Technologische Transformation
Prof. Frithjof Staiß vom ZSW leitet das Arbeitspaket 2. Quelle: Pierro Chiussi, IASS
Prof. Frithjof Staiß vom ZSW leitet das Arbeitspaket 2. Quelle: Pierro Chiussi, IASS
Arbeitspaket 2

Welche Technologien sind die vielversprechendsten?

Welche Technologien für die Energiewende gibt es bereits auf dem Markt? Welche stecken in der Entwicklungsphase? Und welche Technologien werden für eine erfolgreiche Energiewende noch benötigt? Diese Fragen beantwortet das Forschungsteam. Es erfasst und strukturiert die vorhandenen Technologien und laufende Technologieentwicklungen für die Energiewende. Dies gilt für die Energieerzeugung, ebenso wie die Energiewandlung und den Energieverbrauch, wozu insbesondere auch der Verkehr zählt.

Die Forschenden erstellen eine umfassende Datenbasis zum Stand der Technologien und der zukünftigen Entwicklung, die auch Faktoren wie den verbleibenden Forschungs- und Entwicklungsbedarf, Entwicklungszeit bis zur Marktreife, Marktdurchdringungszeiträume, ökonomische Parameter, oder Ressourcenbedarf berücksichtigt.

Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), ein Partner im Forschungsverbund STRise, leitet und koordiniert dieses Arbeitspaket. Hierzu gehört die Kommunikation und Abstimmung mit den Projektpartnern innerhalb des ENavi-Arbeitspaketes 2 ebenso wie mit allen weiteren ENavi-Arbeitspaketen. Die Erkenntnisse sollen den anderen Kopernikus-Projekten zur Verfügung gestellt werden. Deshalb sorgt das ZSW für einen regelmäßigen Austausch mit den Kopernikus-Projekten ENSUREP2X und SynErgie.

Die Energiewende wird nicht an einem Mangel an technischen Lösungen scheitern. Die Herausforderung wird sein, denjenigen technischen Pfad zu identifizieren, der die Ziele im Hinblick auf Klima- und Umweltverträglichkeit sowie Versorgungssicherheit robust erfüllt und dabei den gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und rechtlichen Anforderungen gerecht wird.

Prof. Matthias Oechsner, TU Darmstadt

Das ENavi-Arbeitspaket 2 beinhaltet fünf Aufgabenbereiche, die sogenannten Tasks.

Der erste Aufgabenbereich umfasst die Abstimmung innerhalb des Arbeitspaketes sowie den Austausch mit allen weiteren Arbeitspaketen des ENavi-Projektes. Darüber hinaus simmen sich die Koordinatoren kontinuierlich mit den anderen drei Kopernikus-Projekten ENSURE, P2X und SynErgie ab, sowie den Kompetenzteams und weiteren externen Stakeholdern wie Branchenvertretern, Politik und Zivilgesellschaft u.a. im Rahmen von Stakeholderdialogen.

Für die Auswertung werden Technologiesteckbriefe entwickelt, die den Stand der jeweiligen Technologie heute und in der Zukunft charakterisieren und die Einsatzmöglichkeiten der jeweiligen Technologie im Energiesystem aufzeigen.

Aufbauend auf den Ergebnissen des zweiten Aufgabenbereichs ist es hier das Ziel, Technologien zu identifizieren, die sich eigenständig weiterentwickeln oder zur Marktreife kommen können. Äußere Faktoren, wie zum Beispiel die globale Marktentwicklung, kann diesen Prozess positiv beeinflussen. Die Technologie selbst kann wiederum die Energiewende in Deutschland mit vorantreiben und das Energiesystem tiefgreifend verändern, wie zum Beispiel autonom fahrende Elektrofahrzeuge.

Die Verbreitung und Annahme einer neuen Technologie im Energiesystem entscheidet darüber, ob sich eine Erfindung (Invention) im Markt etablieren kann. Innovationen wie neue Produkte oder neue Technologien müssen eine gewisse Trägheit sozialer Systeme überwinden, ehe sie sich in der Breite durchsetzen. Eine Innovation übernehmen zunächst nur wenige Personen (oder Organisationen), die Innovatoren; dann folgen die „early adopters“ (frühe Anwender), in den nachfolgenden Schritten die breite Masse und die sogenannten „Laggards“ (Nachzügler). Diesen Prozess nennen Wissenschaftler „Diffusion“. Positive Rahmenbedingungen beschleunigen sie. Die Ausgestaltung des Innovationsumfelds ist der zentrale Erfolgsfaktor, der darüber entscheidet, ob sich neue Produkte oder Verfahren erfolgreich im Markt etablieren können. Im Task 4 bereiten die Forschenden einen Katalog vor, in dem sie der Maßnahmen empfehlen, wie eine Innovationen einen Markt erfolgreich erobern kann.

Die erarbeiteten Technologiebasisdaten führt das Forschungsteam mit den Erkenntnissen zu den Innovationsprozessen zusammen und nutzt sie, um daraus mögliche Technikwelten zu entwickeln. Erkenntnisse aus Modellregionen und Reallaboren fließen kontinuierlich in diesen Arbeitsbereich ein und werden mit den Kompetenzteams diskutiert.

Mit Steckbriefen zu Innovationen

Die Ergebnisse des Arbeitspaketes spiegeln sich in einer strukturierten Erfassung der energiewenderelevanten Technologiebasis in Steckbriefen wieder, die neben dem Status quo auch den Entwicklungsbedarf und das Entwicklungspotenzial einschließen.

Zusätzlich soll eine Analyse von Technology-Push-Pfaden das Weltmarktpotential von Technologien identifizieren sowie die Folgen einer ungesteuerten Diffusion und mögliche Steuerungsinstrumente zeigen.

Ein weiteres wichtiges Ergebnis stellt eine Analyse des Innovationsumfelds auf bundesweiter, europäischer sowie globaler Ebene dar, welche letztlich in Form eines Maßnahmenkataloges zur gezielten Unterstützung bzw. Beeinflussung der Technologieentwicklung und –diffusion beitragen soll.

Prof. Dr. Frithjof Staiß

Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg, +49 (0)711 7870210, frithjof.staiss@zsw-bw.de

  • Leiter Arbeitspaket 2 Technologische Transformation

Publikationen aus Arbeitspaket 2

Patente als Qualitätsindikatoren

Patente sind ein wichtiger Indikator für die Energiewende. Sie können Informationen über die Qualität von Forschungs- und Entwicklungsergebnissen geben und somit entscheidend zum Erfolg der Projekte beitragen. Die vorliegende Studie setzt sich mit dem Patentierverhalten in Europa auseinander.

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Bahnbrechende Erfindungen in der Wind- und Solarindustrie

Innovationen treiben den Fortschritt in der Wind- und Solarindustrie voran. Die Firmen arbeiten dafür besonders eng mit der Wissenschaft zusammen. Welche Rolle die Vernetzung für Unternehmen dabei spielt, zeigt das Paper des Fachgebiets Systemanalyse am Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung (ZSW). (Text auf Englisch)

 

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