04.2021 - 03.2026

Trans4ReaL – Transferforschung für die Reallabore der Energiewende zu Sektorkopplung und Wasserstoff

Der Energieträger Wasserstoff erhält in allen aktuellen Energiesystemstudien eine tragende Rolle und auch die deutschen Wasserstoffstrategie weist darauf hin, dass ein klimaneutrales Deutschland eine funktionierende Wasserstoffwirtschaft benötigt.

Um u. a. für Wasserstofftechnologien den Übergang in die Wirtschaftlichkeit zu beschleunigen hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) das Förderprogram der Reallabore der Energiewende ins Leben gerufen. Auch wenn Wasserstoff in einzelnen industriellen Bereichen Anwendung findet, steckt die Breite der Technologien entlang der Prozesskette von Erzeugung über Transport bis Anwendung noch in den Kinderschuhen. Die Umsetzung dieser Technologien im industriellen Maßstab ist Aufgabe der Reallabore. So bringen die die Reallabore die Technologien in die Praxis.

Die Erkenntnisse über Herausforderungen, Hemmnisse und Erfolge der Reallabore werden im Projekt Trans4ReaL mit Wissenschaft, Politik und unter den Reallaboren wissenschaftlich eingeordnet und öffentlich kommuniziert. Die Transferforschung Trans4ReaL fungiert hierbei als Mediator und streut die verallgemeinerbaren und abstrahierten Erkenntnisse in die Breite. Somit skaliert Trans4ReaL das Wissen und macht es möglichst vielen Akteuren zugänglich.

Trans4ReaL skaliert Wasserstoff
Abbildung 1: Trans4ReaL skaliert Wasserstoff für eine klimaneutrale Zukunft

Motivation und Zielsetzung

Das übergeordnete Ziel der Transferforschung ist die generelle Verallgemeinerung und Nutzbarmachung der Erkenntnisse aus den Reallaboren. Aufgabe ist dabei einerseits die Reallabore zu begleiten, deren technologiespezifischen Ergebnisse zu abstrahieren, zu transferieren und einzuordnen. Andererseits sollen die Ergebnisse in übergeordneten Analysen zu verallgemeinerungsfähigem Wissen verarbeitet und den Reallaboren in Form von Lernerfahrungen zurückgeleitet werden. Diese übergeordneten Analysen beschäftigen sich insbesondere mit den Themen der Technologien, des Energiesystems, der Märkte und dem gesellschaftlichen und politischen Umfeld. Erkenntnisse werden in die Reallabore gespiegelt, in die Analysen integriert und für den Fördermittelgeber und weitere betroffene und beteiligte Gruppen aufgearbeitet.

Ferner hat die Zusammenarbeit mit den Reallaboren auch das Ziel für diese selbst einen Mehrwert darzustellen. Je nach Bedarf des Reallabors kann dies durch u. a. standortspezifische Analysen oder der Untersuchung der Möglichkeit zur Hochskalierung der Technologie geschehen. Die gewonnenen Einblicke von Trans4ReaL in die Reallabore ermöglichen zudem die Vernetzung zwischen den Reallaboren zu spezifischen Themen. Somit werden Synergien gehoben und die Grundlage dafür gelegt, die bevorstehenden Aufgaben effizient und effektiv zu bearbeiten.

Die wissenschaftlichen Ergebnisse, die in den Arbeiten von Trans4ReaL generiert werden und die Lernerfahrungen aus den Reallaboren werden schließlich in einem Syntheseprozess in Handlungsansätze für das BMWK und weitere Stakeholder überführt werden. Diese Handlungsansätze adressieren im Rahmen der wissenschaftlichen Analysen identifizierten Handlungsbedarf zur Ermöglichung und Beschleunigung des Markthochlaufs von Wasserstoff. Ein erster Bericht mit dem ersten Satz an Handlungsansätzen wurde im April 2023 veröffentlicht.

Projektstruktur

Das Projekt Trans4ReaL gliedert sich in 3 Ebenen: AP1 bildet die Begleitungsebene, die Arbeitspakete AP2 bis AP5 die Reflexionsebene und AP6 die Syntheseebene.

Trans4ReaL
Abbildung 2: Struktur des Transferforschungsprojekts Trans4ReaL

Die Begleitungsebene dient als vertrauensvolle Austauschplattform mit den Reallaboren. Die darin geteilten Informationen werden nur unter Rücksprache mit den Projekten an die anderen Arbeitspakete weitergegeben. Die Reflexionsebene beinhaltet eigene wissenschaftliche Analysen, die den Zweck haben, die Ergebnisse und Erkenntnisse der Reallabore in einen größeren Kontext zu setzen, um sie zu verallgemeinern. Die Syntheseebene wiederum verarbeitet die Ergebnisse aus den anderen beiden Ebenen. Dabei werden Handlungsschwerpunkte identifiziert und Handlungsansätze formuliert.

FfE-Inhalte im Projekt:

Die FfE übernimmt im Projekt Trans4ReaL die Projektleitung und widmet sich inhaltlich schwerpunktmäßig folgenden Themen:

  • Begleitung der Reallabore
  • Ökobilanzierung unterschiedlicher Wasserstoffpfade
  • Einordnung der Erkenntnisse der Reallabore in das Energiesystem mittels Energiesystemanalyse
  • Analyse potenzieller Märkte, zukünftiger Geschäftsmodelle und regulatorischer Hürden
  • Ableitung und Publikation von Handlungsansätzen

Projektpartner

Die Aufgaben der Transferforschung erfordern ein Konsortium, das sich dem Thema der Integration der Erkenntnisse der Reallabore in die aktuellen Entwicklungen der Energiewende von verschiedenen Perspektiven nähern kann. Zum einen bedarf es geeigneter Netzwerke sowohl in der Energiewirtschaft als auch den Industriebranchen, in denen Wasserstoff in Zukunft verwendet soll. Weiter müssen Expertisen in den Bereichen der Wasserstofftechnologien, dem Energiesystem sowie zukünftigen Energieszenarien und der Entwicklung von Märkten eingebracht werden. Nicht zuletzt ist ein Verständnis internationaler Entwicklungen in den Bereichen der Politik und Gesetzgebung von Nöten.

Das interdisziplinäre Konsortium besteht neben der FfE aus der Dechema Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e. V., dem Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH, der Agora Energiewende, der Stiftung Umweltenergierecht, der Ruhr Universität Bochum sowie der TU München – Hochschule für Politik.

Partner Trans4ReaL
Abbildung 3: Partner im Projekt Trans4ReaL