5 Jahre Fraunhofer IEG - Wir gestalten die klimaneutralen Energiesysteme der Zukunft

Wärmewende, Sektorenkopplung, Strukturwandel: Gleich drei große gesellschaftliche Themen verweben sich in der Gründungsgeschichte der Fraunhofer IEG. Seit nun fünf Jahren bringt es seine Kompetenzen in die Transformation der Energiesysteme ein – bei Industrie, Energieversorgern, Netzbetreibern und in öffentlichen Forschungsprojekten gleichermaßen. Am 1. Dezember 2019 nahm es in der Lausitz und in der Rhein-Ruhr-Region seine Forschungsaktivitäten auf und setzte so einen Beschluss des Bundestages im Rahmen des Kohleausstiegsgesetzes um.

»Wir sind ein Kind des Kohleausstieges, und bereiten den Weg zur nachhaltigen Energieversorgung für Industrie und Kommunen und zur Transformation der Energieinfrastrukturen« erläutern Prof. Rolf Bracke und Prof. Mario Ragwitz, die beiden Gründungdirektoren der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG. »Mit unseren Partnern aus der Wirtschaft und der öffentlichen Hand identifizieren wir Projekte mit großer Relevanz für den Klimaschutz, machen echte Anwendungen möglich und gestalten die Energiewende.«

»Die Energiewende stellt eine wesentliche Herausforderung unserer Zeit dar und kann nur durch die gezielte Förderung und Weiterentwicklung neuer technologischer Energiesystem-Ansätze und wissenschaftlicher Ideen erfolgreich umgesetzt werden«, erklärt Prof. Holger Hanselka, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft. »Seit ihrer Gründung im Jahr 2019 widmet sich die Fraunhofer IEG dieser Aufgabe und treibt energiewirtschaftliche Themen voran, indem sie aktiv an der Gestaltung der Energiewende mit ihren Partnern beteiligt ist. Innerhalb von fünf Jahren wurden nicht nur die gesetzten Ziele und Kennzahlen erreicht, sondern die Fraunhofer IEG hat sich auch als wertvoller Impulsgeber für die energieintensive Industrie, Energieversorger und Kommunen etabliert, indem sie zentrale Aspekte der anwendungsnahen Forschung zur Energiewende abdeckt.«

Im fünften Jahr ihres Bestehens bilden rund 290 Mitarbeitende das schlagkräftige Team der Fraunhofer IEG. Sie konnten im letzten Wirtschaftsjahr rund 16 Millionen Euro für Forschungsprojekte bei Wirtschaft und öffentlicher Hand einwerben. 28 Mitarbeitende der Fraunhofer IEG bringen sich in die Lehre bei 11 Hochschulpartnern ein, darunter die RWTH Aachen, die TU Berlin, BTU Cottbus und die Ruhr Universität Bochum. Rund 90 Fachveröffentlichungen, rund 60 Masterarbeiten und circa 20 Promotionen pro Jahr gehören zum wissenschaftlichen Output des Instituts. Die Hauptstandorte sind Bochum und Cottbus, weitere Standorte sind mittlerweile Aachen, Jülich, Karlsruhe, Weisweiler und Zittau.

»Unser Dank geht natürlich an die Fördermittelgeber im Bund und bei den Ländern Nordrhein-Westfalen, Brandenburg und Sachsen für die finanzielle Basis und die konstruktive Begleitung des nicht immer geradlinigen Weges«, blicken Ragwitz und Bracke auf die fünfjährige Aufbauphase zurück. »Doch die echte Aufbauarbeit hat das Wissenschafts- und Verwaltungspersonal der Fraunhofer IEG geleistet. Sie haben den dynamischen Aufbau als Herausforderung angenommen und mit viel Einsatz und Kreativität im Sinne des Instituts gestaltet. Ihnen gilt unser persönlicher Dank.«

Mittlerweile hat das Team der Fraunhofer IEG sichtbare Impulse für die Akteure in der Wärmewende, der Wasserstoffwirtschaft und in den Strukturwandelregionen gesetzt. Es hat die Roadmaps zur Weiterentwicklung der Tiefengeothermie, der oberflächennahen Geothermie, der Wasserstoffwirtschaft und der Großwärmepumpen (mit-)herausgegeben. Es hat beispielsweise die Geothermie-Allianz der Stadtwerke in NRW und die Geoenergieallianz der Forschungspartner in Berlin und Brandenburg mitgegründet. Es arbeitet in nationalen und internationalen Großprojekte zur Wasserstoff-Infrastruktur und -wirtschaft nicht nur in Deutschland, sondern auch in Südafrika, Australien und der MENA-Region. In Zentralamerika unterstützt es bei der Projektierung von Geothermie-Kraftwerken und in Südamerika bei der Suche nach kritischen Energie-Rohstoffen wie Lithium. Es berät Bundestag, Landtage und Ministerien zu seinen Forschungsthemen. Und nicht zuletzt schafft es in seinen Projekten Leuchtturm-Anlagen und Prototypen für die Wärmeversorgung der Zukunft.

Die Palette der Forschungsprojekte, die das Team der Fraunhofer IEG umsetzt, ist breit. Ein Ausschnitt:
Im Referenzkraftwerk Lausitz RefLau koordiniert es Forschung und Entwicklung zur Wasserstoff-Rückverstromung.
Im Open Data Hub ODH erstellt es für Architekten und Planer Werkzeuge zur Sektorenkopplung.
In DGE-Rollout wurde eine Hochtemperatur-Wärmepumpe in das Bochumer Fernwärmenetz eingebunden und eine Erkundungsbohrung für Tiefengeothermie im Rheinland vorbereitet.
In FernWP begleitet es ein Großwärmepumpekonzept für das Cottbusser Fernwärmenetz.
In der Transformationsstudie der Region Hoyerswerda, Weißwasser und Spremberg zeichnet es eine Blaupause für die Wärmeplanung vieler Kommunen.
Mit der patentierten Mikro-Bohrturbine MTD hat einen es einen Untergrund-Wärmespeicher in Bern sowie Wasserhaltungsmaßnahmen an der Ruhr erbohrt und im Deep-MTD-Projekt steigert es die Wirtschaftlichkeit von Geothermie-Tiefbohrungen.

Parallel hat die Fraunhofer IEG eine moderne Forschungs- und Entwicklungsinfrastruktur eingerichtet. Dazu zählen:
die Forschungs- und Erprobungsanlage für Großwärmepumpen FoEr-MW in Cottbus,
die Laboranlage Sektorengekoppelte Verwertung der PEM-Elektrolyseprodukte LA-SeVe in Zittau,
der Bohrloch- und Geofluid-Simulator match.BOGS in Bochum,
das Reallabor Rheinland mit Untergrundobservatorium samt Erprobungsbohrplatz in Weisweiler und
das Reallabor TRUDI mitsamt
Großwärmepumpen-Tandem mit Bergwerks-Grubenwasserspeicher,
Erdwärmesondenfeld mit Schrägbohrtechnik GeoStar,
Nahwärmenetz zur Heizung und Kühlung mit Grubenwasser auf dem Gewerbegebiet Mark51°7 und
die Testumgebung für Bohrlochwerkzeuge in Bochum.

Fraunhofer IEG hat eine Geschichte mit Zukunft

Die Bundesregierung hatte im Sommer 2018 die Kommission „Wachstum, Strukturwandel und Beschäftigung“ eingesetzt, die in ihrem Abschlussbericht vom Januar 2019 einen konkreten Plan für eine schrittweise Reduzierung und Beendigung der Kohleverstromung bis spätestens 2038 vorgeschlagen hatte. Zudem verabschiedete die Kommission in Abstimmung mit den betroffenen Ländern Vorschläge für wirtschaftliche, soziale und strukturpolitische Begleit- und Unterstützungsmaßnahmen. Diese Vorschläge wurden mit dem Strukturstärkungsgesetz Kohleregionen (StStG) umgesetzt und sahen unter anderem die Gründung der Fraunhofer IEG vor.

Am 1.12.2019 nahm Fraunhofer IEG offiziell seinen Betrieb auf. Die wissenschaftliche und administrative Kompetenz sowie die Forschungsinfrastruktur des Internationalen Geothermiezentrums Bochums GZB wurde zeitnah in das neue Institut überführt, der Einrichtungsteil zu Energieinfrastrukturen in Cottbus, Jülich und Zittau gegründet. Als Gründungsdirektoren übernahmen Rolf Bracke, ehemals Leiter des GZB, und Mario Ragwitz, damals stellvertretende Leitung am Schwesterinstitut Fraunhofer ISI: »Dank der strukturellen und institutionellen Aufbaumittel von Bund und Ländern konnten wir sehr schnell ein schlagkräftiges Team aufbauen und waren auch rasch bei der Akquise von Aufträgen der Wirtschaft sowie über Projektförderungen der öffentlichen Hand erfolgreich.« Mittlerweile berät Fraunhofer IEG regelmäßig Stadtwerke, Energieversorger, Netzbetreiber und energieintensive Industrie ebenso wie die Immobilienwirtschaft, Technische Gebäudeausrüster und Quartiersentwickler. »Um bis 2045 unsere gesellschaftlichen Klimaziele umzusetzen, müssen wir alle heute die Weichen stellen. Wir sind stolz mit der Fraunhofer IEG hier Beratung, Analyse und wo nötig Umsetzung anbieten zu können, um die klimaneutralen Energiesysteme der Zukunft zu entwickeln.«

< Links zu den Forschungsprojekten:
https://www.ieg.fraunhofer.de/de/presse/pressemitteilungen/2023/referenzkraftwerk-lausitz.html
https://www.ieg.fraunhofer.de/de/referenzprojekte/odh-juelich.html
https://www.ieg.fraunhofer.de/de/referenzprojekte/dge-rollout.html
https://www.ieg.fraunhofer.de/de/referenzprojekte/fernwp.html
https://www.ieg.fraunhofer.de/de/presse/pressemitteilungen/2023/fernwaermenetze-wichtiger-baustein-der-waermewende-in-der-lausitz.html