Die Analyse aus dem Forschungsvorhaben „Treibhausgasneutralität in der EU und in Deutschland“ dient als Anhang zur „Techno-ökonomische Analyse von CO2-Entnahmetechnologien und Bewertung der CO2-Speicherkapazitäten und -Projekte in Europa“. Es werden beispielhaft Anwendungsfälle und -pfade hinsichtlich der potentiell entstehenden Kosten aufgezeigt und verglichen. Es wird deutlich, dass große Unsicherheiten hinsichtlich einzelner Preisbestandteile und im Ergebnis bestehen. Die Technologieentwicklung ist zumeist noch nicht ausreichend vorhanden, so dass noch auf der Kostenbasis keine umfänglichen, richtungssicheren Empfehlungen erfolgen können.
Seit mehreren Jahrzehnten werden international 'neue Reaktorkonzepte' erforscht. Erklärtes Ziel solcher Entwicklungen ist es, in den Bereichen Sicherheit, Nachhaltigkeit, Ökonomie und Nukleare Nichtverbreitung gegenüber heutigen Kernkraftwerken deutliche Vorteile aufzuweisen. Dabei stellt neben der Weiterentwicklung von Reaktorkonzepten auch die gesamte Thematik der Brennstoffver- und -entsorgung einen integralen Bestandteil der Diskussion um neue Reaktorkonzepte dar.
Im Rahmen dieser Studie werden der gegenwärtige Entwicklungsstand verschiedener ausgewählter Reaktorkonzepte dargestellt, ausgewählte historische Erfahrungen mit der Entwicklung solcher Reaktorsysteme zusammengefasst und eine grundsätzliche Bewertung der Erreichbarkeit der postulierten Vorteile der jeweiligen Systeme mit Blick auf verschiedene Bewertungskriterien (Sicherheit, Ressourcen und Brennstoffversorgung, Abfallproblematik, Ökonomie und Proliferation) vorgenommen. Bei den betrachteten System handelt es sich um Schnelle Brutreaktoren (FBR), Hochtemperatur-Reaktoren (HTR), Salzschmelze-Reaktoren (MSR) und kleine, modulare Reaktoren (SMR). Keines dieser Reaktorkonzepte konnte - trotz teilweise bereits jahrzehntelanger Forschung und Entwicklung - bisher erfolgreich am Markt etabliert werden.
Übergeordnet kann festgestellt werden, dass zwar einzelne Reaktorkonzepte in einzelnen Bereichen tatsächlich potenzielle Vorteile gegenüber der heutigen Generation von Kernkraftwerken erwarten lassen. Kein Konzept ist jedoch in der Lage, gleichzeitig in allen Bereichen Fortschritte zu erzielen. Vielfach stehen die einzelnen Kriterien untereinander im Wettbewerb, so dass Fortschritte in einem Bereich zu Nachteilen bei anderen Bereichen führen. So führen beispielsweise häufig Maßnahmen zur Erhöhung der Sicherheit zu Nachteilen im Bereich der Ökonomie, Vorteile bei der Ressourcenausnutzung stehen vielfach im Widerspruch zu einer Verbesserung im Bereich der Proliferation. Es ist jedoch nicht zu erwarten, dass ein Reaktorkonzept, welches nur in einzelnen Bereichen Fortschritte bietet, zu einer deutlich verbesserten gesellschaftlichen Akzeptanz der Kernenergienutzung beitragen könnte.
Es geht um die Frage, welche umweltpolitischen Politikinstrumente wie Steuern, Standards, handelbare Emissionszertifikate, Subventionen und gemischte Instrumente staerkere Anreize zu Forschung und Entwicklung (FuE) aber auch zur Uebernahme (Adaption) neuer Technologien liefern. Dabei wird auch untersucht, bei welchen Instrumenten es in Abhaengigkeit von der Marktform zu staerkeren allokativen Verzerrungen kommt. Die theoretische Forschung zur Adaption bei vollkommenem Wettbewerb ist dabei weitgehend abgeschlossen. Da empirische Studien ausweisen, dass hoechstens 15 Prozent der Industrieinnovationen selbst verwendet werden, 85 Prozent jedoch an Dritte weiterverkauft werden, ist es wichtig zu erforschen, welche Rueckkopplungen von der Regulierung einer verschmutzenden Industrie auf die Forschung in anderen Industrien ausgeht. Diese Fragestellung ist augenblicklich zentraler Gegenstand dieses Forschungsprojektes. Vorgehensweise: Der Ansatz ist in der ersten Phase des Projektes theoretisch: Das heisst, es werden Methoden aus der oekonomischen Gleichgewichts- und der Spieltheorie verwendet, um Markt und Verhaltensgleichgewichte zu identifizieren. Spaeter sollen Vermeidungskosten in verschiedenen wirtschaftlichen Sektoren oekonometrisch geschaetzt und die theoretisch abgeleiteten Hypothesen ueberprueft werden. Untersuchungsdesign: Panel.
Erneuerbare Energien Anlagen (EE-Anlagen) werden perspektivisch die Energieerzeugung dominieren. Um bei zunehmend dezentraler Erzeugung, der Außerbetriebnahme fossiler Kraftwerke und flexiblem Systembetrieb eine zuverlässige Stromversorgung sicherzustellen, müssen dezentrale Erzeugungsanlagen wie bspw. Windenergieanlagen (WEA) einen signifikanten Beitrag zur Stabilität des Stromnetzes leisten. Insbesondere die Bereitstellung netzbildender Eigenschaften aus umrichterbasierten EE-Anlagen steht hierbei im Fokus der Forschung und Entwicklung. Das 8. Energieforschungsprogramm sieht die Entwicklung netzbildender Eigenschaften von Stromrichtern als wesentliche Voraussetzung auf dem Pfad in Richtung 100% erneuerbare Energien. Die im Dezember 2023 veröffentlichte 'Roadmap Systemstabilität' beschreibt netzbildende Eigenschaften von Umrichtern als Schlüsseltechnologie zum Erreichen dieser Ziele. Stand der Technik ist, dass kommerzielle Windenergieanlagen weltweit heute netzfolgende Eigenschaften haben. Die genannten netzbildenden Eigenschaften sind eine neue Technologie, die umfassende und tiefgreifende Anpassungen in der Windenergieanlage erfordert. Das Projekt BesGASa stellt sich der Herausforderung und will mit der Entwicklung von netzbildenden Eigenschaften durch WEA mit Vollumrichtern einen notwendigen Beitrag zur Beschleunigung der Energiewende leisten. Die netzbildenden Eigenschaften der WEA sind ferner die Voraussetzung für die Bereitstellung von weiteren Beiträgen zu Systemdienstleistungen wie Momentanreserve (Trägheit der lokalen Netzstabilität), Blindstromstützung, Kurzschlussstrom, Inselbetriebsfähigkeit und Schwarzstartfähigkeit. Quantitativ hängen netzbildende Eigenschaften nicht nur von den Umrichtern der WEA ab, sondern insbesondere auch vom primären Energiewandlungsprozess (Wind zu Elektrizität) und dessen Dynamik. Diese sollen im BesGASa-Projekt explizit für Windenergieanlagen mit Vollumrichter erarbeitet werden.