Die Energiewende gestalten: Innovation als Schlüssel zum Erfolg

Forschung, Technologieentwicklung und Innovation (FTI) sind Ausgangspunkt und Erfolgsfaktor für eine gelungene Energiewende. Sie ermöglichen nicht nur die Entwicklung und Integration effizienter und erneuerbarer Energietechnologien, sondern adressieren auch die komplexen gesellschaftlichen Herausforderungen, die mit der Transformation unserer Energie- und Wirtschaftssysteme einhergehen.

Drei klare Ziele

Der FTI-Schwerpunkt „Energiewende" verfolgt drei klare Ziele, die mit einem wirkungsorientierten Maßnahmen-Mix eine starke Verbindung zwischen kurzfristigen Maßnahmen und langfristigen Zielen herstellen.

1. Erfolgreiche Energiewende in Österreich: Ziel ist die technologische Ermöglichung und gesellschaftliche Beschleunigung der Energiewende, um einen zielsicheren Ablauf zu gewährleisten.
2. Erfolgreiche österreichische Akteure in globalen Wertschöpfungskreisläufen: Die Innovationskraft und Kompetenz österreichischer FTI-Akteure wird gestärkt, um ihre Integration in internationale Wertschöpfungs- und Lieferketten zu fördern.
3. Zukunftskompetenz im FTI-System: FTI-Akteure erlangen die Fähigkeit, zukünftige Entwicklungen im Bereich der Energieinnovation zu antizipieren und darauf aufbauend zu handeln.

Schwerpunktthemen der Energiewende

Im Zuge des FTI-Schwerpunkts „Energiewende" wurden mehrere Forschungsthemen von besonderer Bedeutung ermittelt. Dazu gehören fortschrittliche Energieerzeugungs- und Speichertechnologien, die Nutzung und Entwicklung von Wasserstofftechnologien als saubere Energiequelle, die Gestaltung flexibler und integrierter Energiesysteme, die digitale Transformation zur Optimierung von Energieflüssen und -management sowie die Steigerung der Energieeffizienz in Anwendung und Umwandlung.

Diese Forschungsthemen bilden die Grundlage für zielgerichtete Forschungs- und Innovationsanstrengungen zur Sicherstellung einer nachhaltigen, zuverlässigen und effizienten Energieversorgung.

• Energieerzeugungs- und Speichertechnologien inkl. Produktionsprozesse und Materialien: Dieser Bereich konzentriert sich auf die Integration und Weiterentwicklung von erneuerbaren Energietechnologien, die für eine nachhaltige Energiezukunft unerlässlich sind. Die Herausforderungen und Potenziale in der Produktion, Effizienzsteigerung und Kreislaufwirtschaft stehen im Vordergrund.
• Wasserstoff, erneuerbare Gase und Carbon Capture Utilisation and Storage: Wasserstofftechnologien und CCUS spielen eine Schlüsselrolle bei der Erreichung der Klimaziele. Sie ermöglichen eine nachhaltige Energieversorgung und tragen zur Reduktion von CO2-Emissionen bei. Effizienzsteigerungen und die Entwicklung von Marktmodellen sind entscheidend.
• Systemdesign und -betrieb von flexiblen, integrierten Energiesystemen: Die Gestaltung effizienter und resilienter Energiesysteme, die verschiedene Energiequellen integrieren können, ist von zentraler Bedeutung. Innovationen in der Systemsteuerung und -optimierung unterstützen eine zuverlässige Versorgung.
• Digitale Transformation für die Energiewende: Digitale Technologien bieten neue Möglichkeiten zur Steuerung und Optimierung des Energiesystems. Sie verbessern die Energieeffizienz und unterstützen die Integration erneuerbarer Energien.
• Effiziente Energieanwendung und Umwandlung: Energieeffizienz ist ein zentraler Aspekt der Energiewende. Innovationen im Bereich der Energieanwendung und -umwandlung tragen zur Reduktion des Gesamtenergiebedarfs bei und fördern eine nachhaltige Nutzung von Ressourcen.

Energiewende ganzheitlich denken

In der Berücksichtigung von nachhaltigen Wertschöpfungsketten Kreislaufwirtshaft und breiter Teilhabe an der Energieinnovation liegen die Schlüsselfaktoren für eine gelingende nationale und europäische Energiewende.

• Nachhaltige Wertschöpfungsketten und Stärkung des Produktionsstandorts: die Förderung nachhaltiger Lieferketten und die Stärkung regionaler Produktionsstandorte, um die ökonomische Leistungsfähigkeit zu verbessern und gleichzeitig Umweltbelastungen zu reduzieren.
• Kreislaufwirtschaft und Versorgungssicherheit: die Umweltbelastungen durch eine effiziente Nutzung von Ressourcen zu minimieren und gleichzeitig die Versorgungssicherheit mit Energie und Rohstoffen zu gewährleisten, insbesondere durch die Förderung von Recycling und Wiederverwendung.
• Gesellschaftliche Transformation: Innovationen und Technologien so zu gestalten, dass sie den Bedürfnissen und Werten der Gesellschaft entsprechen, um eine breite Akzeptanz und Beteiligung an der Energiewende zu erreichen.

Drei Dimensionen von Innovation

In folgenden drei Dimensionen werden Innovationen vorangetrieben, Erkenntnisse gewonnen und evidenzbasiertes Wissen aufgebaut:

1. Technologien, Infrastrukturen und technische Systemlösungen

„Welche Technologien, Infrastrukturen und deren Evolution zu technischen Systemlösungen benötigen wir und wie können wir sie bereitstellen?"

Der Fokus liegt hier auf der Entwicklung und Produktion von Technologien zur Umwandlung, Speicherung und dem Transport sauberer Energie. Dazu gehört, wie verschiedene Technologien und Infrastrukturen technisch nahtlos über einzelne Energievektoren und Sektoren hinweg zusammenarbeiten und so Flexibilität und Sektorkopplung erreichen können. Dieser umfasst beispielsweise auch rein technische Aspekte von CO2-Managementsystemen und Kreislaufwirtschaft. Ebenso Aspekte des Betriebs und der Wartung von Infrastrukturen und Komponenten.

2. Organisation von Energiesystemen

„Wie gestalten wir das Zusammenspiel von unterschiedlichen Akteur:innen im Betrieb von Energiesystemen?"

Dabei geht es darum, wie das Zusammenspiel der verschiedenen Akteur:innen und der damit verbundenen Systemelemente im gesamten Netzwerk, von der Produktion bis zur Endnutzung, so organisiert werden kann, dass die verschiedenen Formen erneuerbarer Energien flexibel kombiniert werden können.

Ziel ist dabei, dass die kontinuierliche Bereitstellung von Dienstleistungen und Prozessen sichergestellt werden kann. Dazu gehören Aspekte des Werteaustauschs zwischen den Akteuren (mit ihren zugehörigen Systemelementen) – etwa Markt- und Geschäftsmodelle oder Gemeinschaften. Es umfasst auch Aspekte des rechtlichen und regulatorischen Rahmens.

Darüber hinaus sind organisatorische Aspekte des CO2-Managements berücksichtigt. Interaktionen von Akteuren zum Auf- und Abbau von Systemen oder Systemelementen werden ebenfalls als Teil ihres Betriebs angesehen, einschließlich organisatorischer Aspekte der Kreislaufwirtschaft.

3. Transition von Energiesystemen

„Wie finden neue Lösungen Eingang in den Lebensalltag von Bürger:innen, Gemeinden und Regionen, Unternehmen und Infrastrukturbetreibern?"

Dies umfasst die Pflege und Förderung von Innovationsökosystemen ebenso wie die Entwicklung von Systemlösungen, Technologien und Services an der Schnittstelle Mensch-Technik. Es betrifft aber auch den Wandel von Unternehmen mit ihren Personal- und Organisationsstrukturen, Aspekte gesellschaftlicher Akzeptanz, der Veränderung von Werten und Nutzerverhalten sowie des kulturellen Diskurses (z.B. Raumordnung), sowie weitere soziotechnische Aspekte.

Die nachhaltige Bereitstellung von Materialien, Komponenten und Anlagen in globalen Lieferketten ist eine wesentliche Voraussetzung für die erfolgreiche Energiewende. Im Zuge der Transition sind Auswirkungen auf das Klima (mit Fokus auf CO2 Wirkung und Klimakrise als Leitmotiv), die Natur und Ökologie sowie die Ressourcen im Allgemeinen im Blick zu behalten.

Leitinitiativen

• Energieforschung
• Clean Energy Transition Partnership
• 100% Reallabore
• FTI-Initiative zur Transformation der Industrie
• Forschungskooperationen in der Internationalen Energieagentur