Angesichts der Neuausrichtung des Energiesystems im Zuge der Energiewende und der Sicherstellung einer umweltverträglichen, zuverlässigen und bezahlbaren Energieversorgung wird der Energieforschung eine hohe Priorität eingeräumt. Die Themen auf dem Gebiet der Energieforschung decken daher ein breites Spektrum ab. Hauptkategorien des aktuellen Energieforschungsprogramms der Bundesregierung sind Erneuerbare Energien, Energieeffizienz, Nukleare Sicherheit und Kernfusion.
Aktuelle Themen der Energieforschung
Von besonderer Bedeutung bei der Energieforschung sind systemorientierte Ansätze, die keine isolierte Betrachtung einzelner Forschungsaspekte verfolgen, sondern direkt eine enge Verzahnung und die Wechselwirkungen mit anderen Bereichen im Blick haben. Zu den zentralen systemübergreifenden Themenfeldern zählen z.B. Forschungsvorhaben, die sich mit den Themen Netze, der Energie-Speicherung oder der energetischen Optimierung von Industrieprozessen befassen.
In einzelnen Sektoren wie Kraftwerkstechnologien, Windenergie oder Solarenergie stehen zudem technische Fragestellungen auf der Agenda.
Kraftwerkstechnologien
Im Bereich der Kraftwerkstechnologien geht es darum, die Anlagen mit Blick auf die Energiewende in ihrer Betriebsweise zu flexibilisieren und für einen kosten- und ressourceneffizienten Teil- und Mindestlastbetrieb auszurichten. Dazu zählt die technische Umsetzung schneller An- und Abfahrgeschwindigkeiten, die Vorbereitung der Anlagen für einen flexiblen Brennstoffeinsatz sowie die Realisierung von Kostensenkungspotenzialen.
Windenergie
Oberthemen im Bereich der On- und Offshore-Windenergie sind z.B. die Neu- und Weiterentwicklung von Multi-Megawattanlagen sowie die Erschließung von Kostensenkungspotenzialen. Im Fokus stehen außerdem die Erhöhung der spezifischen Erträge sowie eine weitere Steigerung der technischen Zuverlässigkeit und die Netzintegration. Angesichts der hohen Installationskosten von Groß-Windenergieanlagen (WEA) wächst zudem die Bedeutung zur Reduzierung von Gewicht und Größe der Anlagen- und Anlagenkomponenten. Bei der Offshore-Windenergie stellt die schalloptimierte und kostengünstige Gründung von Offshore-WEA weiterhin ein wichtiges Forschungsthema.
Solarenergie
Bei der Solarstromerzeugung stehen u.a. die Neu- und Weiterentwicklung von leistungsfähigen PV-Modulen und die damit verbundene Erschließung von weiteren Kostensenkungspotenzialen und Wirkungsgradsteigerungen der Module im Fokus. Auf der Forschungsagenda steht zudem die Entwicklung leistungsfähiger Solarzellen der nächsten Generation.
Kernfusion und nukleare Sicherheitsforschung
In Deutschland wird trotz des Atomausstieges weiterhin im Bereich der Kernfusion geforscht, u.a. über die Unterstützung des internationalen Forschungsreaktors ITER in Frankreich. Um hohe Sicherheitsstandards beim Betrieb, der Stilllegung und dem Rückbau von Kernkraftwerken und der Endlagerung von Atommüll zu gewährleisten, wird in Deutschland zudem im Bereich der nuklearen Sicherheit geforscht.
