Im Rahmen der Energiewende hat Deutschland hat sich zum Ziel gesetzt, das gegenwärtige Energiesystem in ein emissionsfreies, auf erneuerbaren Energien basierendes Energiesystem zu transformieren.

Während sich die Anstrengungen zur Umsetzung der Energiewende lange Zeit auf den Stromsektor konzentrierten, müssen nun zwingend neue Technologien in den Vordergrund rücken, die es ermöglichen, die erneuerbare Energie zu speichern und zu verwerten, indem sie für andere Sektoren, wie beispielsweise den Verkehrs- oder Wärmesektor nutzbar gemacht wird.

Wind und Wasser zu Ammoniak - maritimer Kraftstoff und 
Energiespeicher für eine emissionsfreie Zukunft

Innovationsfeld

Von zentraler Bedeutung sind innovative Technologien für die dezentrale Produktion von Ammoniak (NH3) aus lokal erzeugtem Wind- oder Solarstrom, Luft und Wasser sowie dessen Verwertung als innovativer Energieträger für eine emissionsfreie maritime Mobilität. Durch die Integration neuartiger elektrokeramischer Dünnschichten in Energiesysteme werden ressourcenschonende direkte Energiewandlungsprozesse für Ammoniak realisierbar und wirtschaftlich. Die chemische Verbindung aus Stickstoff und Wasserstoff ist ein hervorragender Energiespeicher und wird die maritime Mobilität revolutionieren. Elektrokeramische Membranen werden mittels Dünnschichtverfahren in der Massenproduktion hergestellt und zeichnen sich durch hohe Systemeffizienz und Zyklenstabilität aus. Entlang einer im CAMPFIRE-Konzept erarbeiteten Roadmap werden kostenoptimierte Produktionsmethoden für die Basisinnovationen als Voraussetzung der Marktetablierung von emissionsfreien Antrieben in der Schifffahrt entwickelt und diese in die Umsetzung gebracht. Die CAMPFIRE-Bündnispartner vereinen natur- ingenieur-, rechts-, wirtschaftswissenschaftliche und klimapolitische Kompetenzen für die Entwicklung und Einbettung der neuen Technologien in einen durch klimapolitische Ziele geprägten Markt.

Governance

Neben den technologischen Fragestellungen werden im Forschungsvorhaben CAMPFIRE auch die rechtlichen,ökonomischen und politischen Rahmenbedingungen für die neuen Membrantechnologien untersucht. Aus diesem Grund veranstalten die Bündnispartner interdisziplinäre Workshops, bei denen sie in intensiven Austausch mit Vertretern aus der Wirtschaft, Wissenschaft und Politik gehen. Gemeinsam sollen Potenziale für die Anwendungsfelder der neuen Technologien identifiziert und Ideen zur Umsetzung des Forschungsvorhabens entwickelt werden. Nur durch die aktive Zusammenarbeit aller beteiligten Akteure kann ein Transfer in die Wirtschaft und der Wandel in der Region Nord-Ost gelingen.

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Eine Initiative des Förderprogramms WIR!

Das Forschungsvorhaben CAMPFIRE ist eine Initiative im Rahmen des Förderprogramms “WIR!- Wandel durch Innovation in der Region” des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Ziel ist die Entwicklung neuer Energieumwandlungs- und Speichertechnologien auf der Basis elektrokeramischer Dünnschichtmembranen.

Regional erzeugter Windstrom wird in dem Energieträger Ammoniak gespeichert und in innovativen brennstoffzellenbasierten Energie- und Antriebssystemen für die maritime Mobilität eingesetzt werden. Damit entsteht in der Region Nord-Ost eine Vorreiterregion für die maritime Energiewende und die Zero-Emission-Schifffahrt.

Eine zukünftige Energiewirtschaft auf der Basis von grünem Ammoniak aus regenerativen Energien wird eine kohlenstofffreie sichere Energieversorgung auf der Basis von Wasserstoff ermöglichen und langfristig effektive und wirtschaftliche Wege zur Verminderung des globalen Kohlendioxidgehaltes in der Erdatmosphäre eröffnen.

Hintergrund

Die siebenmonatige CAMPFIRE-Konzeptphase wurde von 31 regionalen und überregionalen Bündnispartnern und Unterstützern unter der Koordination des Leibniz-Instituts für Plasmaforschung und Technologie (INP) durchgeführt. Gemeinsam wurde eine klare Vision für die wirtschaftliche Zukunft der Region Nord-Ost auf der Basis von Innovationen entlang neuer disruptiver Pfade entwickelt. Ziel ist es, starke wirtschaftliche Impulse zu setzen, die zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle und zur Stärkung von kleinen und mittelständigen Unternehmen in der Region führen. Im Frühjahr 2019 werden seitens des BMBF bis zu 12 Vorhaben für eine Förderung von 15 Millionen Euro über die fünfjährige Umsetzungsphase ausgewählt.

Die Region Nord-Ost

Die Region Nord-Ost, bestehend aus den Städten Rostock, Stralsund, Greifswald
und der Uckermark gehört zu den neuen wichtigen Energieregionen für eine dekarbonisierte Energieversorgung in der Zukunft. Sie zeichnet sich durch eine große Windkapazität aus und durch ihre geographische Lage an der Ostsee ist sie für die Entwicklung und Nutzung neuer innovativer Energie-und Antriebskonzepte für die maritime Mobilität prädestiniert. Darüber hinaus kann die Region Nord-Ost auf eine etablierte Forschungslandschaft und Tradition auf dem Gebiet der innovativen Energieerzeugung, chemischen Industrie und der Schifffahrt zurückblicken. 

Bedeutung des Innovationsfeldes für die Region

Vor allem kleine und mittelständige Unternehmen der Zuliefer- und Serviceindustrie für den maritimen Sektor und die Windkraftbranche sollen durch ihre aktive Mitwirkung in neuen regionalen Verwertungsketten auf der Basis von grünem Ammoniak eindeutige Alleinstellungsmerkmale ausprägen. Durch Technologieführerschaft bei Produkten, die eine rasant ansteigende Nachfrage aufgrund klimapolitischer Ziele erfahren, soll ihre Wettbewerbsfähigkeit im Rahmen eines nachhaltigen Strukturwandels gestärkt werden. Im weiteren Umkreis ist eine verbesserte branchenübergreifende Teamfähigkeit in der Region zu erwarten, womit eine gute Basis für die Entstehung anderer neuer Innovationsfelder geschaffen wird. Nicht zuletzt werden die derzeitigen Organisationsformen und die Zusammenarbeit der wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Akteure in der Region modernisiert und durch die intensivere Vernetzung mit Universitäten und Hochschulen die Ausbildung von Fachkräften und deren Beschäftigung in der Region nachhaltig gestärkt.