Energieeffizienztechnologien in Industrie, Gewerbe, Handel und

Fachkonferenz Energietechnologien 2050 –
Energieeffizienztechnologien in Industrie, Gewerbe, Handel und
Dienstleistungen
Dr. Harald Bradke
Fraunhofer Institut für Systemund Innovationsforschung
Berlin, 26. Mai 2009
Verringerung energiebezogener CO2-Emissionen
Quelle: World Energy Outlook 2008
Wachstumsmarkt Umwelttechnologien
Wachstum des Weltmarktvolumens in Leitmärkten 2005 bis 2020 [Mrd. Euro]
2005
2020
900
480
450
350
280
180
190
130
100
Energieeffizienz
40
Energieerzeugung und
Speicherung
Nachhaltige Mobilität
Nachhaltige
Wasserwirtschaft
Rohstoff‐ und
Materialeffizienz
30
50
Kreislaufwirtschaft
Quelle: Umweltpolitische Innovations- und Wachstumsmärkte aus der Sicht der Unternehmen, BMU, UBA, 2007
CO2-Emissionen in Deutschland 2006
Nachfrager
Verursacher
Energiewirtschaft
45%
Industrie
13%
Verkehr
22%
GHD
7%
Industrie
34%
Haushalte
15%
Haushalte
27%
Verkehr
20%
GHD
17%
Endenergieverbrauch der Industrie in Deutschland
Beleuchtung, IuK
3%
Mechanische
Energie-Strom
19%
Raumwärme
10%
ProzesswärmeBrennstoffe
60%
ProzesswärmeStrom
8%
Angaben in Prozent, 2006, AG Energiebilanzen
Prozesswärmebedarf der Industrie in Deutschland
Ranking des Konsortiums zu Energieeffizienz in der Industrie
2
3
4
1
Technologien zur Abwärmenutzung / -verstromung
Thermoelektrika, ORC-Prozess, Kalina-Prozess, Wärmetauscher,
Industrielle Großwärmepumpe, Kälte aus Abwärme
Empfehlungen
für die
öffentliche FuE
• Ermittlung der nutzbaren Abwärmeströme
• Neue thermoelektrische Materialien
• Industrielle Fertigungsverfahren für thermoelektrische
Generatoren
• Verbesserung der Materialien für die Wärmeübertragung
• Neue Konzepte für ORC-Anlagen
• Neue Kältemittel für Wärmepumpen und Kälteanlagen
Querschnittstechnologien
Elektrische Antriebe, Energiemanagement, Oberflächenbehandlung
Empfehlungen
für die
öffentliche FuE
•
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•
Entwicklung von Hochtemperatursupraleitern
Neue Materialien für Permanentmagnetmotore
Entwicklung integrierter Systeme mit hocheffizienten Umrichtern
Entwicklung autonomer Sensoren
Mathematische Modelle zur Steuerung von Produktionsprozessen
Oberflächensensoren in Dünnschichttechnologie
Nanobeschichtete Oberflächen
Effizienztechnologien für energieintensive Prozesse
Neuartige Verfahren in der energieintensiven Grundstoffindustrie,
Membranverfahren, Katalyse, neue Verfahren in der chemischbiologischen Industrie, Nutzung biogener Rohstoffe
Empfehlungen
für die
öffentliche FuE
• Neue Prozesse für die Herstellung von Stahl, Aluminium und
Zement
• Neue Katalysatorkonzepte
• Synthesekonzepte für Plattformchemikalien
• Verbesserung der Permeabilität von Membranstrukturen
• Permanente Antifouling-Ausrüstung von Membranen
• Biobasierte Chemikalien
• Bioraffinerien
• Wertschöpfungskettenübergreifende Prozessoptimierung
Energieeffizienztechnologien durch Ressourceneffizienz
Recycling und Sekundärrohstoffnutzung, Materialeffizienz, Leichtbau
Empfehlungen
für die
öffentliche FuE
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•
Neue Sortier-, Demontage- und Aufbereitungsverfahren
In-situ Analysen und online-Prozessteuerung
Qualitätssteigerung von Sekundärmaterialien
Optimierung von Materialeigenschaften
Tools zur Berücksichtigung der Recyclingfähigkeit von neuen
Materialien, Materialkombinationen und Konstruktionen
Optimierung von Designtools
Angepasste Fertigungsverfahren
Nanokomposite, Aerogele, Strukturkeramiken
Bionik
Relevanz öffentlicher FuE-Förderung
Primärenergie
-einsparung in
Deutschland
Recycling
Elektrische
Antriebe
Energiemanagement
Siedlungswasserwirtschaft
Priorität
sehr wichtig
wichtig
weniger wichtig
nicht wichtig
Neue Verfahren
in der energieintensiven
Industrie
Trennverfahren
Leichtbau
Oberflächentechnologie
Katalyse
Niedertemp.
Prozesswärmeerzeugung
Umsetzung/ punktueller
öffentlicher FuE-Bedarf
Biogene
Rohstoffe
Abwärmeverstromung
Hohe Relevanz für
öffentliche FuE
Wir müssen jetzt die Köpfe hochkrempeln.
Und die Ärmel natürlich auch.
Lukas Podolski