optimierungspotenzials bei • Entwicklung von Systemen zur Speicherung von Wasserspeichern (Wärme und Kälte): Tempera- elektrischer Energie (Druckluftspeicher, turschichtung, Schwerkraftzirkulationen, Schwungradspeicher etc.) als Ergänzung der Wärmetauscher, Wärmeleitung im Wasser, Möglichkeiten über Pumpspeicheranlagen, Optimierung von Auslegung und Normen, Defi- • Entwicklung mobiler Stromspeicher. nition von Standards etc. – Erhöhung der spezifischen Energie sowie • Weiterentwicklung der Wärmedämmung von Energiedichte von Batterien durch Analyse Speichern durch den Einsatz neuer Dämm- und Forschung an den Grundlagen für neue materialien (Vakuumisolation, Superisolation, elektrochemische Kombinationen von Einsatz nachwachsender Rohstoffe, Entwick- Elektrodenmaterialien, Separatoren und lung von integrierten Speicher-Gesamtkon- Elektrolyten zepten). Projektarten: TDF, IF, EE, DEMO – Integration neuer Batteriekomponenten in ein volums-, gewichts- und kostenoptimiertes Gesamtspeichersystem unter Berück- sichtigung der Anforderungen in Bezug auf die Betriebssicherheit Neue Energien 2020 13
3.2.3 Fortgeschrittene Speichertechnologien Neben der Weiterentwicklung elektrischer und thermischer Speicher kommt der Entwicklung fortgeschrittener Speichertechnologien für das gesamte Energiesystem besondere Bedeutung zu. Hierzu ist die Anbindung an internationale Aktivi- täten erforderlich. Hierunter werden insbesondere folgende Schwerpunkte verstanden: • Weiterentwicklung von gebäudeintegrierten Konzepten (Integration der Wärmespeicher- funktion in traditionelle Bauteile des Gebäudes, Erhöhung der Speichermassen durch Beimi- schung von Phasenwechselmaterialien) Projektarten: IF, EE, DEMO • Materialforschung im Bereich Phasenwechsel- materialien (z. B. Paraffine), sorptiver sowie thermochemischer Materialien (Silicagele, Zeolithe u. a.) • Forschungsarbeiten im Bereich sorptiver und thermochemischer Verfahren und Technologien als Kurzzeit- und Langzeitspeicher inkl. Opti- mierung der Be- und Entladetechnik Projektart: GLF, TDF, IF, EE • Nutzung bestehender Verteilnetze und Ein- bindung von Produktionsbetrieben im Sinne eines Demand-Side-Managements als Speicher Projektarten: TDF, IF, EE 14 Neue Energien 2020
3.3 Energieeffizienz in Industrie und Gewerbe In der Industrie und dem Gewerbe wird in Öster- • Branchenspezifische Lösungen für innovative reich ca. ein Drittel der Primärenergie eingesetzt Technologien bzw. integrierte Lösungen in und damit ca. ein Drittel der CO2-Emissionen ver- Prozessen, Technologien und Verfahren, bei ursacht. Zwar sind heimische Betriebe im inter- denen die Erhöhung der Energieeffizienz mit nationalen Vergleich oft im Spitzenfeld betreffend einer rationelleren Nutzung anderer Roh- und Energieeffizienz vorzufinden, dennoch gibt es eine Hilfsstoffe verbunden ist Vielzahl von Ansätzen, um Verbesserungen im Projektarten: TDF, IF, EE, DEMO Bereich Energieeffizienz weiter voranzutreiben. Insbesondere Industrie mit branchenspezifisch 3.3.2 Low CO2-Branchenlösungen hohen CO2-Emissionen, wie z. B. die Roheisen- und Branchenlösungen sollen die rasche Durchdrin- Stahlindustrie oder die Zementindustrie sowie gung von Energieeffizienzsteigernden Maßnahmen Industrie mit hohem Energieeinsatz, wie die ganzer Branchen, von der Großindustrie bis hin Chemische Industrie und die Papier- und Zellstoff- zu KMUs, erreichen und die Multiplikatorwirkung industrie, sollen hier zur Steigerung der Effizienz innerhalb der Branchen, aber auch branchenüber- bzw. zur Reduktion der prozess- und energiebe- greifend, nutzen, nicht jedoch die bloße Anwendung dingten Emissionen animiert werden, um eine bestehender Technologien der erneuerbaren hohe Vorbildwirkung in diesen Industriezweigen zu Energieträgernutzung auf einzelne Branchen. erzeugen. Weiters können aber auch z. B. Energieautarke Betriebe, infolge innovativer Wäschereien, Galvanikbetriebe, Kfz-Werkstätten Konzepte als Benchmark-Lieferanten mit Multi- und Hotels durch ihre hohe Zahl an Betrieben in plikationspotenzial, sind ein wesentliches Ziel der Summe einen wichtigen Beitrag zur Steigerung der Ausschreibung. Energieeffizienz leisten. • Integration Erneuerbarer Energien in branchen- relevante Produktionsprozesse (insb. Solar- 3.3.1 Neue Produktionsverfahren und thermie, Biomasse) Technologien • Anpassung der Prozessparameter an die Unter diesem Punkt sollen vor allem jene neuen Eigenschaften der erneuerbaren Energieträger Verfahren und Technologien bearbeitet werden, Projektarten: TDF, IF, EE, DEMO welche ein erhebliches Maß an Innovation aufwei- sen und sowohl bei energieintensiven als auch bei 3.3.3 Prozessintegrierter Einsatz Erneuerbarer weniger energieintensiven Prozessen mit großer Energien Anwendungshäufigkeit Verwendung finden können. Ziel ist die Integration erneuerbarer Energieträger Nicht im Fokus der Ausschreibung stehen Adaptie- in einzelne Industrieprozesse vor allem auch für rungen, welche sich nur geringfügig auf die Verbes- Mitteltemperaturanwendungen (T> 100°C), wie serung der Energieeffizienz auswirken sowie die z. B. Industrieöfen, insb. durch folgende Maßnah- Entwicklung von energieeffizienten Produkten. men und Entwicklungen: • Innovative Verfahren mit möglichst breiten und • Innovative Lösungen für Schnittstellenprobleme branchenunabhängigen Einsatzpotenzialen bei der Integration erneuerbarer Energieträger in Produktionsprozesse, Neue Energien 2020 15
• Analyse der praktischen Probleme (Wärme- • Intelligente IKT-Lösungen für verbesserte tauscherflächen, schnelle Wärmeübertragung Produktionsabläufe etc.) und Entwicklung von wirtschaftlichen • Integration von hocheffizienten Wärme-Kraft- Lösungen, Technologien in die Produktionsprozesse • Entwicklung von Mess- und Regeltechniken von • Innovative institutionelle Lösungen für hoch- Komponenten und Systemen (Green ICT), effiziente Wärme-Kraft-Technologien durch • Prozessmonitoring, z. B. Aufbau von Messnetz- Kooperationsmodelle mit Unternehmungen der werken zur Erhebung und zum Monitoring von Energiewirtschaft Energiezielen Projektarten: TDF, IF, EE, DEMO Projektarten: TDF, IF, EE, DEMO 3.3.4 Systemintegration von Produkten und Diensten Ziel ist die ganzheitliche Betrachtung und Optimie- rung der Energie- und Ressourceneffizienz durch interne sowie über den Werkszaun übergreifende Analysen komplexer Systeme bzw. auch bei meh- reren Standorten in Industrieparks zur Nutzung von Synergien benachbarter Systeme. Dabei sollen Stoff- und Energieströme, wie Abwärme, Wasser, Abwasser, Luft, Abfall etc., betrachtet werden. • Durchführbarkeitsstudien und Beiträge für Geschäftsmodelle für Industriebetriebe als Energieanbieter • Energie- und Medienflussmodellierung, -analyse und -optimierung • Prozessintensivierung von Großverbrauchern • Biorefineries und Agro-basierte Low Carbon- Systeme • Branchenspezifische Bioraffinerien Projektarten: TDF, IF, EE, DEMO 3.3.5 Systemintegration von Prozessen Ziel ist die Erreichung einer Energiebedarfsredukti- on im Bereich der Umwandlung, Bereitstellung und Nutzung (von z. B. Gas, Strom, Dampf, Heiß- und Warmwasser, Druckluft etc.) sowie eine Erhöhung der Rückgewinnung (z. B. Wärme oder kinetische Energie). Dies gilt sowohl für Prozesse und Aggre- gate in der Großindustrie als auch für jene, welche bei KMUs und im Gewerbe, wie z. B. der Hotellerie, eingesetzt werden. • Entwicklung energieeffizienter Maschinen und Technologien (z. B. für Antriebe, Beleuchtung, Regelsysteme) • Weiterentwicklung von Entwurfswerkzeugen für betriebliche Energiesysteme (Analyseins- trumente, Software zur Systemoptimierung, Datenbanken) 16 Neue Energien 2020
3.4 Energieeffiziente Fahrzeugkomponenten und –systeme In Ergänzung zu anderen FTE-Programmen des • Innovationen zur Steigerung des Wirkungs- BMVIT und des Klima- und Energiefonds (A3plus, grades und Minimierung der Verlustleistung von „Technologische Leuchttürme der Elektromobili- Nebenaggregaten in Antriebsstrang und Fahr- tät“) wird im Themenfeld 3.4 der 4. Ausschreibung zeug, mit Schwerpunktanwendung in Elektro- „Neue Energien 2020“ die Weiterentwicklung und und Hybrid-Fahrzeugen, Verbesserung von konventionellen Fahrzeug- • Fahrzeugelektronikkomponenten zur Energie- komponenten und –systemen gefördert, die effizienzsteigerung. bereits technisch eingeführt sind, jedoch im Hin- blick auf Energieeffizienz und Emissionsreduktion Zugelassen sind Projekte in den Kategorien Indus- auch kürzerfristig noch hohes Weiterentwicklungs- trielle Forschung, Experimentelle Entwicklung und potenzial aufweisen. Demonstration. Als Qualitätsstandard für das Programm gilt, dass In diesem Themenfeld sind Einreichungen nur als Innovationen zur Verbesserung konventioneller kooperative Projekte (siehe Kapitel 4.3.3 Projekt- Antriebs- und Fahrzeugtechnologien dann förder- formen) möglich. bar sind, wenn entweder erhebliche energetische Projektarten: IF, EE, DEMO Einsparungen bzw. Emissionsreduktionen („Faktor 2“) oder eine spezifisch innovative Kombination mit alternativen Antrieben und Kraft- stoffen nachgewiesen werden können. Förderschwerpunkte sind: • Technologieentwicklung bei Leichtbau- komponenten und Leichtbaufahrzeugen, insbesondere in Verbindung mit alternativen Antriebssystemen (neue Verbundwerkstoffe, verlustminimierende Formgebungs- und Antriebskonzepte), • Komponentenentwicklung für (Bio-)gasbetrie- bene Fahrzeuge, • Verbesserungen in Bauweise und Antriebs- systemen von Binnenschiffen, die zu einer wesentlichen Verringerung von Kraftstoffbedarf und Emissionen führen, Neue Energien 2020 17
3.5 Solarthermie Die Fragestellungen bauen auf einem industriellen • Optimierung von Kollektor- und Kollektorfeld- und technologischen Ansatz auf und konzentrieren hydraulik insb. für Großanlagen; weiters sind sich einerseits auf einzelne Komponenten, wie Lösungen gesucht, die ein unproblematisches Kollektoren, thermische Speicher (siehe dazu Stagnationsverhalten ermöglichen. Kapitel 3.2) mit hohen Energiedichten, Regelungen, Projektarten: GLF, IF, DEMO multifunktionale Komponenten und Regelungs- systeme. Ein ganzheitlicher systemtechnischer • Weiterentwicklung und Verbesserung von Ansatz wird andererseits im Fall des „Aktiv-Solar- Flach- und Vakuumröhrenkollektoren sowie hauses“ (Kombianlagen mit hohen Deckungs- Luftkollektoren graden), bei der industriellen Prozesswärme und Kälte, bei der Integration in Wärmenetze verfolgt, Neben der Verbesserung und Weiterentwick- da diese Anwendungen Fragen aufwerfen, die in lung der Kollektoren sind insbesondere verbes- einer stimmigen Weise systemtechnisch beantwor- serte Absorberbeschichtungen und Wärmeträ- tet werden müssen. ger von Interesse. Projektarten: TDF, IF, EE,DEMO 3.5.1 Komponenten Im Mittelpunkt steht hier die Weiterentwicklung der • Entwicklung von PVT-Kollektoren (Kombination Kollektoren sowie der Regelungen. von Photovoltaikmodulen und therm. Kollek- toren zu einem Element) Projektarten: TDF, IF, EE, DEMO Im Bereich der Kollektoren sind folgende Technolo- gien von besonderem Interesse: • Entwicklung von Prozesswärme- oder Mittel- Thermische Solaranlagen sind häufig Teil kom- temperaturkollektoren mit Arbeitstem- plexerer Heizsysteme und unter Umständen auch peraturen zwischen 90 und 250°C. von Kühl- und/oder Lüftungssystemen (HVAC - Heating, Ventilation and Air Conditioning). Zentraler Fokus muss hier auf die Optimierung HVAC-Systeme sind wiederum Teil eines größeren des Einsatzes von anorganischen Materialien, Systems, welches das Gebäude selbst darstellt, mit wie Keramiken, Gläser und Metallen gelegt seiner natürlichen oder speziell konzipierten Fähig- werden. Insbesondere die Reduktion des Ein- keit, Wärme zu speichern. Regelungssysteme, die satzes hochtemperaturbeständiger Materialien nur ein Teilsystem regeln, sind in der Regel nicht müssen schwerpunktmäßig bearbeitet werden optimal. Häufig haben die Installationen separate und verbesserte Standardkollektoren bzw. kon- Regler, die untereinander nicht kommunizieren. zentrierende Systeme entwickelt werden. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Entwicklung Projektarten: TDF, IF, EE, DEMO integrativer Regelungssysteme, insbesondere: • Entwicklung von Algorithmen sowie Regler zur automatisierten Funktions- und Ertrags- kontrolle Projektarten: TDF, IF, EE,DEMO 18 Neue Energien 2020
• Regler für gesamte Heizungssysteme inkl. der • Optimierung und Verbesserung von Netz- und Erfassung der aktiven und passiven solaren Speichermanagement bei der Einspeisung von Erträge Solarwärme in Wärmenetze sowie Weiterent- Projektarten: TDF, IF, EE,DEMO wicklung von Elementen zur Wärmeverteilung bzw. Wärmeübergabe an den Endkunden 3.5.2 Systeme Projektarten: TDF, IF, DEMO Der Optimierung der Gesamtsysteme kommt besondere Bedeutung zu, wobei sowohl Einzel- • Da ein überwiegender Teil der industriellen systeme als auch die Integration dieser in Gesamt- Prozesswärme auf einem Temperaturniveau systeme im Mittelpunkt stehen. unter 250 °C möglich ist, kann diese technisch durch Solarenergie gedeckt werden. • Weiterentwicklung von Solaren Kombinations- Die Deckung der Prozesswärme durch Solar- systemen (Warmwasser und Raumheizung) energie würde eine massive Ausweitung des mit höchster Effizienz des Gesamtsystems; im Anwendungsfeldes der Solarenergie bedeuten Vordergrund stehen hier Systementwicklun- und für Unternehmen große, neue Marktfelder gen, die sowohl das Solarsystem als auch den erschließen. Im Sinne einer verbesserten konventionellen Wärmeerzeuger (Biomasse, Integration thermischer Solarenergie in Wärmepumpe, Gasbrennwert etc.) mit hoher gewerbliche und industrielle Prozesse ist die Kompaktheit zusammenführen (Heat Unit) Entwicklung solarer Systemkonzepte und die sowie notwendige Standardisierungsarbeiten. Optimierung industrieller Prozesse von • Entwicklung bzw. Weiterentwicklung von zentraler Bedeutung. Dies umfasst insb. die Gesamtsystemen mit solaren Deckungsgraden Entwicklung von solaren Systemkonzepten, von 50-100 % des Gesamtwärmebedarfs (Aktiv- welche die optimierte und prozessspezifische Solarhaus) (Systeme für Neubau und Sanie- Integration von Solarwärme in industrielle rung); dabei spielen neue Ansätze in Bezug auf Prozesse erleichtern. die Gesamtenergieeffizienz dieser Gebäude eine • Optimierung der industriellen Prozesse zentrale Rolle. (Technologien, Prozesstechnik etc.) bzw. die • Entwicklung von speziell an die Bestands- thermodynamische Optimierung von Prozessen sanierung angepasste „Hydraulikbausteine“ und des gesamten verbraucherseitigen zum modularen Aufbau in allen Anwendungs- Projektarten: TDF, IF, EE,DEMO bereichen sowie von standardisierten und vorgefertigten „Hydraulik-Einheiten“ für große Gewerblich-industrielle Kühlung: Im Vorder- Anwendungen grund steht insbesondere die Entwicklung von • Plug and Play-Systeme für solare Warm- Anlagen zur solar gestützten gewerblich- wasser- und Kombianlagen industriellen Kühlung mit verbesserter zeitlicher Projektarten: TDF, IF, EE,DEMO Entkopplung von solarem Strahlungsangebot und Kühlbedarf; neue Systeme und Verfahren zur • Die Systemtechnik verbindet die Komponen- Lebensmittelfrischhaltung, Gefrierlagerung und ten untereinander und ist verantwortlich für die Prozesskühlung Funktion des Gesamtsystems. Forschungsfra- Projektarten: IF, DEMO gen in diesem Bereich umfassen z. B.: • Untersuchung und Realisierung von bestehen- Entwicklung bzw. Weiterentwicklung von effizienten den Fern- und Nahwärmenetzen bzgl. der Rückkühlkonzepten Möglichkeiten der Einbindung von Solarwär- Projektarten: TDF, IF, EE, DEMO me unter Berücksichtigung der Nutzung von vorhandenen Abwärmepotenzialen aus z. B.: KWK-Anlagen Neue Energien 2020 19
• Zur verstärkten Umsetzung von Solar- thermie-Möglichkeiten ist die Gebäude- Integration ein wichtiger Punkt, in dem zuneh- mend auch Ansätze in Österreich verfolgt wer- den. Zum weiteren Ausbau dieses Stärkefeldes bzw. zur Stärkung der Akzeptanz bei profes- sionellen Dach- und Fassadenbauern bleiben zahlreiche Innovationen auszuschöpfen, z. B.: Entwicklung standardisierter, vorgefertigter, multifunktionaler Dachelemente sowie Energiedächer, die für die Anwendung im Gebäudebestand, aber auch für Neubauten, anwendbar sind. • Standardisierte modulartige Kollektorelemente, die den bestehenden Wandkonstruktionen vor- gelagert werden können oder Kollektor, Speicher und Abgabesystem in einem Wand- element vereinen sowie Fassadenelemente, die sämtliche haustechnische Verbindungen (z. B. Solarleitungen) aufnehmen (multifunktionale Fassadenelemente) Projektarten: IF, DEMO • Planungswerkzeuge, Simulation und Methodenentwicklung: Entwicklung von Planungswerkzeugen und Instrumenten zur Modellierung und zum Design von Prozessen, Komponenten als auch Systemen Projektarten: GLF, TDF, IF, EE 20 Neue Energien 2020
3.6 Photovoltaik Ein weiterer Schwerpunkt in der Erforschung • Sanierung von bestehenden Gebäuden mit Erneuerbarer Energien ist die Photovoltaik. Neben Aktivierung der Gebäudehülle durch photovol- der Optimierung von Einzelkomponenten wird die taische Elemente; besondere Berücksichtigung Systemintegration immer wichtiger, Schwerpunkte von Aspekten des Denkmalschutzes sind daher: Gebäudeintegration, die gesamthafte Projektarten: GLF, IF, EE, DEMO Betrachtung der Photovoltaik im Energiesystem und spezielle Fragen der Netzintegration sowie • Hinterlüftung von gebäudeintegrierter Photo- Materialfragen. voltaik zur Steigerung der Moduleffizienz und aktiver Nutzung der Wärme im Gebäude Projektarten: IF, EE, DEMO Generell ist die Kostenreduktion eine allgemein wichtige Herausforderung, von Einzelkomponen- ten bis zu systemischen Aspekten; wesentlich sind • Monitoring von Anlagen der gebäudeinte- aber auch sozioökonomische Kostenfaktoren, die grierten Photovoltaik mit dem Ziel der Anleitung speziell in der Phase der breiten Etablierung dieser von Optimierungsvorschlägen und dem effizi- neuen Technologie Hemmnisse darstellen und da- enten Technologietransfer mittels Ausbildungs- mit vielfach auch zu erhöhten Kosten bei Anlagen- programmen und Fachbroschüren Projektarten: IF, EE errichtungen führen. • Simulation für Komponentenentwicklung und Angesichts der Bedeutung, die dem Ausbau der Gebäudeintegration (Strahlung, Wärmeleitung, Photovoltaik zugemessen wird, sind Fragen der Konvektion) breiten gesellschaftlichen Akzeptanz sowie Projektarten: IF, EE einer sicheren, zuverlässigen und kostenoptimalen Integration in das bestehende Energiesystem von 3.6.2 Netz- und Systemaspekte, Komponenten großer Bedeutung. Neben der Gebäudeintegration spielen Netz- und Systemaspekte (siehe Kapitel 3.1.1) sowie die 3.6.1 Gebäudeintegration von Photovoltaik Weiterentwicklung von Komponenten eine her- • PV-Module für Gebäudeintegration (inkl. vorgehobene Rolle. Diese umfassen insbesondere Isolierverglasungen, Fassadenintegration und folgende Punkte: stromerzeugende Fenster) mit besonderer • Autonome Photovoltaik-Systeme (z. B. im Berücksichtigung eines möglichen Mehrfach- Freizeit- oder Verkehrsbereich) nutzens (Multifunktionalität) Projektarten: IF, EE, DEMO Projektarten: GLF, IF, EE, DEMO • PV-Module: Optimierung der Modulherstel- • Montage– und Verschattungssysteme sowie lungsprozesse (Kontaktierung, Lötverfahren, -konzepte für gebäudeintegrierte Photovoltaik Moduleinkapselung etc.) mit besonderer Berücksichtigung gestalte- Projektarten: GLF, IF, EE rischer Aspekte Projektarten: GLF, IF, EE, DEMO Neue Energien 2020 21
• Langzeitverhalten, Wirkungsgrad, Lebensdauer von Modulen und Wechselrichtern Projektarten: GLF, IF • Wechselrichter für unterschiedliche PV-Zell- technologien Projektarten: GLF, IF • Neue Antriebe für Tracking Systeme (z. B. Windlastoptimierung, Backtracking von PV- Systemen Projektarten: EE • Batteriespeicher für autonome PV-Systeme und zum Ausgleich von Last/Angebotsspitzen Projektarten: GLF, IF, EE, DEMO • Entwicklung neuer Mess-Analyse und Charakterisierungsmethoden für die Normung, Prüfung, Technologieentwicklung Projektarten: GLF, IF, EE • Systemverhalten von PV-Anlagen (Erträge, Analyse & Simulation, Visualisierung) Projektarten: GLF, IF, EE 3.6.3 Materialien Die Weiterentwicklung von Materialien ist sowohl kurz- als auch langfristig von besonderem Interesse, wobei der Fokus auf folgenden Punkten liegt: • Spezifische Materialentwicklungen (z. B. Sputtermaterialien, Metallurgie, Kunststoff- technik, Nanostrukturierungen etc.) Projektarten: GLF, IF, EE, DEMO • Löt- und Klebeverbindungen: neue Methoden zur Kontaktierung von Solarzellen Projektarten: GLF, IF, EE, DEMO • Senkung der Zell- und Modulkosten durch neue Materialentwicklungen; Modulleichtbau und Zelloptimierung Projektarten: GLF, IF, EE, DEMO 22 Neue Energien 2020
3.7 Bioenergie Die verstärkte Nutzung von Bioenergie ist ein zen- energetischen Biomassekonversion in Güssing über trales Element der österreichischen Energiestra- eine international anerkannte Forschungsplattform, tegie und leistet sowohl am Wärmemarkt als auch die für weitere Forschungen kostengünstige Infra- am Strom- und Mobilitätsmarkt einen wichtigen struktur bietet. Beitrag zur Erhöhung des Anteils an erneuerbaren Energieträgern. In Übereinstimmung mit dem strategischen For- schungsfeld „Biobased Industry“ der Energiefor- Die Erreichung der Zielsetzungen erfordert die schungsstrategie stellen Technologien einen technologische und nachhaltigkeitsorientierte besonderen Schwerpunkt dar, bei denen durch die Weiterentwicklung der thermischen und biolo- Herstellung von Energieträgern oder die Nutzung gischen Umwandlungstechnologien zur Energie- von Bioenergie gemeinsam mit der stofflichen gewinnung und zur kombinierten Gewinnung von Nutzung wertvolle Inhaltsstoffe erzeugt werden. Wertstoffen („Bioraffinerien“) aus Biomasse. Die Nachhaltigkeitsgebote stellen eine Herausfor- 3.7.1 Landnutzung, Biomasseressourcen derung für die heimische Bioenergieversorgung, und Ertragssteigerung insbesondere für die Land- und Forstwirtschaft, Zentrales Ziel der Forschungsaktivitäten ist hier die dar. Die Produktion von nachwachsenden Roh- Erhöhung des nutzbaren Ertrages pro Flächenein- stoffen zur Energieproduktion ist Kriterien der heit bei gleichzeitigem Übergang zu biologischen, Nachhaltigkeit und ethischen Gesichtspunkten zu auf Nachhaltigkeit der Bodennutzung ausgerichte- unterziehen, und eine sinnvolle Einbindung in die ten Anbauweisen. Hierbei soll insbesondere Kreisläufe einer nachhaltigen Lebens- und folgende Fragestellung weiter entwickelt werden: Futtermittelerzeugung sowie der stofflichen • Unkonventionelle Möglichkeiten der deutlichen Nutzung soll erreicht werden. Dabei sind auch Ertrags- u. Produktionssteigerung je Flächen- bisher vernachlässigte – aber zukünftig stark an einheit durch neue oder verbesserte Anbau- Bedeutung gewinnende – Nachhaltigkeitskriterien, und Erntetechniken unter Berücksichtigung des wie der Wasserverbrauch (blaues und grünes Klimawandels Wasser) und der Einfluss auf Humusgehalt, Projektarten: TDF, IF, EE Bodenerosion und Biodiversität einzubeziehen. Nicht zuletzt sind umfassende Energiebilanzen über 3.7.2 Aufbereitung und Bereitstellung die gesamte Prozesskette inkl. der Vorleistungen Im Mittelpunkt stehen dabei effiziente und boden- (z. B. Produktion der Mineraldünger) anzustellen. schonende Technologien und Forschungsfragen Auch Reststoffe aus der gewerblichen bzw. indus- zum Aufbringungssystem, wie insbesondere: triellen Verwertung pflanzlicher Stoffe (z. B. in der • Methoden der Behandlung von Biomasse zur Lebensmittelindustrie) und die biogene Fraktion im Erhöhung der Energiedichte oder der Lager- kommunalen Abfall sollte genutzt werden. fähigkeit (z. B. Torrefizierung, Zerkleinerung, Österreich verfügt sowohl über international Pelletierung, Silierung Trocknung, Lagerung) konkurrenzfähige Forschungseinrichtungen und • Weiterentwicklung der Logistik, der Lagerung Unternehmen als auch mit dem Anlagenpark zur von Biomasse und Sicherung der Brennstoff- qualität zur dezentralen Energieversorgung Neue Energien 2020 23
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