Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

Projekt

Energiespeicher-Monitoring für die Elektromobilität (EMOTOR)

gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Für die Elektromobilität der Zukunft spielen Schlüsseltechnologien für energieeffiziente, ressourcenschonende, sichere, bezahlbare und leistungsfähige Elektrofahrzeuge eine zentrale Rolle. Schon im Jahr 2009 initiierte das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Fördermaßnahme »Lithium Ionen Batterie (LIB2015)« mit dem Ziel, eine der wichtigsten Schlüsseltechnologien für den breiten Einsatz CO2-armer bis -freier Technologien zu entwickeln. Eine wichtige Rolle spielt in diesem Kontext die bereits im November 2007 geschlossene und gleichnamige Innovationsallianz, welche die deutschen Anstrengungen in der Forschung und Entwicklung an der Lithium-Ionen-Batterie koordinieren und mit regelmäßigem Austausch der Akteure vorantreiben soll.

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Empfehlungen: Politik und Akteure des Innovationssystems Elektromobilität

Im Rahmen der Förderbekanntmachung »Schlüsseltechnologien für die Elektromobilität« (STROM) steht die Forschung an und Entwicklung von neuartigen, innovativen Elektrofahrzeugen unter Berücksichtigung aller hierfür erforderlichen Subsysteme im Mittelpunkt. Das Begleitforschungsprojekt »Energiespeicher-Monitoring für die Elektromobilität« (EMOTOR) im Rahmen des Programms STROM baut auf das national ausgerichtete LIB2015-Roadmapping des Fraunhofer ISI auf und ergänzt die internationale Dimension sowie ein Benchmarking der international führenden Länder. Die Aufgaben umfassen die übergreifende internationale Beobachtung (Monitoring) und Analyse wissenschaftlich-technologischer Trends, industrieller-wirtschaftlicher Entwicklungen, ökologischer Bewertungen und politischer Rahmenbedingungen. Als Ergebnis sollen strategische Handlungsempfehlungen für die deutschen Akteure in Wissenschaft, Wirtschaft und Politik abgeleitet werden (siehe Abbildung).

Im Fokus stehen alle aktuellen und sich für die Zukunft abzeichnenden Entwicklungen von Energiespeichern (insbesondere Batterien) für die Elektromobilität, beginnend bei der Werkstoffforschung und Nanotechnologie bis hin zur Integration der Speichertechnologien in ihre Anwendungskonzepte. Entwicklungen und Rahmenbedingungen auf Ebene unterschiedlicher Elektromobilitätskonzepte (Gesamtsystem) werden nicht explizit berücksichtigt und sind Gegenstand eines weiteren Begleitvorhabens unter STROM. Jedoch gehen die hieraus resultierenden Anforderungen an die Batteriesysteme in die Analysen ein. Ebenso wird auf Anschlussfähigkeit und Abstimmung mit weiteren Maßnahmen sowie den Aktivitäten der NPE Wert gelegt. Die Analysen erfolgen auf Basis einer vergleichenden Auswertung (Meta-Analysen) von internationalen Roadmaps, Strategiedokumenten und öffentlich verfügbarer Information sowie eigener Datenerhebungen, Modellierungen, Expertenbefragungen und -interviews. Dabei werden die einzelnen Subsysteme des Innovationssystems (Forschung, Industrie, Wettbewerb, Nachfrage, Politik) sowie deren Zusammenwirken betrachtet. Ein jährlich tagendes Expertenpanel diskutiert und validiert die Ergebnisse der Analysen und erarbeitet Handlungsoptionen für die deutschen Akteure.

Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI begleitet die Partner der Innovationsallianz LIB 2015 mit einem Roadmapping-Prozess, aus dem insgesamt neun Roadmaps hervorgehen. In dessen Rahmen werden unterschiedliche Batteriedesigns, technologische und weitere Leistungsmerkmale sowie anwendungs-/marktseitige Leistungsanforderungen und die Marktdurchdringung untersucht. Dabei wird eine systemische, produktbezogene Perspektive eingenommen. Auch Aspekte der Nachhaltigkeit werden mit einbezogen: Sie umfassen die Charakterisierung und Betrachtung von Batterietypen, der Rohstoffverfügbarkeit der in Lithium-Ionen-Batterien verwendeten Materialien sowie das Recycling, wobei alle Aspekte aus einer (roh-)stofflichen Perspektive analysiert werden. In einer abschließenden Bewertung werden alle Ergebnisse zusammengeführt und so die Basis für die Entwicklung von Szenarien geschaffen.