Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien IEG
Die wichtigsten Publikationen der letzten Jahre
2024 |
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Kurzstudie»Tiefengeothermie: Potentiale und Ausgestaltung des institutionellen Rahmens« |
Während das Potential der Wärmebereitstellung aus Tiefengeothermie auf eine Leistung von bis zu 70 GWth beziffert wird, ist derzeit nur Wärmeerzeugungsleistung von 417 MWth aus Tiefengeothermie installiert und damit weniger als ein Prozent des Potentials erschlossen. Diese Studie stellt sich die Frage, welche Hemmnisse hinsichtlich der Erschließung der Potentiale der Tiefengeothermie für die Wärmeversorgung der Gebäude im Bereich des institutionellen Rahmens für Tiefengeothermie-Vorhaben bestehen und welche diesbezüglichen Reformen in Betracht zu ziehen sind. | Download |
Abschlussbericht»Globaler H2-Potenzialatlas« |
Nachhaltige Standorte in der Welt für die grüne Wasserstoffwirtschaft von morgen: Technische, ökonomische und soziale Analysen zur Entwicklung eines nachhaltigen globalen Wasserstoffatlasses — In dieser Studie wird ein umfassender globaler Wasserstoffatlas entwickelt. Der Fokus der Analysen liegt dabei auf grünem Wasserstoff und seinen Derivaten, da andere Herstellungspfade als Brückentechnologie angesehen werden. Es wird dabei einmal die weltweite Situation mit potenziellen Anbietern (Exporteuren) und Nachfragern (Importeuren) betrachtet und zum anderen dann die spezielle Situation der EU und hier insbesondere für Deutschland. | Download |
Studie»Geothermische Technologien in Ballungsräumen. Ein Beitrag zur Wärmewende und zum Klimaschutz« |
Die vorliegende STUDIE nimmt die Geothermie im Kontext der Wärmeversorgung in urbanen Räumen in den Blick und betrachtet deren Voraussetzungen und Möglichkeiten, aber auch Herausforderungen und Vorbehalte in der Öffentlichkeit. Die unterschiedlichen Nutzungsoptionen und der Untergrund als Energiequelle bilden zusammen mit den bisherigen Erfahrungen bei der Umsetzung geothermischer Projekte die Grundlage für die Potenziale der Geothermie für die Defossilisierung der Wärmeversorgung. Entlang dieser Themen zeichnen sich eine Reihe von politischen Handlungsfeldern ab, die für einen maßgeblichen Beitrag der Geothermie zur Energiewende von wesentlicher Bedeutung sind. | Download |
Studie»Potenziale von Großwärmepumpen in Brandenburg und Sachsen« |
Großwärmepumpen in städtischen Wärmenetzen können Kohle und Gas ersetzen. Dennoch nutzen Stadtwerke diese effiziente und klimafreundliche Option selten. Dabei haben etwa die Bundesländer Sachsen und Brandenburg große Fernwärmenetze, die sich für Großwärmepumpen eignen würden. Wie groß das Potenzial ist, welche Hemmnisse im Weg liegen und wo es schon nachahmenswerte Beispiele gibt, beleuchtet die aktuelle Studie des Fraunhofer IEG im Auftrag der Rosa-Luxemburg-Stiftung. | Download |
Jahresbericht 2022/2023»Unser Beitrag zur Energiewende« |
Das Fraunhofer IEG stellt sich mit seinen umfangreiche Kompetenzen vor. In den beiden Jahren 2022 und 2023 wurden neue Themen- und Forschungsfelder erschlossen, das akademische Netzwerk vergrößert sowie Technologien und Dienstleistungen weiter ausgebaut. Wir freuen uns Ihnen den neuen Jahrebericht präsentieren zu können. | Download |
Studie»Wasserstoff- |
Deutschland ist zur Deckung der erwarteten Wasserstoffnachfrage neben der inländischen Produktion mittel- bis langfristig auf Wasserstoffimporte angewiesen. Neben dem pipelinebasierten Import von Wasserstoff aus europäischer Herstellung wird dem Import von Derivaten über den Seeweg große Bedeutung beigemessen. Derivate können neue Anwendungen erschließen (bspw. Ammoniak als Brennstoff) oder bislang fossile Produkte ersetzen und im Wettbewerb mit existierenden, inländischen Produktionen stehen. In der vorliegenden Studie werden erstmals alle wesentlichen Wasserstoffderivate und Transportoptionen zwischen Importhub und Verbrauchern flächendeckend und umfassend analysiert, bewertet und verglichen. | Download |
2023 |
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Buch»Handbook on the Economics of Renewable Energy« |
Renewable energy technologies produce many measurable benefits, such as a clear reduction in greenhouse gas emissions. However, it is also apparent that these methods of energy production come with costs. Discussing renewable energy developments within an economic context, this pertinent Handbook provides a comprehensive view of the present and future dimensions of renewable energy use. | Link zum Buch |
Study»The roll-out of large-scale heat pumps in Germany« |
Large heat pumps are a key technology for the climate-neutral operation of heating networks and the provision of industrial process heat. The study shows that the entire German demand for heat up to 200 °C can technically be completely covered by heat pumps. This is an enormous market potential, which requires a cleverly interlinked mix of instruments for a rapid ramp-up of large heat pumps. | Download |
Studie»Roll-out von Großwärmepumpen in Deutschland« |
Großwärmepumpen sind eine Schlüsseltechnologie für den klimaneutralen Betrieb von Wärmenetzen und die Bereitstellung industrieller Prozesswärme. Die Studie zeigt, dass sich die gesamte deutsche Wärmenachfrage bis 200 °C technisch vollständig durch Wärmepumpen abdecken lässt. Das ist ein enormes Marktpotenzial, was bei einen schnellen Hochlauf von Großwärmepumpen einen klug ineinandergreifenden Instrumentenmix erfordert. | Download |
Studie»Szenarien für ein klimaneutrales Deutschland« |
Fraunhofer IEG hat als Teil des Akademienprojektes »Energiesysteme der Zukunft« untersucht, wie Transformation zur Klimaneutralität gelingen kann. Eine aktuelle Stellungnahme zeigt: Nur im Zusammenspiel gesellschaftlicher, technischer und ökonomischer Lösungsansätze ist Klimaneutralität zu erreichen. Dabei spielt auch die Senkung der Energienachfrage eine entscheidende Rolle. | Download |
2022 |
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Gutachten |
Dieses Gutachten analysiert die Versorgungssicherheit Europas aus netztechnischer Sicht anhand einer leistungsbilanziellen Untersuchung der Erdgasflüsse für die Jahre 2022 bis 2026 sowie 2030 bei einem vollständigen Ausfall der Gasflüsse aus Russland. Die resultierenden Gastransporte werden anhand einer strömungsmechanischen Detailmodellierung für das Jahr 2026 für fünf große europäische Transportnetze validiert. | Download |
Roadmap»Oberflächennahe Geothermie« |
Die Wärmewende hinkt der Stromwende hinterher. Während Wind und Sonne die Hälfte der Stromenergie liefern, decken regenerative Wärmequellen weniger als ein Fünftel des Wärmebedarfs. Politik, Verwaltung, Wirtschaft und Bürger müssen nun die Weichen für eine nachhaltige Wärmeversorgung stellen, wollen sie die Klimaziele erreichen. Erdwärmepumpen könnten drei Vierter der Wärme in Deutschland liefern, wie diese Roadmap darlegt. | Download |
Roadmap»Near-surface geothermal energy« |
The heat transition is lagging behind the electricity transition. While wind and sun provide half of the electrical energy, renewable heat sources cover less than a fifth of the heat demand. Politicians, administrators, businesses, and citizens must now set the course for a sustainable heat supply if they want to achieve climate goals. Geothermal heat pumps could supply three-quarters of the heat in Germany, as this roadmap shows. | Download |
Hintergrundpapier»Gasinfrastrukturen« |
Die Gasimporte der EU aus Russland stehen zur Diskussion und alternative Quellen werden angestrebt. Doch auch Pipelines und Transportinfrastruktur gilt es anzupassen. Das Hintergrundpapier des Leitprojektes TransHyDE des BMBF benennt die Stellschrauben, um die europäischen Gasinfrastrukturen zugleich resilient gegenüber Lieferausfällen und zukunftsfähig für die Bedarfe der Klimaneutralität etwa im Sinne einer Wasserstoffwirtschaft zu machen. | Download |
Roadmap»Tiefe Geothermie für Deutschland« |
Die Regierungskoalition strebt an, die Hälfte der kommunalen Wärme bis 2030 aus klimaneutralen Quellen zu gewinnen. Die Tiefe Geothermie kann hier einen großen Beitrag leisten, weil sie witterungsunabhängig lokale Energie liefert und wenig Fläche in Siedlungen belegt. Die Roadmap zeigt auf, dass Tiefe Geothermie mehr als ein Viertel des jährlichen deutschen Wärmebedarfes (über 300 TWh) abdecken könnte, und gibt Handlungsempfehlungen, um dieses Ziel zu erreichen. | Download |
Roadmap»Deep Geothermal Energy for Germany« |
The governing coalition in Germany aims to generate half of the municipal heat from climate-neutral sources by 2030. Deep geothermal energy can make a major contribution here because it provides local energy regardless of the weather and occupies little space in settlements. The roadmap shows that deep geothermal energy could cover more than a quarter of Germany's annual heating demand (over 300 TWh), and provides recommendations for action to achieve this goal. | Download |
Jahresbericht 2020/2021»Unser Beitrag zur Energiewende« |
Das Fraunhofer IEG wurde im Dezember 2019 gegründet mit dem Anspruch, die klimaneutralen Energiesysteme der Zukunft zu gestalten. Wie sich das Institut im Aubau entwickelt hat und welche breite Palette an Komptenzen mittlerweile abgedeckt wird, erfahren Sie in unserem ersten Jahresbericht. | Download |
2021 |
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Bericht»7 Empfehlungen zum Gelingen der Energiewende« |
Die verschärften europäischen Klimaschutzziele und das neue deutsche Klimaschutzgesetz sind sehr ambitioniert und erfordern drastische und sofortige Maßnahmen. Zur Frage, wie diese am besten ausgestaltet sein sollten, hat das Fraunhofer Cluster of Excellence Integrated Energy Systems (CINES) sieben Empfehlungen für ein Gelingen der Energiewende erarbeitet. | Download |
Studie»Wenn nicht jetzt, wann dann - wie die Energiewende gelingt« |
Die nächsten vier Jahre sind Countdown und Chance zugleich: Trifft die neue Bundesregierung nicht schnell wegweisende Entscheidungen, sind die deutschen Klimaziele für 2030 und 2045 kaum mehr zu erreichen. Begreift sie hingegen die neue Legislaturperiode als Möglichkeit für eine fundamentale und zukunftsweisende Neuausrichtung, kann sie der Klima- und Energiepolitik einen dringend benötigten Anschub geben, um unwiderrufliche Folgen durch den Klimawandel abzuwenden. Mit dem Impulspapier »Wenn nicht jetzt, wann dann - wie die Energiewende gelingt« legt das Akademienprojekt ESYS eine kompakte Handreichung vor, die elf wichtige Handlungsfelder für diesen energiepolitischen Neustart skizziert. |
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Bericht»Wasserstoff-Importsicherheit für Deutschland«
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Ziel dieser Analyse ist es, die zeitliche Entwicklung des Importbedarfs für Wasserstoff (H2) für Deutschland abzuschätzen, die verschiedenen Risiken für den H2-Import zu beschreiben und Strategieansätze zur Sicherung des künftigen H2-Importbedarfs zu entwickeln. Mit H2 werden im Folgenden auch seine Folgeprodukte gemeint. Mithilfe vier einfacher Szenarien wird ein Ausblick auf die Entwicklung des Wasserstoffimportbedarfs gegeben. Im Gesamtbild zeigt sich, dass der Energieimportbedarf Deutschlands auf dem Weg zur Klimaneutralität sowohl absolut als auch anteilig stark abnehmen wird. Projektteam: Dr. Benjamin Pfluger, Raffaele Piria, Jens Honnen, Dr. Falko Ueckerdt, Adrian Odenweller |
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Bericht»Wasserstoff-Masterplan für Ostdeutschland« |
Nachhaltig erzeugter Wasserstoff ist zusammen mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien ein zentraler Baustein zur Eindämmung der fortschreitenden Klimakrise und bietet gleichzeitig die Chance, die Wirtschaft neu zu gestalten und neue Wertschöpfungspotenziale zu heben. Der hier vorliegende Masterplan analysiert vor diesem Hintergrund die Chancen und Herausforderungen in den neuen Bundesländern und zeigt auf, welche Maßnahmen in den nächsten Jahren ergriffen werden sollten, um eine nachhaltige Wasserstoffwirtschaft zu implementieren. Projektteam: Prof. Mario Ragwitz, Kristin Kschammer, Anja Hanßke, Dr. Ben Pfluger, Dr. Alexander Unger, Prof. Martin Wietschel, Marius Neuwirth, Dr. Andrea Zenker, Dr. Djerdj Horvat, Dr. Matthias Jahn |
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2020 |
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Thesenpapier»13 Thesen – wie die deutsche Energiewende gelingen kann.« |
Im Fokus dieser Thesen steht der Energiesektor: Dieser muss nahezu treibhaus-gasneutral werden, um eine 95%ige Reduktion der Treibhausgasemissionen bis 2050 (gegenüber 1990) erreichen zu können. Nur ein Reduktionsziel von mindestens 95% ist mit dem 2 °C (1.5 °C)-Ziel des Übereinkommen von Paris 2015 vereinbar. Das Thesenpapier verfolgt das Ziel, die wesentlichen und aus unserer Sicht robusten Erkenntnisse und Notwendigkeiten für eine erfolgreiche Umsetzung der Energiewende zu formulieren. Dabei fokussieren die Thesen auf technische und systemische Aspekte der Energiewende. |
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2019 |
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Forschungsarbeit»Eine Wasserstoff-Roadmap für Deutschland« |
Um die globale Herausforderung der Begrenzung der globalen Erwärmung auf unter 2 °C zu bewältigen, muss der Anteil der fossilen Energieträger in globalen Energiesystemen auf ein Mi-nimum reduziert werden. Anstelle von fossilen Energieträgern muss deshalb eine nachhaltige Energiekreislaufwirtschaft installiert werden, die in erheblichem Maß auf Wasserstoff basiert. Hinzu kommen auch künftig in einigen Sektoren große Mengen von Kohlenwasserstoffen, die dann jedoch mithilfe von erneuerbaren Energien sowie treibhausgasneutralem Wasserstoff und Kohlenstoff produziert werden. C. Hebling, M. Ragwitz, T. Fleiter, U. Groos, D. Härle, A. Held, M. Jahn, N. Müller, T. Pfeifer, P. Plötz, O. Ranzmeyer, A. Schaadt, F. Sensfuß, T. Smolinka, M. Wietschel |
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2017 |
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Studie»Analyse des deutschen Wärmepumpenmarktes« |
Ziel dieser Studie ist es, die Daten und Methodik der beiden Vorgängerstudien zu prüfen, an neue Erkenntnisse anzupassen sowie die Daten des deutschen Wärmepumpenmarktes für die Entwicklungen der Folgejahre 2014 bis 2016 fortzuschreiben. Dipl.-Ing. Holger Born, Dr.-Ing. Stefan-Schimpf-Willenbrink, Helen Lange, Dipl.-Geophys. Gregor Bussmann, Prof. Dr. Rolf Bracke |
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