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Energiewende

Die Lösung des globalen Energieproblems gilt als zentrale Herausforderung des 21. Jahrhunderts. Neben der Forschung an erneuerbaren Energien, Batterien und Brennstoffzellen und Wasserstoff als Energieträger gibt es in Jülich auch einige fachübergreifende Projekte.

Im Großprojekt "Power-to-X" geht es um die Speicherung und Nutzung von elektrischer Energie aus erneuerbaren Energiequellen, etwa durch Umwandlung in chemische Energieträger, flüssige Kraftstoffe oder Basischemikalien für die chemische Industrie. Das Projekt bringt Wissenschaft, Industrie, Energieversorger und Bürgervereine zusammen, um innerhalb von zehn Jahren Speicherlösungen zu finden, die sich in großem Maßstab umsetzen lassen (IEK-9).

Kopernikus-Projekt Power-to-X

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Ein Grundstein für die Energiewende sind leistungsfähige und kostengünstige Materialien. Sie machen die Effizienzsteigerung bestehender Systeme möglich und bilden die Basis für neue, moderne Technologien. Das IEK-1 arbeitet an mehreren Projekten, unter anderem "MAXCOM" (neue Materialien für höhere Betriebstemperaturen) und "ProtOMem" (Entwicklung von protonenleitenden Membranen mit optimierter Mikrostruktur und verbesserten Transporteigenschaften für Energie- und Wasserstoffseparationsanwendungen).

Der für die Energiewende notwendige technische Wandel braucht gewisse Vorlaufzeiten. Verfahrens- und Systemanalytiker des IEK-3 modellieren künftige Infrastrukturen für erneuerbare Energien und analysieren Trends im Strommarkt und im Verbraucherverhalten, um so Kosten und Durchführbarkeit möglicher Konzepte realistisch einschätzen zu können.


Die Systemforscher des IEK-STE erstellen Studien zur den Auswirkungen von Klimawandel und Energiewende auf die Stromnetze, z.B. Frequenzschwankungen durch die Einspeisung erneuerbarer Energien oder Auswirkungen des Klimawandels auf die Ausbeute von Windkraftanlagen.

Institute:

Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK):
Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IEK-1)
Werkstoffstruktur und -eigenschaften (IEK-2)
Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3)
Photovoltaik (IEK-5)
Grundlagen der Elektrochemie (IEK-9)
Modellierung von Energiesystemen (IEK-10)
Systemforschung und Technologische Entwicklung (IEK-STE)
Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (IEK-11 / HI ERN)
Helmholtz-Institut Münster (IEK-12 / HI MS)
Modellierung und Simulation von Werkstoffen in der Energietechnik (IEK-13)