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Wie erreichen wir Klimaneutralität bis 2045? „Deutschlands Neue Agenda“ zeigt auf, welche Voraussetzungen bis 2022, 2025 und 2030 erfüllt sein müssen, damit die beschlossenen Klimaziele erreicht werden können. Neben einem schlüssigen Gesamtkonzept der neuen Bundesregierung fordern die Herausgeberinnen und Herausgeber unter anderem eine Reform des Steuer-, Abgaben- und Umlagensystems inklusive Abschaffung der EEG-Umlage, eine Senkung der Stromsteuer sowie die Einführung eines nationalen, planbar steigenden CO2-Mindestpreises.

Das Wärmekonzept für den Bamberger Lagarde-Campus hat den 3. Platz beim internationalen „Stadtwerke-Award“ gewonnen und wurde damit als Modell für die Nachhaltigkeit ausgezeichnet. Die Stadtwerke Bamberg hatten die Realisierbarkeit des Konzepts in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IEE aus Kassel, dem Nürnberger Ingenieurbüro BUILD.ING Consultants und der Otto-Friedrich-Universität Bamberg entwickelt und hierbei neben der Energieausbeute auch den Platzbedarf, Kohlendioxid- und Lärmemissionen sowie die Wirtschaftlichkeit der einzelnen Wärmeerzeugungsmethoden in den Fokus genommen.

Die Expo hat die Zukunft im Blick. Der Deutsche Pavillon CAMPUS GERMANY bietet rund um das Thema Nachhaltigkeit beeindruckende Innovationen und interessante Einblicke in Forschung und Wissenschaft. Als einer von rund 40 Partnern ist das Fraunhofer IEE im deutschen Pavillon mit der Forschungsvision StEnSea – Stored Energy in the Sea vertreten.

Mittelfristig sollen in Deutschland wie weltweit große Elektrolyse-Kapazitäten aufgebaut werden. Dafür bedarf es neuartiger Stromrichter, die nicht nur den Anforderungen leistungsstarker Elektrolyseure, sondern auch denen der Stromnetze gerecht werden. Solche Stromrichter entwickelt das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) jetzt zusammen mit Partnern im H₂Giga-Projekt HyLeiT. Besonderes Gewicht liegt dabei auf der Systemintegration der Konverter. Ziel des Projektes ist es, die Kosten gegenüber dem Stand der Technik zu halbieren, eine hohe Gleichstrom-Qualität zu gewährleisten und den netzdienlichen Einsatz von Elektrolyseuren zu ermöglichen.

Einen Teilerfolg im BMBF-Wettbewerb „SifoLIFE – Demonstration innovativer, vernetzter Sicherheitslösungen“ haben der Landkreis Hersfeld-Rotenburg und das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE erzielt. Mit ihrem Projektvorschlag »Energy-Islands-HeRo« sind sie in der ersten Wettbewerbsphase zusammen mit 13 weiteren Projekten ausgewählt worden, ihre Ideen zu einem Konzept für innovative Sicherheitslösungen weiterzuentwickeln. In der zweiten Phase werden dann bis zu fünf Kommunen die Chance erhalten, ihre Konzepte in der Praxis zu demonstrieren.

Wärmenetze sind ein zentraler Hebel für den Klimaschutz im Gebäudesektor. Um dort erneuerbare Energien und Abwärme optimal einbinden zu können, müssen die Temperaturen in den Netzen gesenkt werden. Das Fraunhofer IEE hat in enger Kooperation mit dem AGFW und zusammen mit europäischen Forschungspartnern ein Handbuch erstellt, das zeigt, wie bestehende Fernwärme-Systeme umgerüstet und neue Niedertemperatur-Netze geschaffen werden können. Dabei stellen die Experten sowohl die technische als auch die ökonomische Seite dar. Zahlreiche Fallbeispiele belegen: Niedertemperatur-Fernwärme ist unter vielerlei Bedingungen technisch machbar – und wirtschaftlich sinnvoll.

Die Fernwärme ist ein starker Hebel für die Wärmewende in den Städten. Sie wird entscheidend dazu beitragen, den urbanen Gebäudebestand bis 2050 klimaneutral mit Heizwärme zu versorgen – und das zu sozial verträglichen Kosten. Das ist das Ergebnis einer neuen Fraunhofer-Studie, an der der Verband kommunaler Unternehmen (VKU) und zehn Mitgliedsunternehmen mitgewirkt haben. Die Forscher identifizieren Großwärmepumpen in Wärmenetzen als zentrale Technologie, um den Ersatz fossiler Heizungstechnik durch den Ausbau der Wärmenetze klimaneutral zu gestalten.

Auf dem Weg in ein erneuerbares Energiesystem entwickeln sich Verfahren der Künstlichen Intelligenz zur wichtigen Unterstützung bei Prognosen, dem Energiehandel und komplexen Herausforderungen im Anlagen- und Netzbetrieb. Das Kompetenzzentrum Kognitive Energiesysteme (K-ES) präsentiert den aktuellen Stand der Forschung in exemplarischen Vorzeigeprojekten, den Spotlights. Sie richten sich an alle, die besser verstehen wollen, wie praktische Lösungen an der Schnittstelle von Energie und Künstlicher Intelligenz aussehen können.

Photovoltaik- und Windenergieanlagen, die vernetzt produzieren, sind vielfältigen Risiken ausgesetzt. Bereits eine kleine Störung in der IT oder der Anlagentechnik kann weitreichende Konsequenzen für die Funktionsfähigkeit haben. Im Forschungsprojekt SecDER untersuchen sechs Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft, wie das Stromsystem mit virtuellen Kraftwerken resilienter werden kann.

Batterien mit metallischen Lithium-Elektroden versprechen höhere Energie- und Leistungsdichten. Allerdings kann es in diesen Batterien zu elektrochemischen Prozessen kommen, die ihre Sicherheit und Leistung beeinträchtigen. Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) entwickelt nun in dem vom BMWi geförderten Projekt „metaLit“ Modelle, mit denen sich diese Prozesse simulieren lassen. Die Software kann genutzt werden, um die Algorithmen in Batteriemanagementsystemen zu verifizieren. Das erspart teure, aufwändige Tests mit realen Batterien. Der Modellierung geht eine experimentelle Analyse durch das Forschungsinstitut Edelmetalle + Metallchemie (fem) voraus.