Die 31 Technologieberichte sind in folgende sechs Kategorien unterteilt:
- Erneuerbare Energien
Einzelberichte zu den Themen Bioenergie, Tiefengeothermie, Photovoltaik, solare Wärme und Kälte, solarthermische Kraftwerke, Windenergie mit Exkurs Meeresenergie und Umweltwärme - Konventionelle Kraftwerke
Einzelberichte zu zentralen Großkraftwerken und dezentralen Kraftwerken (Brennstoffzellen sowie Motoren und Turbinen), CO2-Abscheidung und Lagerung (Carbon Capture and Storage, CCS) sowie CO2-Nutzung - Infrastruktur
Einzelberichte zu den Themen Stromtransport und -verteilung, Wärmetransport und -verteilung, Energiespeicher (elektrisch, elektrochemisch sowie thermisch, thermochemisch, mechanisch) sowie Nutzung von Erdgas- und Erdölinfrastrukturen und Raffinerien für strombasierte Brennstoffe - Sektorenkopplung
Einzelberichte zu den Themen Power-to-Gas (Wasserstoff, Methanisierung chemisch-katalytisch sowie biologische Methanisierung), Power-to-Liquids/Power-to-Chemicals und Verfahren der CO2-Abtrennung aus Faulgasen und Umgebungsluft - Energie- und ressourceneffiziente Gebäude
Ein Einzelbericht zu den Themen energieeffiziente Gebäude und Gebäudetechnik - Energie- und Ressourceneffizienz in der Industrie
Einzelberichte zu den Themen energieeffiziente Prozesstechnologien, energieeffiziente Querschnittstechnologien, Technologien zur Abwärmenutzung sowie Low-Carbon- und ressourceneffiziente Industrie
Die Berichte beinhalten zusätzlich eine übergreifende Kategorie mit integrativen Aspekten, die energiewirtschaftliche Themen der Elektromobilität in zwei Einzelbänden für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge sowie Hybrid-Oberleitungs-Lkw, Fragen der Digitalisierung, Informations- und Kommunikations-Technologien sowie Entwicklungen im Bereich der Systemintegration, -innovation und -transformation thematisieren.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fassten die für die Bewertung genutzten Kriterien in einem gesonderten Bericht zusammen. Ein separater Politikbericht enthält vierseitige Zusammenfassungen zu jedem Technologiebericht sowie eine Kurzdarstellung der Bewertungsmethodik.
Beispiele des Forschungsbedarfs
In der Studie bewertete das Projektkonsortium lang bewährte Energietechnologien und solche, die erst im Zuge der fortschreitenden Energiewende benötigt werden. Die Photovoltaik ist beispielsweise eine schon seit vielen Jahren zur Stromerzeugung aus Solarenergie etablierte Technik. Die Forschungsförderung des 6. EFP trug dazu bei, die Modulwirkungsgrade kristalliner PV innerhalb von zehn Jahren von 12 bis 17 Prozent auf heute 16 bis 22 Prozent zu erhöhen. Gleichzeitig stieg die Lebensdauer von 20 auf 30 Jahre. Vielfältigen Entwicklungsbedarf sehen die Forscherinnen und Forscher bei der kristallinen Photovoltaik und der Dünnschicht-Technologie. Beispielsweise müssen die bisher erreichten wesentlich höheren Laborwirkungsgrade in die Praxis übertragen werden. „Weiteren Forschungsbedarf sehen wir unter anderem bei bauwerkintegrierter Photovoltaik, die energieerzeugendes Solarmodul und zugleich Funktions- und Designelement ist“, ergänzt Peter Viebahn.
Ein Beispiel für großen Forschungs- und Entwicklungsbedarf stellt zudem die Sektorenkopplung dar – also die Verknüpfung des Stromsektors mit dem Wärme-, Verkehrs- und Industriesektor. Da die Energiewende bisher hauptsächlich eine sogenannte „Stromwende“ ist und es in den anderen Sektoren bislang nur eine geringe Reduktion der CO2-Emissionen gibt, gehen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in mehreren Technologieberichten auf diesen Handlungsbedarf ein, um die klimaverträgliche Versorgung dieser Sektoren über Stromanwendungen zu ermöglichen.
Folgt: Konsultationsprozess für das 7. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung