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Pilotinnovationswettbewerb für Sprunginnovationen zum Thema Weltspeicher
Termin:
15.07.2019
Fördergeber:
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Mit der Gründung einer Agentur zur Förderung von Sprunginnovationen setzt die Bundesregierung einen bisher für Deutschland einmaligen innovationspolitischen Ansatz zur Förderung von disruptiven Innovationen um. Aus bahnbrechenden Ideen sollen hochinnovative Produkte, Prozesse und Dienstleistungen entstehen, mit denen neue Hochtechnologiefelder, Märkte, Branchen und auch neue Geschäftsmodelle für die deutsche Wirtschaft erschlossen werden. Hierdurch sollen neue Wertschöpfung in Deutschland ermöglicht und ein großer gesellschaftlicher Nutzen erzielt werden.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) will zur Vorbereitung der Agenturgründung Pilot-Wett¬bewerbe in Feldern von besonderer technologischer und gesellschaftlicher Relevanz fördern. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse sollen auch für noch folgende Initiativen für Sprunginnovationen auf ihr Potenzial zur Übertragbarkeit auf künftige Innovationswettbewerbe ausgewertet werden.

Im Bereich Energie wird der Pilotinnovationswettbewerb ,,Weltspeicher" ausgeschrieben.
Das Förderziel entspricht dem Schwerpunkt Systemintegration des 7. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung.
Die globalen Klimaschutzziele gemäß dem Pariser Abkommen machen weltweit einen Umstieg auf erneuerbare ¬Energien erforderlich. Aufgrund des schwankenden Angebots von Sonne und Wind sind Energiespeicher ein wichtiger Baustein für die globale Energiewende.
Gleichzeitig haben Milliarden Menschen keinen oder nur unsicheren Zugang zu Elektrizität, insbesondere in Regionen mit reichhaltigem Angebot an erneuerbaren Energiequellen. Obwohl die Erzeugung aus Sonne und Wind erschwinglich ist, ist ihr Anteil an der Elektrizitätserzeugung in vielen Regionen des globalen Südens vernachlässigbar. Es fehlen kostengünstige Speicher, um den Strom bedarfsgerecht über den Tag verteilt zur Verfügung zu stellen.
Dezentrale Versorgungslösungen würden die Lebensqualität gerade in ländlichen Regionen massiv verbessern und wichtige Impulse für ein nachhaltiges Wachstum geben.
Auch in Industriestaaten wie Deutschland können dezentrale Speicherlösungen wichtige Beiträge zur Energiewende leisten, indem sie Angebotsüberschüsse von Wind und Sonne nutzbar machen sowie die Stromnetze entlasten.
Der Innovationswettbewerb soll daher die Entwicklung eines ,,Weltspeichers" für den Hausgebrauch anstoßen, der in seiner Leistungsfähigkeit mit verfügbaren Anlagen mindestens gleichzieht und dabei erheblich kostengünstiger sowie umweltfreundlicher ist. In einer geförderten Konzeptphase sollen parallel mehrere Lösungen bis zum Stadium der Marktreife skizziert und technisch spezifiziert werden. Die beiden vielversprechendsten Ansätze, welche die Auswahlkriterien erfüllen, werden zur Förderung im Rahmen eines Verbundprojektes ausgewählt (Projektphase).

In der Projektphase sollen Partner entlang der gesamten Innovationskette eingebunden werden.
Gefördert werden Verbundprojekte (in der Konzeptphase auch Einzelvorhaben), welche hochinnovative Lösungen für einen kostengünstigen Hausspeicher für Elektrizität zum Ziel haben. Der angestrebte ,,Weltspeicher" soll folgende Eigenschaften haben:
o Möglichst breiter Einsatzbereich in bevölkerten, energiearmen Weltregionen sowie in Deutschland und Europa. Zielregionen sind insbesondere Sub-Sahara-Afrika sowie der indische Subkontinent; in Deutschland und Europa sind Einsatzorte Kellerräume und Nebengebäude.
o Einsatz an Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Elektrizität (EE), z. B. PV, Wind; Fähigkeit zum netzunabhängigen und zum netzdienlichen Betrieb, gegebenenfalls durch Zusatzmodule.
o Nutzbare Kapazität 10 kWh als Vergleichsgröße, modularer Aufbau zur Darstellung kleinerer oder größerer Kapazitäten vorteilhaft.
o Lebensdauer zehn Jahre im täglichen Betrieb.
o Energieeffizienz und nutzbare Leistung mindestens vergleichbar mit Stand der Technik für Hausspeicher.
o Sicherer, wartungsfreier Betrieb ohne Umweltrisiken.
o Möglichst umweltfreundliche Materialien, abundante Rohstoffe.
o Größe und Gewicht nachrangig, darf jedoch kein Anwendungshindernis darstellen (maximal Kühlschrankgröße).
Die Wahl der Speichertechnologie ist freigestellt. Der Lösungsvorschlag soll das komplette Speichersystem von EE-Elektrizität zu nutzbarer Elektrizität darstellen, jedoch kann sich die Innovation auf eine Systemebene/Komponente beschränken. Auch Konzepte, bei denen die Bereitstellung erneuerbarer Energie integrierter Bestandteil des Systems ist, beispielsweise direkte Sonnenenergienutzung, sind zugelassen. Für unterschiedliche Einsatzfälle sind gegebenenfalls unterschiedliche Systemkonfigurationen vorzusehen. Nicht förderfähig sind Vorhaben, die ausschließlich neue Geschäftsmodelle ohne wissenschaftlich-technische Innovation vorschlagen.
Die Lösung soll sich vor allem durch einen erheblichen Fortschritt hinsichtlich Kosten auszeichnen. Die Systemkosten (Euro/kWh Speicherkapazität) sollen um mindestens die Hälfte unter dem zum Bewertungszeitpunkt aktuellen Stand einschließlich erwartbarer Entwicklungen liegen. Dieser ist zu belegen. Angestrebt wird eine Reduzierung um den Faktor 5 bis 10.
Zwecks Vergleichbarkeit der Lösungen sollen sich die Wettbewerber in der Konzeptphase auf Verfahren zur Kosten¬berechnung sowie zur Ermittlung der Leistungsparameter einigen und dem Zuwendungsgeber vorschlagen. Weiterhin sollen gemeinsame Standard-Lastzyklen für verschiedene Einsatzfälle vorgeschlagen und begründet werden. Der bzw. die für ein Lösungskonzept gewählten Einsatzfälle sind darzustellen.
Konzeptphase (Wettbewerb)
Gefördert werden Einzelvorhaben oder Verbünde aus jeweils bis zu zwei Partnern aus Hochschulen, außeruniversitären Forschungseinrichtungen, Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft oder anderen Organisationen. Eine Unternehmensbeteiligung ist in dieser Phase nicht erforderlich.
Die Vorhaben sollen in dieser Phase innerhalb eines Jahres ihr Lösungskonzept für den oben beschriebenen ,,Weltspeicher" detailliert ausarbeiten und mit Berechnungen und/oder Messungen belegen. Weiterhin soll eine Kostenprognose erarbeitet werden. Das Lösungskonzept soll dem dann aktuellen Stand der Technik und Kosten gegenübergestellt und verbleibende Forschungsaufgaben abgeleitet werden. Diese sollen in Form eines Projektplans für die Umsetzungsphase ausführlich beschrieben werden, aus dem auch die Aufgaben der zukünftigen Verbundpartner klar hervorgehen.
Projektphase
Als Ergebnis des Konzeptwettbewerbs können bis zu zwei Verbundvorhaben aus dem in Nummer 3 benannten Kreis der Antragsberechtigten gefördert werden, wobei jeweils mindestens eine Hochschule oder außeruniversitäre Forschungseinrichtung und mindestens ein Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft im Konsortium vertreten sein muss. Eine Beteiligung von Partnern entlang der gesamten Wertschöpfungskette bis hin zu Verbrauchern ist von Vorteil. Die Verbundvorhaben sollen die vorgeschlagene Lösung mindestens bis zum Stadium des Labor-Demonstrators bringen sowie belastbare Konzepte zur Markteinführung in den Zielmärkten vorlegen.
Die Zuwendungen werden im Wege der Projektförderung gewährt. Einzelvorhaben und Verbünde werden in der -Konzeptphase für eine Vorhabenlaufzeit von bis zu einem Jahr mit bis zu 250 000 Euro je Verbund gefördert (einschließlich Projektpauschale). In der Projektphase kann die Förderung je Verbund einschließlich Projektpauschalen bis zu 5 Millionen Euro für eine Laufzeit von bis zu drei Jahren betragen.
Mit der Abwicklung der Fördermaßnahme hat das BMBF derzeit folgenden Projektträger (PT) beauftragt:
Projektträger Jülich (PTJ), Geschäftsbereich Energie Grundlagenforschung (EGF), Forschungszentrum Jülich GmbH, 52425 Jülich, www.ptj.de.
Ansprechpartner sind
Dr. Gesine Arends, Telefon +49 (0) 24 61/61-97 73, g.arends@fz-juelich.de und
Astrid Lewalter, Telefon +49 (0) 24 61/61-92 83, a.lewalter@fz-juelich.de

Weitere Informationen:
https://www.bmbf.de/foerderungen/bekanntmachung-2419.html