Aktuelle Infrastruktur- und Technologieansätze in den Bereichen Strom- und Gasnetz, Elektromobilität und Wasserstoffwirtschaft

Abstract

Zur erfolgreichen Umsetzung der Energiewende als Maßnahme gegen den fortschreitenden Klimawandel werden klimafreundliche Technologien benötigt. Mit dem kürzlich beschlossenen Kohleausstieg definiert die Politik ein festes Datum, bis wann ein großer technischer Sprung im Bereich der nachhaltigen und sicheren Energieversorgung und -speicherung gelungen sein muss. Hierfür sind innovative Ansätze zum technischen Klimaschutz erforderlich. Der technische Klimaschutz umfasst alle technischen Maßnahmen, die der anthropogenen globalen Erwärmung entgegenwirken. Neue Technologien hierfür werden meist im Bereich der Grundlagenforschung in den Naturwissenschaften erprobt und anschließend in den Ingenieurwissenschaften hin zu praxistauglichen Lösungen entwickelt. Die ingenieurwissenschaftliche Umsetzung erfolgt oft in Verbundprojekten in enger Kooperation von Industrieunternehmen, Universitäten und Hochschulen. Mitte des letzten Jahres entstand die Idee, die Ergebnisse aus abgeschlossenen Forschungsprojekten, aber auch erste Resultate aus beginnenden Projekten, gemeinsam mit unseren Industriepartnern einem breiten Publikum zugänglich zu machen. Ursächlich dafür ist der Wunsch nach einer besseren Sichtbarkeit der vielen Fortschritte in der Metropolregion Hamburg im Bereich des technischen Klimaschutzes. Um die Erfahrungen und Forschungsfortschritte auf dem Weg dorthin festzuhalten und einer breiten Öffentlichkeit zu präsentieren, stellen wir zukünftig in einem jährlich erscheinenden Forschungsbericht jeweils eine Anzahl von Projekten zu ausgewählten Themenbereichen vor. Im vorliegenden ersten Band unserer Publikationsreihe zum Themenfeld „Hamburger Beiträge zum technischen Klimaschutz“ werden aktuelle Forschungs- und Entwicklungsprojekte aus den Bereichen der elektrischen Netze, der Ladeinfrastruktur und Elektromobilität sowie der Gasnetze und Wasserstoffwirtschaft vorgestellt. Die Beiträge wurden den folgenden fünf Kapiteln zugeordnet: 1. Zukünftige Netzstrategien und Klimaschutz-Forschungsinfrastrukturen 2. Ladeinfrastrukturen, Lastmanagement und Digitalisierung in elektrischen Netzen 3. Simulation, Messung und Bewertung elektrischer Netze 4. Klimaschutz, Sektorkopplung und Wärmeversorgung 5. Neuartige Brennstoffzellen- und ElektrolyseanlagenZur erfolgreichen Umsetzung der Energiewende als Maßnahme gegen den fortschreitenden Klimawandel werden klimafreundliche Technologien benötigt. Mit dem kürzlich beschlossenen Kohleausstieg definiert die Politik ein festes Datum, bis wann ein großer technischer Sprung im Bereich der nachhaltigen und sicheren Energieversorgung und -speicherung gelungen sein muss. Hierfür sind innovative Ansätze zum technischen Klimaschutz erforderlich. Der technische Klimaschutz umfasst alle technischen Maßnahmen, die der anthropogenen globalen Erwärmung entgegenwirken. Neue Technologien hierfür werden meist im Bereich der Grundlagenforschung in den Naturwissenschaften erprobt und anschließend in den Ingenieurwissenschaften hin zu praxistauglichen Lösungen entwickelt. Die ingenieurwissenschaftliche Umsetzung erfolgt oft in Verbundprojekten in enger Kooperation von Industrieunternehmen, Universitäten und Hochschulen. Mitte des letzten Jahres entstand die Idee, die Ergebnisse aus abgeschlossenen Forschungsprojekten, aber auch erste Resultate aus beginnenden Projekten, gemeinsam mit unseren Industriepartnern einem breiten Publikum zugänglich zu machen. Ursächlich dafür ist der Wunsch nach einer besseren Sichtbarkeit der vielen Fortschritte in der Metropolregion Hamburg im Bereich des technischen Klimaschutzes. Um die Erfahrungen und Forschungsfortschritte auf dem Weg dorthin festzuhalten und einer breiten Öffentlichkeit zu präsentieren, stellen wir zukünftig in einem jährlich erscheinenden Forschungsbericht jeweils eine Anzahl von Projekten zu ausgewählten Themenbereichen vor. Im vorliegenden ersten Band unserer Publikationsreihe zum Themenfeld „Hamburger Beiträge zum technischen Klimaschutz“ werden aktuelle Forschungs- und Entwicklungsprojekte aus den Bereichen der elektrischen Netze, der Ladeinfrastruktur und Elektromobilität sowie der Gasnetze und Wasserstoffwirtschaft vorgestellt. Die Beiträge wurden den folgenden fünf Kapiteln zugeordnet: 1. Zukünftige Netzstrategien und Klimaschutz-Forschungsinfrastrukturen 2. Ladeinfrastrukturen, Lastmanagement und Digitalisierung in elektrischen Netzen 3. Simulation, Messung und Bewertung elektrischer Netze 4. Klimaschutz, Sektorkopplung und Wärmeversorgung 5. Neuartige Brennstoffzellen- und Elektrolyseanlagen