Reallabore: Experimentierräume für neue Energietechnologien

Im echten Leben testen, was im Forschungslabor erprobt wurde: Diese Chance bekommen jetzt 20 Gewinner des BMWi-Ideenwettbewerbs "Reallabore der Energiewende".

Bundesminister Peter Altmaier über Reallabore.© BMWi/Susanne Eriksson

Das Novum dabei: Erstmals werden verschiedene innovative Technologien und Verfahren - wie etwa die Herstellung von Wasserstoff - zunächst im Praxiseinsatz erprobt. In geographisch abgegrenzten Experimentierräumen können die ausgewählten Forschungskonsortien somit wertvolle Erfahrungen für einen möglichen späteren Einsatz in ganz Deutschland sammeln. Probleme können im "Echteinsatz" erkannt, analysiert und behoben werden. So kommt neue Energietechnik schneller zur Marktreife - und die Energiewende entscheidende Schritte vorwärts.

Wasserstofftechnologien im Fokus

Wie lässt sich Wasserstoff in großen Mengen aus grünem Strom kostengünstig herstellen und speichern? Unter welchen Bedingungen kann Gas als Treibstoff für Autos mit Brennstoffzellenantrieb marktwirtschaftlich vertrieben werden? Wie können Fabriken und private Haushalte mit Strom und Wärme optimal vernetzt und versorgt werden? Wie kann der Verkehr in den Innenstädten möglichst schadstoffarm rollen? Mögliche Lösungen für komplexe Fragestellungen wie diese werden in den Reallaboren unter anderem von Kommunen, Industrieunternehmen, Wissenschaftsteams sowie IT-Spezialisten gemeinsam erarbeitet und erprobt.

Der Ideenwettbewerb "Reallabore der Energiewende" der Bundesregierung möchte Lösungen voranbringen, die den klimaschädlichen Kohlendioxidausstoß deutlich senken. Deshalb lag der inhaltliche Schwerpunkt bei der Wettbewerbsausschreibung auf energieoptimierten Stadtquartieren, großskaligen Stromspeichern und insbesondere auch auf Wasserstofftechnologien.

Wasserstoff als Treibstoff oder Kühlmittel – flexibel einsetzbar und emissionsfrei

Denn das farb- und geruchlose Gas, das mittels Elektrolyse aus Wasser hergestellt werden kann, ist ein echtes Multitalent und zum Hoffnungsträger der Energiewende geworden. Warum? Seine Nutzung erzeugt keine oder nur sehr geringe Treibhausgas-Emissionen. Zudem ist Wasserstoff vielfältig einsetzbar. Das Gas kann Energie erzeugen und speichern, Generatoren in Kraftwerken kühlen, oder als Treibstoff in Autos mit Brennstoffzellenantrieb emissionsfreies Fahren ermöglichen. Darüber hinaus kann es zu CO2-neutralem Erdgas und vielen chemischen Produkten weiterverarbeitet werden.

Diese Flexibilität machen sich gleich eine ganze Reihe von Reallaboren zu eigen. Sie wollen Strom in großen Elektrolyseuren in Wasserstoff umwandeln, in Modellnetze transportieren und dann je nach Bedarf weiterverwenden.

Einsatz außerhalb der Reallabore braucht noch Zeit

Der Einsatz des Multitalents außerhalb der Reallabore wird jedoch noch einige Zeit dauern. Derzeit ist es noch sehr teuer, auf diese Weise Wasserstoff herzustellen. Gründe sind hohe Umwandlungsverluste und die bisherige Fertigung der Anlagen in Kleinserien oder im Manufakturbetrieb. Am ersten Ideenwettbewerb "Reallabore der Energiewende" hatten sich 90 Forschungskonsortien mit über 500 Partnern aus Industrie und Forschung beteiligt. 20 Projektverbünde sind als Gewinner ausgewählt worden. Darunter befinden sich auch Reallabore, die in den vom Kohleausstieg betroffenen Regionen angesiedelt sind.

Das BMWi fördert die Reallabore von 2019 bis einschließlich 2022 mit insgesamt 100 Millionen Euro pro Jahr. Hinzu kommen sollen einmalig weitere 200 Millionen Euro für Reallabore in vom Strukturwandel betroffenen Regionen.

Der Förderrahmen für die Umsetzung von Reallaboren der Energiewende soll erweitert werden. Für diese Erweiterung wird eine neue Förderrichtlinie des BMWi erarbeitet, die noch von der Europäischen Kommission genehmigt werden muss. Das erfolgt auf Grundlage des "Unionsrahmens für staatliche Beihilfen zur Förderung von Forschung, Entwicklung und Innovation" in Verbindung mit den "Leitlinien für staatliche Umweltschutz- und Energiebeihilfen 2014-2020".