Internationale Energieagentur (IEA)
Im Energiebereich bestehen starke globale Abhängigkeiten, Veränderungen in nationalen Energiesystemen können sich global auswirken. Daher spielen internationale Energiemärkte und der internationale energiepolitische Dialog eine entscheidende Rolle. Vor diesem Hintergrund bietet die Internationale Energieagentur (IEA) die weltweit bedeutendste Kooperationsplattform für Regierungen und Experten zu Forschung, Entwicklung und Nutzung von Energieträgern und -technologien. Die IEA ist eine selbständige Organisation innerhalb der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD). Sie unterstützt ihre Mitgliedsländer bei der Bereitstellung einer sicheren, nachhaltigen sowie wirtschaftlichen Energieversorgung.
Heute hat die IEA 31 Mitgliedsländer, inklusive der Europäischen Union. Hinzu kommen elf assoziierte Partnerstaaten. Im November 1974 gründeten 16 OECD-Mitgliedsländer, darunter auch Deutschland, die IEA als Reaktion auf die globale Ölkrise. Zu Beginn stand die Sicherstellung der Erdölversorgung im Fokus. Die Arbeitsschwerpunkte haben sich in den letzten Jahrzehnten weiterentwickelt und erweitert, hin zu einer nachhaltigen Energiepolitik, der Erarbeitung von Marktreformen, der Entwicklung innovativer Energietechnologien und der zunehmenden, aktiven Einbindung von Schwellenländern in energiepolitische Fragestellungen. Sitz des IEA-Sekretariats mit etwa 240 Mitarbeitenden ist Paris.
Die wichtigsten gemeinsamen Ziele in der IEA
- sichere und verlässliche Energieversorgung der Mitgliedsländer, unter anderem durch Aufbau und Unterhaltung gemeinsamer IEA-Maßnahmen zur Notfallversorgung bei Ausfall von Energieimporten (Bevorratung und -Verteilung)
- Beobachtung und Stabilisierung der globalen Energiemärkte und Preisentwicklungen
- Unterstützung bei der Umstellung auf umweltfreundliche und nachhaltige Energieträger
- internationale Zusammenarbeit zur Entwicklung neuer Energietechnologien und eines nachhaltigen globalen Energiesystems
Die Bundesregierung wird bei der IEA federführend durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz vertreten.
Das IEA-Gremium CERT (Committee on Energy Research and Technology) ist zuständig für die Koordinierung und Zusammenarbeit in der weltweiten Energieforschung. CERT begleitet auch die Beteiligung deutscher Forschungspartner an den zahlreichen internationalen Forschungsprogrammen (Technology Collaboration Programmes) des Energietechnologienetzwerks der IEA.
Ziele der Technologieinitiativen der IEA (Technology Collaboration Programmes, TCP)
Die TCP sind multilaterale Technologieinitiativen und das Hauptinstrument der IEA zur Umsetzung ihres Technologieprogramms.
In den TCP können sich Mitgliedstaaten und interessierte Partner an internationaler Zusammenarbeit im Energiesektor beteiligen – in Forschung und Entwicklung, Demonstration und Verbreitung innovativer Technologien. Übergeordnetes Ziel dabei ist es, zu einem nachhaltigen, sicheren und wirtschaftlichen globalen Energiesystem beizutragen.
Die TCP ermöglichen Forschungseinrichtungen und Wirtschaftsunternehmen die Kooperation in allen technologischen Bereichen der nichtnuklearen Energieforschung sowie der Kernfusion. Entsprechende Arbeitsthemen, Regeln und Ziele der Zusammenarbeit werden in den TCP vertraglich festgelegt.
Finanzierung der TCP
Kosten- und/oder Aufgabenbasis: Die teilnehmenden Länder entscheiden gemeinsam über die Art der Finanzierung.
Die jeweils teilnehmenden Länder bzw. Institutionen finanzieren das TCP selbst. Dabei wird die Forschung auf Kosten- oder Aufgabenbasis umgesetzt – oder als Kombination aus beidem:
- Kostenbasis eignet sich für TCP mit gemeinsamen Forschungsaktivitäten der teilnehmenden Länder.
- Das Vorgehen nach Aufgabenbasis bietet sich an, wenn verschiedene teilnehmende Länder parallel unterschiedliche Konzepte oder Ansätze verfolgen.
Deutsche Unternehmen und Forschungseinrichtungen können beispielsweise mit thematisch passenden Arbeitspaketen aus Vorhaben im Energieforschungsprogramm zu den TCP beitragen.
TCP mit deutscher Beteiligung
Deutschland engagiert sich derzeit in 24 von insgesamt 39 laufenden TCP der IEA. Dabei liegt die Federführung beim Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz.
In den Lenkungsausschüssen der TCP (Executive Committees), tragen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Projektträgers Jülich sowie deutscher Universitäten und Forschungseinrichtungen zur erfolgreichen Realisierung der Projekte bei. Als zentrale Schnittstelle nutzt der Projektträger Jülich die dabei gewonnenen Erfahrungen, Kenntnisse und Kontakte auch für die Umsetzung des Energieforschungsprogramms.
In der folgenden Auflistung der TCP mit deutscher Beteiligung wird für weitere Informationen auf die jeweilige Website verlinkt. Zu einigen TCP finden Sie auch eine Kurzdarstellung auf einem der Fachportale zur durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten angewandten Energieforschung. Zudem enthält die Auflistung von einer Ansprechperson pro TCP.
Informationen zu geplanten Veranstaltungen finden Sie auf den Webseiten der einzelnen TCP.
Cross cutting activities
Die globale Energiewende mit Modellen der Systemanalyse voranbringen
Energiesysteme sind keine „Black Box“. Mit steigenden globalen Verflechtungen nehmen auch in der Energieversorgung die Wechselwirkungen zwischen Staaten weiter zu. Zudem wächst durch die weltweite Energiewende die Komplexität auf regionaler, nationaler und internationaler Ebene. Damit kommt der Systemanalyse durch ihre Modelle und Analysen eine besondere Bedeutung zu, um Zusammenhänge aufzuzeigen, Prognosen zu ermöglichen und Handlungsempfehlungen für Entscheidungen abzuleiten.
Internationale Zusammenarbeit in diesem Bereich ist somit besonders relevant, um gemeinsam durch einen länderübergreifenden Austausch systemanalytische Werkzeuge zu entwickeln, die einerseits global nutzbar sind und andererseits von Impulsen und Erfahrungswerten aus verschiedenen Energiesystemen profitieren.
Das „Energy Technology System Analysis Programme“ (ETSAP) ist eine Technologieinitiative (Technology Collaboration Programme TCP) der Internationalen Energieagentur (IEA) zum Thema Energiesystemanalyse. An ETSAP wirken aktuell, neben Deutschland, 19 weitere IEA-Mitgliedsstaaten, die Europäische Kommission und zwei Sponsoren aus der Privatwirtschaft mit.
Das TCP besteht bereits seit 1977 und ist damit eine der ältesten Technologieinitiativen der IEA. Es bringt als Netzwerk fast 200 Wissenschaftsteams aus rund 70 Ländern zusammen.
Entscheidungsträger weltweit bei der Planung des Energiesystems von morgen unterstützen
ETSAP wurde initiiert, um durch eine systemanalytische Herangehensweise die Weiterentwicklung des globalen Energiesystems durch Untersuchungen zu aktuellen energiepolitischen Fragestellungen voranzutreiben und damit die IEA und ihre Mitgliedsländer beratend zu unterstützen.
Über die internationale Zusammenarbeit entwickeln die Teilnehmenden Energiesystemmodelle den aktuellen energiesystemischen Anforderungen entsprechend fort und wenden diese sowohl global als auch regional unter Aspekten der Energiewende und des Klimaschutzes an.
So bietet ETSAP beispielsweise unterschiedliche Modellgeneratoren wie TIMES an, die durch das TCP entwickelt und stetig weiter verbessert werden. Zudem unterstützt das Technologieprogramm Personen durch Trainingsformate, damit diese eigene internationale, nationale oder regionale Energiesystem-Modelle erstellen können. Außerdem stellt ETSAP mit E-TechDS eine umfangreiche Datenbank zu Energiebedarf und Versorgungstechnologien bereit.
Wissenschaftliche Begleitforschung
Der deutsche Beitrag zu ETSAP wird durch eine Begleitforschung ergänzt. Diese schreibt das BMWK regelmäßig neu aus. Die aktuelle wissenschaftliche Begleitung der Weiterentwicklung der TIMES-Modellgeneratoren ist im Januar 2021 gestartet. Die Arbeiten setzt ein Verbund der Universität Stuttgart, des Forschungszentrums Jülich und der Technischen Universität München um.
Ansprechpersonen
Delegate
Universität Stuttgart
Dr. Markus Blesl
mb@ier.uni-stuttgart.de
Alternate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Integration
Christoph Jessen
c.jessen@ptj.de
End use technologies
Das Technology Collaboration Programme District Heating and Cooling (TCP DHC) befasst sich mit der Auslegung, Leistung und dem Betrieb von Erzeugungs- und Verteilungssystemen sowie Verbraucheranlagen. Im Rahmen von DHC finden Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsprojekte statt. Darüber hinaus ist das TCP Schirmherr des „International Symposium on District Heating and Cooling“. Auf der alle zwei Jahre an wechselnden Veranstaltungsorten stattfindenden Konferenz werden neueste Forschungsergebnisse der internationalen Fachwelt vorgestellt. Die Konferenz im Jahr 2021 fand als hybrides Event in Nottingham (UK) und online statt. Das TCP ist auch Sponsor des internationalen „DHC+ Student Awards“ und unterstützt damit seit vielen Jahren den wissenschaftlichen Nachwuchs auf dem Gebiet der leitungsgebundenen Versorgung mit Wärme und Kälte
Design, Performance und Betrieb von Wärme- und Kältenetzen sind Forschungsthemen, die Expertinnen und Experten hier bearbeiten. Dabei geht es um den gesamten Prozess von der Erzeugung und Verteilung der Wärme oder Kälte bis zur Übergabe an den Endkunden. Bei den eingesetzten Technologien haben Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen eine hohe Relevanz, auch wegen der wachsenden Bedeutung, die Elektrizität bei der Deckung des weltweiten Energiebedarfs spielt. Ein Vorteil: Die Wärme, die bei der Stromerzeugung über KWK entsteht, kann wieder rückgewonnen werden.
Die Nutzung von industrieller Abwärme oder Solarthermie für die Beheizung sowie die Verwendung von Grundwasser oder Kälte aus Wärme für die Gebäudekühlung spielen ebenfalls eine wichtige Rolle im Technologieprogramm DHC. Die Verteilung der Energie kann in großen, ausgedehnten Netzen mit zentralem Erzeuger oder mehreren dezentralen Erzeugern sowie in kleineren Inselnetzen erfolgen.
Um Treibhausgase einzusparen, empfiehlt das Technologieprogramm der IEA zunächst, den Endenergiebedarf zu verringern. Danach sollte analysiert werden, welche der oben aufgeführten Maßnahmen in Betracht kommen. Erst wenn genannten Möglichkeiten untersucht worden sind, muss die effiziente Nutzung fossiler Brennstoffe in Betracht gezogen werden.
Kenndaten
Finanzierungsart: Cost-shared (seit 1983) sowie Task-shared (seit 2012)
Mitgliedstaaten: Belgien, Dänemark, China, Deutschland, Finnland, Frankreich, Italien, Kanada, Südkorea, Norwegen, Österreich, Schweden, Vereinigtes Königreich, USA
Arbeitsgruppen
Annex TS6 - Status Assessment, Ageing, Lifetime Prediction and Asset Management of District Heating (DH) Pipes
Annex TS5 - Integration of Renewable Energy Sources into existing District Heating and Cooling Systems
Annex TS4 - Digitalisation of District Heating: Optimised Operation (and Maintenance) of District Heating and Cooling Schemes via Digital Processes Management
Annex TS3 - Hybrid Energy Networks: District heating and cooling networks in an integrated energy system context
Annex XIII:
(1) Leave 2nd generation behind: cost effective solutions for small-to-large scale DH networks
(2) MEMPHIS 2.0: Advanced algorithm for spatial identification, evaluation of temporary availability and economic assessment of waste heat sources and their local representation
(3) Artificial Intelligence for Forecasting of Heat Production and Heat demand and Fault Detection in District Heating Networks
(4) Cost Benefit study on the building secondary network for improving DH performance
(5) Optimized transition towards low-temperature and low-carbon DH systems (OPTiTRANS)
(6) The district heating business model 2050
(7) CASCADE: A comprehensive toolbox for integrating low-temperature sub-networks in existing district heating networks
Ansprechpersonen
Delegate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Nutzung
Dr. Carsten Magaß
c.magass@ptj.de
Alternate
AGFW - Der Effizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e.V.
Dr. Heiko Huther
h.huther@agfw.de
Ungefähr ein Drittel der Primärenergie wird in nicht-industriellen Gebäuden wie Wohnungen, Büros, Krankenhäusern und Schulen benötigt, wo sie für Heizung und Kühlung, Beleuchtung, Lüftung und den Betrieb von Geräten verwendet wird. Der Gebäudesektor stellt somit einen wesentlichen Beitrag zur Nutzung fossiler Brennstoffe und den damit verbundenen Kohlendioxidemissionen dar. Unsicherheiten in der Energieversorgung und die Gefahr der globalen Erwärmung haben dafür gesorgt, dass viele Länder Zielwerte für die Reduzierung des Energieverbrauchs in Gebäuden eingeführt haben. Insgesamt sollen diese den Energieverbrauch um 5 bis 30 Prozent senken. (Quelle: www.iea-ebc.org/ebc)
Internationale Zusammenarbeit, bei der Forschungsaktivitäten und Wissen miteinander geteilt werden, ist ein wichtiger Faktor, um dieses Ziel erreichen zu können. Das Technology Collaboration Programme Energy in Buildings and Communities (TCP EBC) ermöglicht Forschenden, die durch nationale Programme und die Industrie finanziert werden, ihr Fachwissen zu bündeln. So können qualitativ hochwertige Projektergebnisse erzielt werden. Durch ihre Teilnahme an den Projekten schaffen und verstärken sie ihre eigenen technischen Netzwerke, deren Nutzen auch lange nach dem formellen Ende des jeweiligen Projekts bestehen bleibt. Die Ergebnisse werden auch bei der Formulierung internationaler und nationaler Energiesparpolitiken und -standards verwendet. Die Aufgabe des EBC ist es, einen Rahmen für internationale Forschung zu bieten und die Relevanz des Themas „Energieeffizienz von Gebäuden und Quartieren“ bei wichtigen Entscheidungsträgern weiter zu erhöhen. EBC war eine der ersten Initiativen, die im Rahmen des Technologie-Netzwerks gegründet wurden. Zunächst als „Energy Conservation in Buildings and Communities“ tituliert, erhielt die Initiative 2012 ihren heutigen Namen.
Forschungsthemen von hoher Priorität sind:
- Renovierung bestehender Gebäude: Finanzierung, Interessengruppen und Zusatznutzen
- Planungs-, Bau- und Managementprozess zur Verringerung der Performance Gap
- Einfache, robuste und erschwingliche Technologie
- Energieeffiziente Kühlung in heißen, feuchten oder trockenen Klimazonen
- Ganzheitliche Lösungsansätze auf Quartiersebene
Des Weiteren sollen technische Hindernisse bei der Marktdurchdringung neuer Energiespartechnologien sowohl für Wohn-, Geschäfts- und Bürogebäude als auch für Systeme auf Quartiersebene beseitigt werden.
Kenndaten
Gründungsjahr: 1977
Finanzierungsart: Task-shared
Mitgliedsstaaten: Australien, Belgien, Brasilien, China, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Irland, Italien, Japan, Kanada, Südkorea, Neuseeland, Niederlande, Norwegen, Österreich, Portugal, Schweden, Schweiz, Singapur, Spanien, Türkei, Vereinigtes Königreich und USA
Arbeitsgruppen
- Nr. 96 - Grid Integrated Control of Buildings
- Nr. 95 - Human-centric Building Design and Operation for a Changing Climate
- Nr. 94 - Validation and Verification of In-situ Building Energy Performance Measurement Techniques
- Nr. 93 - Energy Resilience of the Buildings in Remote Cold Regions
- Nr. 92 - Smart Materials for Energy-Efficient Heating, Cooling and IAQ Control in Residential Buildings
- Nr. 91 - Open BIM for Energy Efficient Buildings
- Nr. 90 - EBC Annex 90 / SHC Task 70 Low Carbon, High Comfort Integrated Lighting
- Nr. 89 - Ways to Implement Net-zero Whole Life Carbon Buildings
- Nr. 88 - Evaluation and Demonstration of Actual Energy Efficiency of Heat Pump Systems in Buildings
- Nr. 87 - Energy and Indoor Environmental Quality Performance of Personalise Environmental Control Systems
- Nr. 86 - Energy Efficient Indoor Air Quality Management in Residential Buildings
- Nr. 85 - Indirect Evaporative Cooling
- Nr. 84 - Demand Management of Buildings in Thermal Networks
- Nr. 83 - Positive Energy Districts
- Nr. 82 - Energy Flexible Buildings Towards Resilient Low Carbon Energy Systems
- Nr. 81 - Data-Driven Smart Buildings
- Nr.80 - Resilient Cooling
- Nr.79 - Occupant-Centric Building Design and Operation
- Nr.78 - Supplementing Ventilation with Gas-phase Air Cleaning, Implementation and Energy Implications
- Nr.05 - Air Infiltration and Ventilation Centre
Ansprechpersonen
Delegate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Nutzung
Katja Rieß
k.riess@ptj.de
Alternate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Nutzung
Mira Heinze
m.heinze@ptj.de
Die aktuellen Entwicklungen im Energiesektor erfordern Lösungen wie den Ausbau von Speicherkapazitäten, die Erhöhung der Flexibilität in der Nachfrage oder eine Kombination dieser beiden Elemente. Energiespeicherung ist also ein Querschnittsthema. Daher muss das Expertenwissen vieler Disziplinen – Energieumwandlung, alle Endnutzungsbereiche sowie Verteilung – berücksichtigt werden.
Das Technology Collaboration Programme on Energy Storage (ES TCP) ermöglicht es, die internationale, integrale Forschung zu erleichtern. Ziel ist die Entwicklung und Implementierung von Energiespeichertechnologien, um Energiesysteme effizienter und emissionsärmer zu gestalten. Um diese breite Basis effizient zu gestalten und die sich daraus ergebenden Synergien zu nutzen, müssen geeignete Strategien und Forschungsziele entwickelt und koordiniert werden. Das ES TCP umfasst daher sowohl Forschungsaktivitäten als auch die Verbreitung der Ergebnisse und die Vernetzung der Akteure.
Inhaltliche Schwerpunkte:
- Thermische Speicherung (wenn die zu speichernde Endenergie Wärme oder Kälte ist)
- Elektrische Energiespeicherung (wie z.B. Pumpspeicher, Batterien, Druckluft usw.)
- Stoffliche Speichersysteme (z.B. Gasspeicher)
- Virtueller Speicher (steuerbare Lasten)
Prioritäten und Projekte 2021 - 2022:
- Integration der Energiespeicherung in die Systemanalyse
- Nutzung der Künstlichen Intelligenz (KI) für virtuelle Speicher
- Energieeffiziente Heizung und Kühlung
- Flexible Sektorkopplung
- Entwicklungen für mittelgroße Speicher
Kenndaten
Gründungsjahr: 1978
Finanzierung: ausschließlich durch nationale Förderung der einzelnen Projektaktivitäten (Task-shared)
Mitglieder: Belgien, Österreich, Kanada, China, Dänemark, Finnland, Frankreich, Deutschland, Italien, Japan, Niederlande, Norwegen, Südkorea, Schweden, Schweiz, Vereinigtes Königreich, USA, Slowenien, Türkei, Tschechien, Israel, der Bundesverband Energiespeicher sowie die Universität von Sevilla.
Arbeitsgruppen
- Task 32 – Modelling of Energy Storage for Simulation Optimization of Energy Systems
- Task 34/55 – Comfort and Climate Box
- Task 35 – Flexible Sector Coupling
- Task 36 – Carnot Batteries
- Task 37 – Smart Design and Control of Energy Storage Systems
- Task 38 – Ground Source De-icing for Infrastructures
- Task 39 – Large Thermal Energy Storages for District Heating
- Task 40 –Compact Thermal Energy Storage – Materials within Components within Systems
Ansprechpersonen
Delegate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Nutzung
Dr. Stefan Busse-Gerstengarbe
s.busse-gerstengarbe@ptj.de
Durch die Nutzung der Wärme in Luft, Erde und Wasser haben Wärmepumpen das Potenzial, den Verbrauch fossiler Brennstoffe und die CO2-Emissionen deutlich zu reduzieren. Jedoch ist die Bedeutung und Popularität dieser Technologie in verschiedenen Ländern sehr unterschiedlich. Sie ist abhängig vom Strompreis und dem Preis anderer Energieträger. Daneben spielen die energetische Infrastruktur des Landes sowie Wohlstand, ökologisches Bewusstsein der Bevölkerung und die klimatischen Bedingungen eine Rolle.
Das Technology Collaboration Programme Heat Pumping Technologies (TCP HPT) arbeitet im Bereich der Wärmepumpentechnologien. Hierzu zählen Technologien, bei denen Wärme von einem niedrigeren Temperaturniveau auf ein höheres gehoben wird, wie etwa Wärmepumpen, Klimaanlagen und Kältetechnik.
Die Ziele des TCP HPT sind:
- die Ermittlung und Bekanntmachung des Energieeinsparpotenzials und der Umweltvorteile (lokal und global) von Wärmepumpentechnologien
- die Entwicklung und Bereitstellung von Informationen zur Unterstützung der Einführung geeigneter Wärmepumpentechnologien
- die Förderung und Unterstützung der internationalen Zusammenarbeit zur Entwicklung von Wissen, Systemen und Praktiken im Bereich der Wärmepumpentechnologien durch weitere Forschung, Entwicklung, Demonstration und Einführung
- die Bereitstellung eines effektiven Informationsflusses zwischen den Interessengruppen und anderen relevanten Einrichtungen.
Im Rahmen des Technologieprogramms HPT informiert das in Schweden ansässige „Heat Pump Centre“ (HPC)" über die Themen und neue Projekte im Bereich Energieeffizienz und Umweltfreundlichkeit der Wärmepumpentechnologie. Es richtet sich an nationale und internationale Akteure, die dazu beitragen können, den Einsatz der Wärmepumpen zu unterstützen. Die Zielgruppen sind Entscheidungsträger, Energieagenturen, Hersteller, Forscher, Versorgungsunternehmen, Planer, Endkonsumenten, Installateure und andere Organisationen. Neben der Verbreitung von Informationen ist die wesentliche Aufgabe des HPT, die internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Wärmepumpentechnik bezüglich Forschung, Entwicklung und Verbreitung zu stärken und den Fortschritt der Technik in punkto Energieeffizienz, Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit zu beschleunigen.
Eine weitere wichtige Aktivität des Programms ist die Organisation einer internationalen Konferenz, die alle drei Jahre stattfindet, die IEA-Wärmepumpenkonferenz. Zu der Veranstaltung kommen Expertinnen und Experten aus Industrie, Forschung und Politik, um sich über die neuesten Fortschritte auf dem Gebiet der Wärmepumpentechnologien und deren Anwendungen zu informieren und diese zu diskutieren.
Kenndaten
Gründungsjahr: 1978
Finanzierungsart: Task-shared, Operating Agent: Cost-shared
Mitgliedstaaten: Belgien, Österreich, Kanada, China, Dänemark, Finland, Frankreich, Deutschland, Italien, Japan, Niederlande, Norwegen, Süd Korea, Schweden, Schweiz, USA und Vereinigtes Königreich
Arbeitsgruppen
- Annex 49 - Design and integration of heat pumps for nZEB
- Annex 50 - Heat Pumps in Multi-Family Buildings for space heating and DHW
- Annex 51 - Acoustic Signature of Heat Pumps
- Annex 52 - Long term performance measurement of GSHP Systems serving commercial, institutional and multi-family buildings
- Annex 53 - Advanced Cooling/Refrigeration Technologies Development
- Annex 54 - Heat pump systems with low GWP refrigerants
- Annex 55 - Comfort and Climate Box
- Annex 56 - Internet of Things for Heat Pumps
Ansprechpersonen
Delegate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Nutzung
Steffen Linsmayer
s.linsmayer@ptj.de
Alternate
Informationszentrum Wärmepumpen und Kältetechnik
Dr. Rainer Jakobs
jakobs@izw-online.de
Electricity
High-Temperature Superconductivity
Ansprechperson
Delegate
Dr. Tabea Arndt
Siemens AG Corporate Technology Power & Sensor Systems
Tel.: 09131 725 -372
Stromnetze gemeinsam länderübergreifend weiterentwickeln
Die Stromnetze in Deutschland enden nicht in Flensburg, Garmisch-Partenkirchen, Aachen oder Görlitz. Über Landesgrenzen hinweg verbinden Stromnetze Deutschland zum Beispiel mit Dänemark, Österreich, den Niederlanden und Polen. In allen Ländern Europas möchten die Bevölkerung jederzeit zuverlässig mit Strom versorgt werden. Mit Energie wird gehandelt, sie wird importiert und exportiert.
Aufgrund dieser transnationalen Verflechtungen ist es nötig, dass Fachleute, beispielsweise Hersteller von Stromleitungen, Energieversorger und Forschungseinrichtungen, international zusammenarbeiten. Länderübergreifend tauschen sie sich über ihre Erfahrungen und Erkenntnisse aus. Die Ergebnisse sind für alle beteiligten Akteure nutzbar und so profitieren von den Impulsen und Erfahrungswerten alle gemeinsam.
Das geschieht zum Beispiel im Rahmen des „International Smart Grid Action Network“ (ISGAN), einer Technologieinitiative (Technology Collaboration Programme TCP) der Internationalen Energieagentur (IEA). An ISGAN, einem Zusammenschluss von Regierungsorganisationen (Ministerien, Projektträgern), sind insgesamt 26 Staaten sowie die Europäische Kommission beteiligt. Die Initiative wurde 2010 gegründet und besteht aus sechs Arbeitsgruppen. Finanziert wird ISGAN neben einem jährlichen Mitgliedsbeitrag im Wesentlichen durch die Arbeitsbeiträge der beteiligten Länder und Organisationen.
Fachleute entwickeln Standards und beraten die Politik
ISGAN wurde ins Leben gerufen, um den Einsatz von Smart Grids, also intelligenten Stromnetzen, auf der ganzen Welt voranzutreiben. Um dieses Ziel zu erreichen, adressieren die beteiligten Fachkräfte Lücken in Bezug auf Wissen und Werkzeuge und arbeiten daran, ihr Know-how in den Arbeitsgruppen zu vergrößern und zu teilen.
Die Schwerpunkte der Zusammenarbeit liegen darauf, Standards für den Einsatz erneuerbarer Energien in Stromnetzen zu entwickeln, Energieeffizienz und Versorgungssicherheit zu erhöhen und Wege zu finden, Kunden besser einzubinden. Außerdem beraten die Fachleute Entscheidungsträger zum Einsatz neuer, sauberer Produkte und Dienstleistungen. In Bezug auf technologische Fortschritte erarbeiten die Teams Empfehlungen in den Bereichen Informations- und Kommunikationstechnik, Systemintegration von Erneuerbaren, Laststeuerung (Demand-Side-Management), Ausbau der Windenergie sowie bessere Verteilung von Strom aus erneuerbaren Energien.
Kenndaten
Gründungsjahr: 2010
Mitgliedstaaten: Australien, Belgien, Brasilien, China, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Indien, Irland, Italien, Japan, Kanada, Mexiko, Niederlande, Norwegen, Österreich, Russland, Schweden, Schweiz, Singapur, Spanien, Südafrika, Südkorea, USA, Vereinigtes Königreich sowie die Europäische Kommission
Finanzierung: task-shared (bzw. Mitgliedsbeitrag von USD 12.500 )
Arbeitsgruppen
Derzeit sind sechs Arbeitsgruppen, sogenannte Annexe, innerhalb von ISGAN eingerichtet.
- Communication Working Group
- Cost Benefit Analysis & Toolkit
- International Research Network SIRFN
- Power T&D Systems
- Smart Grid Transitions
- Flexibility Markets
Ansprechperson
Delegate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Integration
Dr. Ralf Eickhoff
r.eickhoff@ptj.de
Fossil fuels
Das Wirbelschichtverfahren ist eine attraktive, da flexibel zu nutzende Verfahrenstechnik. So können mit dem Verfahren nicht nur Biomasse, sondern auch Abfall oder Mischbrennstoffe in Strom umgewandelt werden. Allerdings stellen die verschiedenen Brennmaterialien unterschiedliche Anforderungen an Komponenten und Anlagentechnik. Internationale Expertinnen und Experten aus 19 Ländern engagieren sich daher im Technology Collaboration Programme (TCP) Fluidized Bed Conversion der Internationalen Energieagentur (IEA). In Workshops und Meetings tauschen sich die Teilnehmenden über die ganze Bandbreite von Forschungsfragen bis hin zu Erfahrungen aus kommerziellen Anwendungen aus. Dabei spielen Einzelaspekte wie Materialqualitäten ebenso eine Rolle wie die 3-D-Modellierung von Verfahrensabläufen.
Wirbelschicht für guten Wärmetransport
Fossile Brennstoffe wie Kohle oder Erdgas sind weltweit begrenzt und das Verbrennen hat klimaschädliche Folgen. Deshalb wird rund um den Globus immer mehr Strom aus alternativen Energiequellen gewonnen. Hierzu gehört neben Wind oder Sonne auch Biomasse. Biomasse wird üblicherweise in Kraftwerken im sogenannten Wirbelschichtverfahren verbrannt. Dabei umströmen die zugeführte Verbrennungsluft beziehungsweise das entstehende Rauchgas die Brennstoffpartikel. Die dabei wirkenden Strömungskräfte „tragen“ die Brennstoffpartikel. Es entsteht eine Wirbelschicht, in der es zu einem engen Kontakt zwischen den aufgewirbelten Biomassepartikeln und dem Gas kommt. Dies führt zu einem guten Wärmetransport im Kesselinnern, aber auch zwischen Wirbelschicht und der Behälterwand beziehungsweise den eingebauten Wärmetauschern. Ein weiterer Vorteil: Die Temperatur im Kessel bleibt relativ konstant. Dadurch entstehen beim Verbrennungsprozess im Vergleich zu anderen Verfahren weniger Schadstoffe.
Kenndaten
Gründungsjahr: 1980
Mitgliedstaaten: Deutschland, China, Kanada, Russland, Frankreich, Österreich, die Tschechische Republik, Finnland, Griechenland, Ungarn, Italien, Japan, Korea, Portugal, Polen, Spanien, Schweden, Großbritannien und die USA
Finanzierung: task-shared
Ansprechperson
Delegate
Projektträger Jülich (PtJ)
Dr. Annette Weiß
Industry
Clean and efficient combustion
Ansprechperson
Delegate
Technische Universität Berlin
Prof. Dr. Frank Behrendt
Tel.: 030 314-79724
Das Technology Collaboration Programme Industrial Energy related Technologies and Systems fasst diverse industrielle Technologien zusammen. So sind beispielsweise die Sparten Zellstoff und Papier und Prozessintegration Teil des IETS TCP.
Das Programm befindet sich in kontinuierlicher Entwicklung, wobei mehrere neue Aktivitäten wie Elektrifizierung oder Digitalisierung und Künstliche Intelligenz gestartet wurden.
Die Mitgliedstaaten und Drittländer der OECD sollen dank IETS von einer verbesserten internationalen Zusammenarbeit profitieren. Diese soll die Forschung und Technologieentwicklung im Bereich der industriellen energiebezogenen Technologien und Systeme beschleunigen. Ein Schwerpunkt der Zusammenarbeit liegt auf Endverbrauchstechnologien; auch andere relevante IEA-Aktivitäten werden berücksichtigt.
Kenndaten
Gründungsjahr: 2005
Mitglieder: Österreich, Kanada, Dänemark, Frankreich, Deutschland, Niederlande, Norwegen, Portugal, Schweden und Italien
Zusammenarbeit
Durch seine Aktivitäten schärft das IETS TCP das Bewusstsein für Technologie und Energieeffizienz in der Industrie, trägt zur Synergie zwischen verschiedenen Systemen und Technologien bei und stärkt die internationale Zusammenarbeit im Bereich der nachhaltigen Entwicklung.
Hierbei wird ein breites Spektrum von wissenschaftlicher Forschung über Technologieentwicklungen und industrieller Demonstration bis hin zum Einsatz und der Entwicklung neuer Strategien abgedeckt.
IEA-Forschungskooperationen im IETS TCP
- Elektrifizierung in der Industrie - Annex 19: Damit die Industrie zunehmend auf fossile Brennstoffe verzichten kann, bereitet das TCP konkrete Projekte zur Elektrifizierung vor.
- Industrielle Abwärmenutzung - Annex 15: Der Annex verfolgt einen multidisziplinären Ansatz für das Konzept der in Industriekomplexen integrierten Abwärmenutzung mit dem Ziel der Optimierung der Energieeffizienz im globalen Maßstab. Der Ansatz basiert auf den Bedürfnissen und Anwendungen der Industrie und kombiniert das Wissen über industrielle Technologien mit Energieeffizienz und Kosteneffizienz.
- Digitalisierung und Künstliche Intelligenz - Annex 18: Das Ziel dieses Annexes ist die Einführung von digitalen Technologien zur Energieeffizienz-Steigerung in der Prozessindustrie. Hierfür soll der Einsatz von Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz in energieintensiven Industrien unterstützt und beschleunigt werden.
Ansprechperson
Delegate
Projektträger Jülich (PtJ)
Dr. Gordon Kaußen
Tel.: 02461 61-9806
Renewable energy and hydrogen
Bioenergy
Ansprechperson
Delegate
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR)
Birger Kerckow
Tel.: 03843 6930-125
Geothermie für die Strom- und Wärmeproduktion zu nutzen hat im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energiequellen einen entscheidenden Vorteil: Ist eine Anlage einmal installiert, kann mit der gewonnenen Erdwärme viele Jahre lang ein kontinuierlicher Grundlaststrom geliefert werden. Auch kann die Erdwärme direkt genutzt werden, indem sie in Fernwärmenetze eingespeist oder für industrielle Prozesse verwendet wird. Oberflächennahe Erdwärme mit geringeren Temperaturen eignet sich außerdem zum Heizen und Kühlen von Gebäuden.
Die Potenziale der Geothermie noch stärker nutzbar zu machen, haben sich die Expertinnen und Experten des Technological Collaboration Programme (TCP) "Geothermal" der Internationalen Energieagentur (IEA) zum Ziel gesetzt. Mitglieder aus 13 Staaten, die Europäische Kommission, ein spanischer Geothermieverband sowie ein Unternehmen fördern in dem Zusammenschluss die internationale Zusammenarbeit, um Technologien im Bereich Erdwärme weiterzuentwickeln und diese Energie nachhaltig zu nutzen.
Best-Practice-Beispiele und internationale Workshops
Die Aktivitäten der Gruppe sind dabei zum einen auf den Informationsaustausch zwischen den Mitgliedern ausgerichtet. Zum anderen soll die Thematik stärker in die Öffentlichkeit getragen werden. Die Mitglieder stellen Best-Practice-Beispiele aus den Bereichen Forschung und Entwicklung, aber auch aus bereits angewandten Geothermieprojekten zusammen. Sie erheben und verbreiten geothermische Daten, um den Wissensfundus zu vergrößern. Nicht zuletzt sollen aus den Aktivitäten neue, bzw. weiterentwickelte Technologien entstehen.
Ob Fragen nach der Direktnutzung von Geothermie, induzierter Seismizität oder dem Einfluss von Geothermie-Projekten auf die Umwelt: Bei Workshops und anderen Veranstaltungen beschäftigen sich die Mitglieder mit einer großen Bandbreite relevanter Themenkomplexe. Ein besonderes Interesse haben die Expertinnen und Experten daran, die Bohrkosten für Geothermie-Anlagen zu reduzieren. Denn die Bohrkosten für Projekte der tiefen Geothermie machen bis zu 70 Prozent der Kapitalkosten aus und sind somit eine der größten Herausforderungen für die Branche. Auch steigen die Kosten mit zunehmender Tiefe exponentiell an.
Kenndaten
Gründungsjahr: 1997
Mitglieder: Australien, Frankreich, Deutschland, Island, Italien, Japan, Mexico, Südkorea, Neuseeland, Norwegen, Schweiz, USA, Vereinigtes Königreich, Europäische Kommission, Spanisch Geothermal Technology Platform (GEOPLAT), ORMAT Technologies
Finanzierung: Cost-shared
Arbeitsgruppen
- Working Group „Environmental Impacts of Geothermal Development“ (Tasks: Impacts on Natural Features / Discharge and Reinjection Problems / Methods of Impact Mitigation and Environmental Procedures / Sustainable Utilization Strategies)
- Working Group „Direct Use of Geothermal Energy“ (Tasks: New and Innovative Geothermal Direct Use Applications / Communication / Statistics for Geothermal Heat Pump Applications / Design Configuration and Engineering Standards)
- Working Group „Data Collection and Information“
- Working Group „Deep Roots of Volcanic Geothermal Systems“ (Tasks: Compilation of Conceptual Models of the Roots of Volcanic Geothermal Systems and Associated Research Methods / Advancement of Methods for Deep Geothermal Exploration / Methods for Modelling Conditions and Processes in Deep Geothermal Resources)
- Working Group „Emerging Geothermal Technologies“ (Tasks: Exploration, Measurements and Logging / Drilling Technology / Reservoir Creation and Enhancement / Induced Seismicity / Surface Technology – Heat and Electricity Production, Corrosion, Scaling / Geothermal Reservoir Management)
Ansprechpersonen
Delegate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Erneuerbare Energien/Kraftwerkstechnik
Manuela Richter
ma.richter@ptj.de
Alternate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Erneuerbare Energien/Kraftwerkstechnik
Dr. Andreas Koch
an.koch@ptj.de
Gemeinsam forschen für mehr Tempo bei Wasserstoff-Innovationen
Wasserstoff nimmt auf dem Weg zur Klimaneutralität eine wichtige Schlüsselfunktion ein: Der Energieträger kann vielfältig genutzt werden und den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid (CO2) senken, wenn er aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt wird. Das ist bisher aber noch kaum der Fall. Mittels Forschungs- und Entwicklungsprojekten auf der ganzen Welt wollen Fachleute das ändern.
Im Sommer 2020 hat Deutschland daher seine Nationale Wasserstoffstrategie veröffentlicht. Damit steht es nicht alleine dar: 50 weitere Länder haben laut einer Studie des Weltenergierats eigene Strategien verabschiedet oder unterstützen Wasserstoffprojekte.
Denn als Speichermedium und Energieträger kann Wasserstoff dazu beitragen, die Bereiche Strom, Wärme, Industrie und Verkehr zu verzahnen und fossile Energieträger wie Kohle oder Erdgas zu verdrängen. Wasserstoff wird jedoch heute noch hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen hergestellt. Zudem sind viele Anwendungen noch vergleichsweise teuer.
Weltweit Hand in Hand für den Klimaschutz
Deswegen setzen sich die Beteiligten des Hydrogen Technology Collaboration Programme (TCP) dafür ein, Forschung und Entwicklung von Wasserstofftechnologien zu beschleunigen und Innovationen schneller in die breite Anwendung zu bringen. Die Akteure verfolgen so das Ziel, einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten, die Versorgungssicherheit mit Energie sicherzustellen und die Wirtschaftlichkeit der Wasserstofftechnologien zu verbessern.
Das Hydrogen TCP ist eine von rund 40 Technologieinitiativen der Internationalen Energieagentur. Als Kooperationsplattform dient es dazu, die weltweite Zusammenarbeit sowie den Informationsaustausch zu Wasserstofftechnologien zu fördern. Seit 1977 gibt es die Technologieinitiative. Einzelne Staaten, die Europäische Kommission, die Vereinten Nationen sowie Unternehmen und Verbände beteiligen sich. Finanziert wird das Hydrogen TCP neben einem jährlichen Mitgliedsbeitrag im Wesentlichen durch die Aktivitäten der teilnehmenden Länder und Organisationen.
Forschungsergebnisse auswerten und bereitstellen
Themenschwerpunkte sind Aspekte wie Erzeugung, Speicherung und Integration des Gases in bestehende Infrastrukturen. Gemeinsam analysieren die Fachleute Daten zum technischen Fortschritt und stellen diese für politische Entscheidungsprozesse bereit. Mit Informationen zum Potenzial und zur Sicherheit der Technologie möchten sie ein weltweites Publikum erreichen.
So trägt beispielsweise ein Team in der Arbeitsgruppe „Data and Modelling“ die systemanalytischen Modelle zu Wasserstofftechnologien zusammen und entwickelt sie weiter. Anhand dieser Modelle und zugehöriger Daten kann der Beitrag von Wasserstofftechnologien in zukünftigen Energieszenarien berechnet werden.
Kenndaten
Gründungsjahr:1977
Mitgliedstaaten: Australien, Belgien, China, Dänemark, Deutschland, Frankreich, Finnland, Griechenland, Israel, Italien, Japan, Kanada, Südkorea, Litauen, Neuseeland, Niederlande, Norwegen, Österreich, Portugal, Schweden, Schweiz, Spanien, Vereinigtes Königreich sowie die Organisation der Vereinten Nationen für industrielle Entwicklung und die Europäische Kommission
Finanzierung: Task- und Cost-shared
Arbeitsgruppen
Die Arbeit im Hydrogen TCP ist thematisch in Forschungsprojekte, sogenannte Tasks, organisiert:
- Task 47: Hydrogen Certification
- Task 46: Offshore Hydrogen Production
- Task 45: Renewable Hydrogen Production
- Task 44: Hydrogen from Nuclear Energy
- Task 43: Safety and RCS of Large Scale Hydrogen Energy Applications
- Task 42: Underground Hydrogen Storage
- Task 41: Analysis and Modelling of Hydrogen Technologies
- Task 40: Energy Storage and conversion based on hydrogen
Ansprechpersonen
Delegate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Integration
Dr. Erik Busche
e.busche@ptj.de
Alternate
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Prof. Christopher Hebling
Die Photovoltaik ist neben der Windenergie einer der Eckpfeiler für den Übergang zu einem nachhaltigen Energiesystem. Durch das Koppeln mit Speichern, E-Mobilität, Wärme- und Kälteversorgung sowie Wasserstofftechnologien bietet sich ein weites Anwendungspotenzial. Und die kontinuierlich sinkenden Preise machen Photovoltaik immer wettbewerbsfähiger.
Das Technological Collaboration Programme (TCP) „Photovoltaic Power Systems“ der Internationalen Energieagentur (IEA) trägt dazu bei, die internationale Kooperation in diesem Technologiebereich zu verstärken. Durch die gemeinsamen Arbeiten und den Austausch an Erfahrung und Wissen werden Entwicklungen und auch der internationale Ausbau vorangetrieben. Um ihr gemeinsames Ziel zu erreichen, setzen die 27 Mitgliedstaaten und weiteren Sponsoren unter anderem auf gemeinsame Forschungsprojekte. Die Inhalte der Forschung sind system- und anwendungsorientiert.
Förderprojekte und Dokumentation der globalen Entwicklung
In mehreren so genannten Tasks bearbeiten die Mitglieder verschiedene Themen, wie zum Beispiel Umwelt-, Gesundheits- und Sicherheitsfragen oder die Weiterentwicklung der Technologie mit Blick auf konkrete Anwendungen. Ein aktuelles Thema ist beispielsweise die Integration von Photovoltaikmodulen in Gebäude oder Fahrzeuge. Neben den Forschungsaktivitäten kümmert sich PVPS auch um die Darstellung der globalen Entwicklung von Photovoltaik als Inhalt von Task 1. Hieran arbeiten alle Mitgliedsländer mit.
In Deutschland werden die einzelnen Tasks häufig in konkreten Förderprojekten bearbeitet. Ein aktuelles durch das BMWK gefördertes Projekt befasst sich zum Beispiel mit Recyclingverfahren. Hierbei untersuchen die Projektpartner sowohl technisch-ökonomische und ökologische Fragestellungen des Recyclings, als auch potenzielle Rücknahmesysteme und deren Logistik.
Deutschland ist in sieben der aktuell acht laufenden Tasks des TCP PVPS aktiv. Davon wird Task 13 „Quality“ von deutscher Seite als Operating Agent geleitet. Bei Task 14 „Grid Integration“ ist Deutschland stellvertretender Operating Agent. Außerdem übernimmt Deutschland zusammen mit der Schweiz die Rolle des Operating Agent in der zweiten Phase von Task 15 (Januar 2020 – Dezember 2023).
Kenndaten
Gründungsjahr: 1993
Mitgliedstaaten: Australien, Belgien, Chile, China, Dänemark, Deutschland, Europäische Union, Finnland, Frankreich, Israel, Italien, Japan, Kanada, Malaysia, Mexiko, Marokko, Niederlande, Norwegen, Österreich, Portugal, Spanien, Schweden, Schweiz, Südafrika, Südkorea, Thailand, Türkei, USA
Weitere Mitglieder (Sponsoren): Die Europäische Kommission, Solar Power Europe, die Smart Electric Power Alliance (SEPA), die Solar Energy Industries Association (SEIA)
Finanzierung: Task-shared (Task 1 zum Teil Cost-shared)
Arbeitsgruppen
Derzeit sind acht Forschungsprojekte, sogenannte Tasks, innerhalb des IEA-PVPS-Programms eingerichtet.
- Task 1 Strategic PV Analysis & Outreach
- Task 12 PV Sustainability
- Task 13 Performance, Operation and Reliability of Photovoltaic Systems
- Task 14 Solar PV in the 100% RES Power System
- Task 15 Enabling Framework for the Development of BIPV
- Task 16 Solar Resource for High Penetration and Large Scale Applications
- Task 17 PV & Transport
- Task 18 Off-Grid and Edge-of-Grid Photovoltaic Systems
Ansprechpersonen
Delegate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Erneuerbare Energien/Kraftwerkstechnik
Christoph Hünnekes
ch.huennekes@ptj.de
Alternate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Erneuerbare Energien/Kraftwerkstechnik
Klaus Prume
k.prume@ptj.de
Laut der 2019 verabschiedeten Vision des Technology Collaboration Programme Solar Heating and Cooling (TCP SHC) sollen Solartechnologien 2050 mehr als 50% des Niedertemperatur-Heiz- und Kühlbedarfs für Gebäude decken und einen erheblichen Anteil an der Wärmeversorgung des Agrar- und Industriesektors haben. Solare Heizung und Kühlung kann somit erheblich dazu beitragen, die CO2-Emissionen weltweit zu senken und das Ziel des Pariser Abkommens zu erreichen.
Im TCP SHC spielt Deutschland von Beginn an eine wichtige Rolle. Das TCP wurde 1977 als eines der ersten Forschungskooperationsprogramme der Internationalen Energieagentur ins Leben gerufen. Mit multidisziplinärer internationaler Forschung und Wissensaustausch sowie Markt- und Politikempfehlungen arbeitet das SHC TCP daran, solarthermische Systeme für die verschiedenen Anwendungsfelder zu etablieren. Technische und nicht-technische Hindernisse sollen abgebaut werden. Das Bewusstsein wichtiger Entscheidungsträger soll gestärkt und die Industrie dazu ermutigt werden, neue solarthermische Produkte und Dienstleistungen zu nutzen.
Die wichtigsten Ziele von IEA SHC sind:
- die Überwindung von Hindernissen und die Erhöhung des weltweiten Marktanteils der Solarbranche durch Forschung
- die Entwicklung und Erprobung von Hardware, Materialien und Designwerkzeugen
- die Erweiterung des solarthermischen Marktes und die Sensibilisierung von politischen Entscheidungsträgern und Verbrauchern.
Aktuell sind 20 Mitgliedsstaaten von vier Kontinenten beteiligt und fünf Organisationen, unter anderem UNIDO Global Networks of Regional Systainable Energy Centres. Alle Mitglieder haben das Recht, neue Projekte, so genannte Tasks, vorzuschlagen. Jedes Mitglied entscheidet, ob es an einem bestimmten Projekt teilnimmt oder nicht. Die Arbeit erfolgt auch in Zusammenarbeit mit anderen IEA Technologieprogrammen (z.B. District Heating and Cooling, Energy in buildings and communities, Heat Pump Technologies, Photovoltaik Power Systems und SolarPACES). Weiterhin arbeitet das SHC TCP auch mit externen Akteuren auf diesem Gebiet zusammen, einschließlich der Verbände der Solarindustrie in Australien, Europa und Nordamerika. Das TCP Solar Heating and Cooling unterstützt die Erforschung und Entwicklung in einem sehr breiten Themenspektrum, 55 Tasks wurden in den letzten 40 Jahren erfolgreich abgeschlossen.
Die Mitglieder von IEA SHC befassen sich schwerpunktmäßig mit folgenden Themen:
- Solares Heizung und Warmwasserbereitung
- Solares Kühlen
- Solarwärme für industrielle und agrarische Prozesse
- Solare Nah- und Fernwärme
- Solares Bauen, städtisches solares Planen
- Photovoltaisch-thermische Kollektoren
- Tageslichtnutzung
- Materialien und Komponenten
- Standardisierung, Zertifizierung, Testmethoden
- Solare Strahlung und Vorhersagen
- Speicherung von Solarwärme
2012 wurde ein eigenes internationales SHC Konferenzformat etabliert. Vier internationale Konferenzen fanden seitdem statt. Seit 2017 finden diese in Kooperation mit dem ISES - Solar World Congress statt. Regelmäßig wird außerdem der SHC Solar Award vergeben. Über die Solar Academy werden die Ergebnisse in Veranstaltungen / Webinaren in entsprechenden Trainings verbreitet.
Kenndaten
- Gründungsjahr: 1977
- Finanzierungsart: (Task-shared/Cost-shared): Task shared
- Mitgliedstaaten: aktuell 20 Mitgliedsstaaten (davon 14 aus Europa, China, Kanada, Südafrika, Australien, Mexiko, Türkei) und 5 Organisationen
Arbeitsgruppen
- Task 55 - Towards the Integration of Large SHC Systems into District Heating and Cooling (DHC) Network
- Task 56 - Building Integrated Solar Envelope Systems for HVAC and Lighting
- Task 58 - Material and Component Development for Thermal Energy Storage
- Task 59 - Renovating Historic Buildings Towards Zero Energy
- Task 60 - Application of PVT Collectors and New Solutions in HVAC Systems
- Task 61 - Integrated Solutions for Daylighting and Electric Lighting
- Task 62 - Solar Energy in Industrial Water & Wastewater Management
- Task 63 - Solar Neighborhood Planning
- Task 64 - Solar Process Heat
Ansprechpersonen
Delegate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Nutzung (ESN 6)
Kerstin Krüger
Tel.: 030 20199- 530
k.krueger@ptj.de
Solarthermische Kraftwerke wandeln Sonnenstrahlung in Wärme um. Im Gegensatz zu Sonnenkollektoren nutzen sie diese Wärme jedoch nicht direkt zum Heizen von Gebäuden, sondern stellen damit elektrischen Strom her. Dafür erhitzt das gebündelte Sonnenlicht zunächst ein Wärmeträgermedium wie etwa Thermöl oder flüssiges Salz. Dieses wiederum erhitzt Wasser. Der entstehende Dampf treibt Turbinen und damit die Generatoren an, die klimafreundlich elektrischen Strom erzeugen. Ein weiterer Vorteil dieser Technologie: Die gewonnene Wärme lässt sich beispielsweise in Flüssigsalztanks speichern und kann bei bedecktem Himmel oder nachts zu Strom umgewandelt werden.
In Deutschland ist es aufgrund der geringen direkten Sonneneinstrahlung nicht möglich, grünen Strom wirtschaftlich in solarthermischen Kraftwerken zu produzieren. Deutsches Technologie-Know-how hingegen ist rund um den Globus gefragt – für den Bau der Anlagen in Ländern wie Marokko, Spanien oder den Vereinigten Arabischen Emiraten. Daher forschen deutsche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im TCP SolarPACES gemeinsam mit ihren Kolleginnen und Kollegen aus vielen Ländern an Technologien, Verfahren und Dienstleistungen im Bereich der solarthermischen Solarenergie.
Energiepartnerschaften fördern
Konkret geht es darum, durch gemeinsame Projekte Energiepartnerschaften zwischen Ländern zu fördern, internationale Richtlinien und Normen zu definieren und innovative technische und verfahrenstechnische Lösungen, etwa zu solaren Kraftstoffen, zur Marktreife zu bringen. Dabei geht es vor allem darum, die Kosten der Technologie zu senken, um so wettbewerbsfähig zu sein. Die hierfür anfallenden Themen bearbeiten die Mitglieder in mehreren so genannten Tasks. Die verschiedenen Forschungsaktivitäten werden darüber hinaus mit anderen IEA-TCPs und Organisationen für erneuerbare Energien abgestimmt.
Deutschland ist in allen sechs laufenden Tasks des TCP SolarPACES aktiv. Davon werden Task III und IV von deutscher Seite als Operating Agent geleite
Kenndaten
- Gründungsjahr: 1990, entstanden aus Vorgängergruppe „Small Solar Power Systems“ (SSPS)
- Mitglieder: Europäische Kommission und 18 Länder: Australien, Österreich, Chile, China, Frankreich, Deutschland, Griechenland, Israel, Italien, Mexiko, Marokko, Namibia, Südkorea, Südafrika, Spanien, Schweiz, USA und Vereinigte Arabische Emirate
- Finanzierung: Task-shared
Arbeitsgruppen
- Task I: Solar Thermal Electric Systems
- Task II: Solar Chemistry Research
- Task III: Solar Technology and Advanced Applications
- Task IV: Solar Heat Integration in Industrial Processes
- Task V: Solar Resource Assessment and Forecasting
Ansprechperson
Delegate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Erneuerbare Energien/Kraftwerkstechnik
Dr. Tarik Schwarzer, Germany
t.schwarzer@ptj.de
Windenergieanlagen an Land (onshore) produzieren kostengünstig Strom, insbesondere wenn die Emissionen in die konventionellen Kraftstoffpreise einbezogen werden. Windenergie auf See (offshore) wiederum hat großes Potenzial, den Beitrag der Windenergie zum Strommix der Zukunft deutlich zu steigern. Dafür müssen ihre Kosten jedoch weiter reduziert werden. Um die Möglichkeiten der Windenergie on- und offshore voll nutzen zu können, müssen die Stromnetze aufgerüstet werden, um die steigenden Anforderungen erfüllen und die größere Vielfalt bewältigen zu können.
Ziel des Technology Collaboration Programme (TCP) Wind der Internationalen Energieagentur (IEA) ist es, die Zusammenarbeit bei Forschung und Entwicklung im Bereich Windenergie zu fördern und wichtige Informationen, Analysen und Werkzeuge für die Mitglieder bereitzustellen.
Die Mitglieder des IEA Wind TCPs verfolgen vier strategische Ziele:
- Den Wert der Windenergie im Energiesystem und den Energiemärkten erhöhen.
- Die Kosten für On- und Offshore-Windenergie weiter senken.
- Die gemeinschaftliche Forschung fördern und den Austausch von Best-Practice-Beispielen und Daten ermöglichen.
- Die gesellschaftliche Akzeptanz für Windenergie steigern sowie die Umweltverträglichkeit der Technologie weiter verbessern
Kenndaten
- Gründungsjahr: 1977
- Mitglieder: 21 Mitgliedsstaaten plus Europäische Kommission: Belgien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Indien, Irland, Italien, Japan, Kanada, Korea, Niederlande, Norwegen, Österreich, Portugal, Schweden, Schweiz, Spanien, USA, Vereinigtes Königreich
- Sponsoren: WindEurope und Chinese Wind Energy Association (CWEA)
- Finanzierung: Cost-shared und Task-shared
Arbeitsgruppen
- Task 11: WindScout (Strategy, Collaboration & Outreach on Urgent Topics of Wind Energy Research)
- Task 25: Energy Systems with large Amounts of variable Generation
- Task 39: Quiet Wind Turbines Technologies
- Task 42: Lifetime Extension
- Task 43: Digitalization
- Task 44: Wind Farm Flow Control
- Task 45: Wind Turbine Blade Recycling
- Task 46: Leading Edge Erosion
- Task 47: TURBINIA - TURBulent INflow Innovative Aerodynamics
- Task 48: Airborne Wind Energy
- Task 49: Floating Wind Arrays (IDEA)
- Task 50: Hybrid Power Plants
- Task 51: Forecasting for the Weather Driven Energy System
- Task 52: Large-Scale Deployment of Wind LIDAR
- Task 53: Wind Energy Economics
- Task 54: Cold Climate Wind Power
- Task 55: REFWIND – Reference Wind Turbines and Plants
- Task 56: OC 7 - Offshore Code Comparison Collaboration
- Task 57: JAM - Joint Assessment of Models
- Task 62: Social Science to support Wind Energy Planning and Participation
Ansprechpersonen
Delegate
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Erneuerbare Energien/Kraftwerkstechnik
Franciska Klein
f.klein@ptj.de
Member Support
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Energiesystem: Erneuerbare Energien/Kraftwerkstechnik
Friederike Barenhorst
f.barenhorst@ptj.de
Alternate
ForWind - Center for Wind Energy Research
Dr. Stephan Barth
stephan.barth@forwind.de
Transport
Advanced Fuel Cells
Ansprechperson
Delegate
Forschungszentrum Jülich GmbH
Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-3)
Prof. Dr. Detlef Stolten
Advanced motor fuels
Ansprechperson
Delegate
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR)
Birger Kerckow
Tel.: 03843 6930-125
Advanced materials for transportation
Ansprechperson
Delegate
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Dr. Özlem Özcan Sandikcioglu
Tel.: 03081 041-602
Hybrid and Electric Vehicles
Ansprechperson
Delegate
Projektträger Jülich (PtJ)
Dr. Matthias Laske
Tel.: 02461 61-9107
Im Bereich der Fusionsforschung ist Deutschland über die europäische Atomgemeinschaft EURATOM involviert.