Modellprojekte der Energieforschung: Förderung und Ergebnisse
Ob ein Batteriespeicher im Verteilnetz wirtschaftlich läuft, ob sich ein Blockheizkraftwerk nach dem Strompreis fahren lässt oder wie Haushalte auf variable Tarife reagieren, lässt sich am Schreibtisch nur bis zu einem gewissen Punkt klären. Deshalb fördern Bund, Länder und EU seit vielen Jahren Modell- und Demonstrationsprojekte, in denen neue Technik unter echten Bedingungen läuft. Wer in Studien zur Energiewende blättert, stößt ständig auf solche Praxistests. Sie lieferten oft die ersten belastbaren Betriebsdaten zu intelligenten Zählern, Speichern und Kraft-Wärme-Kopplung.
Wie die Bundesförderung organisiert ist
Den Rahmen setzt das Energieforschungsprogramm der Bundesregierung. Das sechste Programm von 2011 richtete die Förderung auf die Energiewende nach dem Atomausstiegsbeschluss aus. Das siebte von 2018 trug den Titel „Innovationen für die Energiewende“ und rückte den Transfer in die Praxis stärker in den Vordergrund. Seitdem wird das Programm in Abständen von einigen Jahren fortgeschrieben.
Für die angewandte Forschung ist vor allem das Bundeswirtschaftsministerium zuständig, für Grundlagen das Forschungsministerium. Die Abwicklung übernehmen Projektträger, allen voran der Projektträger Jülich. Wer wissen will, welche Vorhaben gefördert wurden, findet sie im Förderkatalog des Bundes und in der Datenbank EnArgus, die Energieforschungsprojekte mit Laufzeit, Fördersumme und Beteiligten auflistet. Jedes Jahr erscheint der Bundesbericht Energieforschung mit den Ausgaben der öffentlichen Hand.
Auf europäischer Ebene kommen Mittel aus den Forschungsrahmenprogrammen hinzu, derzeit Horizont Europa. Viele deutsche Institute sind an solchen Konsortien beteiligt, oft mit Partnern aus mehreren Ländern. Dieselben Kosten doppelt fördern zu lassen, ist dabei ausgeschlossen.
Gefördert werden meist Verbünde. Hochschulen und Institute arbeiten mit Netzbetreibern, Stadtwerken und Herstellern zusammen, und die beteiligten Unternehmen tragen einen Eigenanteil.
Von Modellregionen zu Reallaboren
Die Formate haben sich über die Jahre deutlich verändert. Von 2008 bis etwa 2013 lief das Programm E-Energy mit sechs Modellregionen, darunter eTelligence in Cuxhaven und MeRegio in Baden-Württemberg. Dort wurden intelligente Zähler, Lastverschiebung und regionale Marktplätze für Strom erprobt. Teilnehmende Haushalte bekamen zum Teil erstmals einen Zähler, der den Verbrauch in kurzen Intervallen erfasste, und Tarife, die sich nach Tageszeit oder Netzlage richteten.
Deutlich größer war SINTEG, das „Schaufenster intelligente Energie“. Von 2017 bis 2020 testeten fünf Großregionen, wie sich ein Netz mit sehr viel Wind- und Solarstrom stabil betreiben lässt. Die Projekte hießen C/sells, Designetz, enera, NEW 4.0 und WindNODE. Für sie galt eine eigene Verordnung, die Teilnehmer zeitlich begrenzt von bestimmten finanziellen Nachteilen freistellte, damit neue Geschäftsmodelle überhaupt ausprobiert werden konnten.
Seit 2019 setzt der Bund auf die Reallabore der Energiewende. Sie sollen Technik im industriellen Maßstab vorführen, etwa Elektrolyseure für Wasserstoff, Großwärmepumpen oder saisonale Wärmespeicher. Parallel fördert das Forschungsministerium mit den Kopernikus-Projekten langfristige Vorhaben, unter anderem zur flexiblen Industrieproduktion und zu Power-to-X.
Was die Praxistests gebracht haben
Eine Bilanz ist schwierig, weil viele Ergebnisse nicht in Schlagzeilen landen, sondern in Normen, Netzregeln und Gesetzestexten. Einige Linien lassen sich trotzdem erkennen.
Die Smart-Meter-Feldtests lieferten Erfahrungen zu Kommunikationstechnik und Datenschutz, die in das Messstellenbetriebsgesetz von 2016 eingeflossen sind. Aus SINTEG kamen Erkenntnisse über regionale Flexibilitätsmärkte und darüber, wie Netzbetreiber dezentrale Anlagen ansteuern können. Speicherprojekte zeigten früh, dass Batterien bei der Frequenzhaltung wirtschaftlich sein können. Heute stellen Großbatterien einen erheblichen Teil der Primärregelleistung in Deutschland. KWK-Demonstrationen machten deutlich, dass ein Wärmespeicher die Anlage vom Wärmebedarf entkoppelt und sie so stromgeführt laufen kann.
Ein Befund taucht immer wieder auf: Die Technik ist oft früher reif als der Rechtsrahmen. Viele Projekte stießen auf Umlagen, Netzentgelte oder Messvorschriften, die einen Dauerbetrieb nach Ende der Förderung unwirtschaftlich machten. Das erklärt, warum die Förderpolitik heute stärker auf Experimentierklauseln und Reallabore setzt, in denen Regeln selbst zum Testgegenstand werden.
Hier schreibt Matthias! Ich bin begeisterter Blogger und beschäftige mich tagtäglich mit neuen effizienten Energiesystemen. Zudem bin ich Befürworter der Energiewende.
