Wie kann die Energieversorgung zukünftig CO2-frei gestaltet werden? Das erforscht nun die Technische Universität Ilmenau als Konsortialführer mit sechs Partnern im Rahmen des Verbundprojekts ZO.RRO am Beispiel von Thüringen.
CO2-freie Energieversorgung
Die Wissenschaftler werden die Wertschöpfungskette in der Industrie so optimieren, dass die Energieversorgung, die für die Produktherstellung nötig ist, nahezu frei von Kohlendioxid erfolgt. Dabei soll der Produktionsprozess selbst mithelfen, eine CO2-freie Energieversorgung zu erreichen. Vor allem die kleinen und mittleren Unternehmen im mittelständisch geprägten Thüringen sollen im Wettbewerb davon profitieren, wenn sie sich durch eine CO2-freie Produktion ihrer Waren und Dienstleistungen gegenüber Konkurrenten abheben.
Sektorkopplung
Um im Forschungsprojekt ZO.RRO („Zero Carbon Cross Energy System“) das ambitionierte Ziel CO2-freie Energieversorgung zu erreichen, betrachten die Wissenschaftler die Strom-, Wärme- und Gasnetze und den Mobilitätssektor gemeinsam – Stichwort Sektorkopplung. Bisherige Vorhaben, den Ausstoß von Kohlendioxid im Stromsektor zu reduzieren, konzentrierten sich vorrangig auf die Bereitstellung von Energie, die Wechselwirkungen mit den Systemdienstleistungen blieben weitgehend unberücksichtigt.
Unter Systemdienstleistungen, die zwingend notwendig sind, um eine sichere und zuverlässige Stromversorgung zu gewährleisten, verstehen Experten jene für die Funktionstüchtigkeit notwendigen Dienste in der Elektrizitätsversorgung, die Netzbetreiber neben der Übertragung und Verteilung elektrischer Energie zusätzlich erbringen. Die Industrie stößt dabei in ihrem laufenden Produktionsbetrieb sozusagen indirekt Kohlendioxid aus. Wissenschaftliche Analysen gehen davon aus, dass bis zu 20 Prozent des gesamten CO2-Ausstoßes allein auf die Systemdienstleistungen entfallen – enorme Potenziale, den CO2-Ausstoß zu reduzieren.
ZO.RRO-Projekt
Erste Phase
Die erste Phase des ZO.RRO-Projekts ist auf drei Jahre angesetzt und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit 1,8 Millionen Euro gefördert, davon über 1,1 Millionen Euro allein für den Forschungsstandort Ilmenau. Das Thüringer Ministerium für Umwelt, Energie und Naturschutz unterstützt zudem die Hochschule Nordhausen und das Thüringer Erneuerbare Energien Netzwerk e. V. (ThEEN) als Verbundpartner des Projektes mit über eine Million Euro.
Zweite Phase
Ab Ende 2021 werden die Erkenntnisse aus den ZO.RRO-Forschungen in einer zweiten Phase des Projekts in kleinen und mittelständischen thüringischen Unternehmen praktisch erprobt. Professor Dirk Westermann, als Direktor des Instituts für Energie-, Antriebs- und Umweltsystemtechnik an der TU Ilmenau Leiter des ZO.RRO-Projekts, sieht große Vorteile darin, das Forschungsprojekt in Thüringen durchzuführen: „Thüringen eignet sich besonders, weil es in Bezug auf seine Energieversorgung, seine Wirtschaftsstruktur und die politischen Rahmenbedingungen im Vergleich zu anderen Bundesländern hervorsticht.“
Warum Thüringen
- Energieversorgung: Die Energieversorgung in Thüringen liegt vollständig in kommunaler Hand und wird nicht durch Großkraftwerke bereitgestellt. Zudem gibt es ein hohes Potenzial zum Ausbau der Energiespeicherung, etwa Pump- und Gasspeicher.
- Wirtschaftsstruktur: Auch aufgrund seiner Wirtschaftsstruktur ist Thüringen ein hervorragendes Forschungsfeld für das ZO.RRO-Projekt. Hier gibt es zahlreiche kleine, innovative und hochflexible Unternehmen, der Industrieanteil ist mit Unternehmen unter anderem aus der Automobilzulieferindustrie, dem Maschinenbau, der Werkstoffbranche und der Holzverarbeitung hoch und die Standortbedingungen für innovative Unternehmen sind günstig. In solchen Unternehmen kann die Stromaufnahme gut flexibilisiert werden, was sie für die ZO.RRO-Forschung prädestiniert.
- Politische Rahmenbedingungen: Thüringen hat sich mit seiner Energiepolitik zur Energiewende bekannt. Mit seiner „Zielstellung 2040“ strebt es die bilanzielle Versorgung aus erneuerbaren Energien an und in der derzeitigen Legislaturperiode hat das Bundesland zur Förderung des Klimaschutzes 100 Millionen Euro bereitgestellt. (fei)
Verbundpartner des ZO.RRO-Projekts
Gefördert durch das Bundeswirtschaftsministerium:
- Technische Universität Ilmenau (Konsortialführer)
- Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB (Institutsteil Angewandte Systemtechnik), Ilmenau
- Ingenieurbüro für Energiewirtschaft GmbH (IfE), Steinbach-Hallenberg
- KoCoS Messtechnik AG, Korbach
- Trianel GmbH, Aachen
Gefördert durch das Thüringer Ministerium für Umwelt, Energie und Naturschutz:
- Hochschule Nordhausen
- Thüringer Erneuerbare Energien Netzwerk e.V. (ThEEN), Erfurt
Assoziierte Partner des ZO.RRO-Projekts:
- Deutsche Bahn AG, Berlin
- Opel Automobile GmbH, Eisenach
- Vattenfall Wasserkraft GmbH, Berlin/Hohenwarte
Beirat:
- K+S Aktiengesellschaft, Kassel