Reallabore: Die Energiewende proben – (Wie) geht das?

100% Strom oder Gesamtenergie? Wie hoch sind die Anforderungen wirklich? Soll das Ergebnis eine Region mit 100% Erneuerbare Energie sein, oder „nur" 100% erneuerbaren Strom?

Das Zielbild (Vision) ist eine konkrete Region, die zu 100 % mit Erneuerbaren Energien versorgt wird. Dabei sollen alle Sektoren der Energieanwendung berücksichtigt werden (Strom, Wärme, Mobilität, etc.). Innovationsvorhaben sollen sich damit beschäftigen, wie diese 100 % Energiesysteme der Zukunft erreicht werden können, in dem Sinne, dass die 100% Situationen inklusive von Über- oder Unterversorgungszuständen beherrschbar sind. Eine Grundkonzeption für die Kernelemente des spezifischen integrierten regionalen Energiesystems das dies leisten soll, wird (mit gewissen Unschärfen) als Ausgangspunkt für die Entwicklung des Reallabors erforderlich sein. Diese Grundkonzeption des Energiesystems ist als Arbeitshypothese auf Basis des aktuellen Informationsstandes zu sehen und soll Bestandteil des Konzepts für das Reallabor sein. Die Arbeit im Reallabor selbst kann sich auf die Entwicklung und das Testen von entscheidenden Teilaspekten fokussieren. Die Grundkonzeption des Energiesystems kann sich durch die Ergebnisse aus dem Reallabor im Laufe der Zeit verändern und wird schließlich im Ergebnis der prototypischen Lösung münden.

Laut Ausschreibungsleitfaden geht es darum, Systemlösungen für integrierte regionale Energiesysteme auf technisch- ökonomisch- organisatorischer Ebene zu entwickeln, die 100% (oder mehr) Versorgung mit Erneuerbaren Energien managen können (siehe dazu auch: „Mission Entwicklung integrierter regionaler Energiesysteme und Netze" im Umsetzungsplan zur Energieforschungsinitiative in der Klima- und Energiestrategie, Teil 1: Missionen und Innovationsziele, Seite 20 sowie die zugehörigen Innovationsziele, Seite 21 ff). Dazu gehören beispielsweise die Optimierung des regionalen kollektiven Eigenverbrauchs, Flexibilitäten und Speicher, etc.

Die Aufgabenstellungen des Reallabors zielt auf die Energiewende, also den Transformationsprozess hin zu vollständiger Dekarbonisierung und der Integration von 100% Erneuerbaren Energien in das Energiesystem. Dabei wird nicht vorausgesetzt, dass das Ziel – eine Versorgung zu 100% aus Erneuerbaren Energien in der konkreten Region- bereits im Zuge der Umsetzung des Reallabors bilanziell oder in Echtzeit erreicht wird. . Dennoch sind Zustände anzustreben, in denen die vollständige Versorgung mit 100% Erneuerbaren in entscheidenden Aspekten erprobt werden kann. Der Untersuchungs-Fokus der Fragestellung kann im Sinne des Laborgedankens auf einen sektoralen Ausschnitt (Industrie, Haushalte, Quartier) oder einen Energiebereich Strom, Wärme, Verkehr oder Kombinationen (Sektorintegration) daraus gelegt werden, vorausgesetzt es ergeben sich dabei entscheidende Erkenntnisse zur Entwicklung der angestrebten prototypischen Lösung für das integrierte regionale Energiesystem.

Greenfield oder auf bestehende Initiativen aufsetzen?
Ist die Erwartung, dass in der Region schon viel vorhanden ist (wie schaffe ich die letzten 5 oder 10 Prozent) ODER greife ich einen Aspekt (z. B. PV) für die 100% Realisierung heraus und mache für die restlichen Sektoren ein Energiekonzept?

Primäres Ziel der FTI- Initiative „Reallabor" ist nicht die Demonstration einer Region mit 100% erneuerbarer Energie. Das könnte ein toller indirekter Effekt sein, der aber vermutlich in den meisten Fällen weit über die Realisierung des Reallabors hinausgeht. Das Reallabor soll entscheidende Beiträge zur Entwicklung einer prototypischen Lösung für eine bestimmte Art von Regionen liefern, die der ausgewählten Region in relevanten Aspekten ähnlich sind („Multiplizierbarkeit"). Diese Beiträge sollen nicht theoretisch sein („Energiekonzept"), sondern das Funktionieren kritischer Systembestandteile oder Systemkonstellationen in einer Realumgebung testen, die zukünftige Gegebenheiten antizipiert und mit den Ergebnissen die Lösungen ggfs. weiterentwickeln.

Welche Aspekte dabei herausgegriffen werden hängt also davon ab, welche entscheidenden Entwicklungsbeiträge geleistet werden sollen. Das Reallabor Konzept wird erklären müssen, welche vorhandenen Elemente dafür genutzt werden können oder wie in der Aufbauphase entsprechende Gegebenheiten für die geplanten Realtests geschaffen werden können („USP der gewählten Region für das Reallabor"; „Warum gerade hier die Voraussetzungen gut sind").

Vor- und Nachteile vorhandener Strukturen und Initiativen für die Umsetzung des jeweiligen Reallabor- Konzepts müssen abgewogen werden. Wenn es z.B. schon eine hohe Dichte an PV-Anlagen, Wärmenetze, sonstige Infrastrukturen und Ergebnisse aus Vorprojekten gibt, die gut in das Reallabor- Konzept passen, dann ist das vermutlich meist ein Vorteil. Um auf vorhanden Erfahrungen aufbauen zu können, liegt der Wert der Einbindung bestehender Initiativen auf der Hand. Andererseits könnten vorhandene Strukturen oder Vorerfahrungen die nicht zum Reallabor- Konzept passen eventuell auch kontraproduktiv wirken.

Inwieweit kann oder soll das Thema Mobilität betrachtet oder ein Schwerpunkt des Konzeptes werden?

Das Thema Mobilität soll im Kontext der Sektorintegration im integrierten regionalen Energiesystems betrachtet werden. Dabei geht es darum, wie verschiedene Elemente in Zukunft zusammenwirken werden um die Versorgung mit 100% erneuerbarer Energie zu ermöglichen. Der Untersuchungs-Fokus im Reallabor könnte im Extremfall auf einen Energie-sektoralen Ausschnitt ((Strom, Wärme, Mobilität) gelegt werden, falls tatsächlich ausschließlich Fragen in diesem einen Sektor zur Realisierung der prototypischen Lösung für das integrierte regionale Energiesystem offen sind. Voraussetzung ist jedenfalls, dass sich dabei entscheidende Erkenntnisse zur Entwicklung der angestrebten prototypischen Lösung für das integrierte regionale Energiesystem ergeben, wobei Beziehungen und Schnittstellen mit anderen Sektoren behandelt werden.

Kann das Thema Blackoutprävention einen Schwerpunkt des Konzeptes darstellen?

Von integrierten, regionalen Energiesystemen wird erwartet, dass sie einen Beitrag zur Stärkung der Resilienz, Widerstands- und Anpassungsfähigkeit des gesamten Energiesystems leisten. Weiters wird von den Lösungen für integrierte, regionale Energiesysteme erwartet, dass sie die Versorgungssicherheit der Region bei einer Versorgung mit 100% erneuerbarer Energie gewährleisten (siehe auch „Mission Entwicklung integrierter regionaler Energiesysteme und Netze" im Umsetzungsplan zur Energieforschungsinitiative in der Klima- und Energiestrategie Teil 1: Missionen und Innovationsziele, Seite 20 sowie die zugehörigen Innovationsziele, Seite 21 ff). Wenn dazu im konkreten Fall spezifische Lösungen entwickelt werden müssen (z.B.: Priorisierung kritischer Anwendungen und Infrastrukturen, Beiträge zu Systemdienstleistungen und/oder Schwarzstart), können sie auch zu einemKernthema des Reallabors gemacht werden.

Abgrenzung einer "Region"?
Wie groß soll die Region sein? Eher thematisch und/oder räumlich? Administrative Zusammenschlüsse / mehrere Gemeinden oder ein Teil einer Gemeinde?

Als Orientierungsgröße kann ein Bezirk dienen. Es ist jedoch keine absolute Vorgabe, denn es kommt auf die Ziele des Reallabors an.

Der räumliche Zuschnitt sollte groß genug sein, dass das Zusammenspiel verschiedener Elemente des Energiesystems probiert werden kann. Damit sind beispielsweise gemeint: Industrie- oder Gewerbeanlagen im Wechselspiel mit Energiegemeinschaften, Windparks, Quartieren/Siedlungen/Gebäuden, etc. Diese müssen nicht zwingend räumlich benachbart sein. Es können auch Systemgrenzen definiert werden, in denen auseinanderliegende Glieder einer Wertschöpfungskette (Erzeugung, Transport, Speicher, Verbraucher) verstreut liegen, aber in ihrem Zusammenspiel als abgrenzbarer Ausschnitt eines Energiesystems beobachtet und abgebildet werden können. Orientierung gibt auch die Idee der etwa 5 regionaltypischen Prototyp-Lösungen. Die Region sollte eine Größe haben die die Übertragbarkeit, Multiplizierbarkeit und Skalierung (nach oben oder unten) auf andere Regionen möglich macht.

Untergrenze: keine Stadtteile, einzelne Ortschaften; keine einzelne Energiegemeinschaft (kann aber Teil davon sein);

Obergrenze: klein genug, sodass es handhabbar und managebar bleibt im Sinne der Aufgabenstellung. Keine "Vorzeigeregionen" über mehrere Bundesländer; diese werden im Programm des Klima- und Energiefonds gefördert und sind große, thematisch ausgerichtete Innovationscluster ("Industrielle Systeme", "Wasserstoff in Österreich", "Sektorkopplung und Smart Grids")

Wie weit muss das Konzept sein, damit es gefördert wird? Könnte auch das Finden einer geeigneten Region und dann die detaillierte Konzepterstellung Teil des Forschungsprojekts sein?

Die eingereichten Anträge stehen zueinander in Konkurrenz. Die Förderentscheidung der Jury hängt auch davon ab, wie überzeugend ein Konzept im Vergleich zu den anderen Anträgen ist.
Es gilt: Je konkreter, desto besser! Ein Antrag, der bereits jetzt erkennen lässt in welcher Region mit welchen Akteuren und welchen Infrastrukturen ein Reallabor entstehen soll wird klar im Vorteil sein gegenüber einem Antrag, der erst einen Suchprozess einleitet.

Welche regionalen Akteure in der Wertschöpfungskette sollen im Konzept berücksichtigt werden?

Die Wertschöpfungsketten und das zukünftige Energiesystem sind einzig und allein von den Lösungsmöglichkeiten, die sich in der Region bieten, abhängig. Die Zusammensetzung der relevanten Akteure richtet sich nach der Problemstellung des Reallabors. Im Kontext der Energiewende ist davon auszugehen, dass mindestens Vertreter der beteiligten Gebietskörperschaften und der vor Ort zuständigen Energieinfrastruktur und Versorgung eingebunden sind. Je nach Wertschöpfungsketten leiten sich weitere Wirtschaftsakteure ab. Die Hinzunahme etwa von Technologielieferanten, Startups sowie weiteren Spezialisten ist nicht zwingend an territoriale Grenzen gebunden. Um das Erfahrungs- und Praxiswissen (auch der eigentlichen Bedarfsträger an künftige Lösungen) einfließen zu lassen und Teilhabeprozesse zu organisieren, empfiehlt es sich weitere gesellschaftliche Gruppen und Vertreter:innen zu involvieren. Die Problemstellungen sollen sektorübergreifender Natur sein. Somit leitet sich der Kreis und die Intensität der Akteurseinbindung aus den Aufgaben ab, mit denen sich das Reallabor beschäftigen möchte. Zusätzlich empfiehlt sich die Einbindung wissenschaftlicher Einrichtungen und Beratungskompetenz (ggf. auch von außerhalb der Region), um methodische Unterstützung bei Konzeption, Ausgestaltung und Koordination sowie Ergebnisauswertung zu erlangen. Bei der Auswertung der Laborergebnisse kann die wissenschaftliche Begleitung hilfreich sein, um übertragbare Ergebnisse zu identifizieren und Erkenntnisse zu verallgemeinern. Die Einbindung in der Konzeptphase (Projektpartner, LOI, LOC etc) kann eine andere sein als dann beim tatsächlichen Reallabor. Es gilt zu beachten, dass für die Konzeptphase nur 9 Monate zur Verfügung stehen und das Konsortium dementsprechend nicht zu aufwändig zu managen sein darf.

Welche (neue) Rolle soll hierbei die Wissenschaft spielen?

Bei den Reallaboren geht es in erster Linie nicht um Wissenschaft per se, sondern vielmehr um Innovation im umfassenden Sinn der Erneuerung und Veränderung. Es geht um Innovationsprozesse und darum wie diese gestaltet werden können –von und mit Akteuren aus konkreten Regionen. Wissenschaftliche Methoden und Wissenschaftsakteure können dabei eine unterstützende Rolle spielen. Dabei ist der entscheidende Punkt nicht, dass es sich unbedingt um Akteure des Wissenschaftssystems handelt (Universitäten, wissenschaftliche Einrichtungen etc.) sondern dass wissenschaftliche Methoden zum Einsatz kommen (Hypothese und Falsifizierung, Kategoriebildung und Systemabgrenzung, Messen, Zählen und Bewerten, Modellbildung und Methodenentwicklung etc.). Dabei können natürlich Akteure des Wissenschaftssystems helfen, aber auch in der Region verankerte Organisationen, wie beispielsweise einschlägige Bildungs- und Ausbildungsstätten oder Vereine, wichtige Funktionen übernehmen.

Wieviel Praxis, wieviel Forschung soll im Reallabor stecken?

Entscheidend ist, dass Elemente und Lösungen des zukünftigen Energiesystems, sowie deren Zusammenspiel auf die tatsächliche Einsetzbarkeit getestet werden. Dies soll in einem realen Umfeld passieren, das die zukünftigen Gegebenheiten möglichst gut abbildet. Dabei soll der Fokus auf Eigenschaften gerichtet werden, die nicht ausreichend bekannt sind und die sich aus der Komplexität des Zusammenwirkens unterschiedlicher Elemente und Akteure, aus den hohen Anteilen erneuerbarer Energie oder anderer bisher nicht in der Realität abgebildeten Faktoren ergeben werden. Aus den Erkenntnissen sollen notwendige weitere Innovationsschritte abgeleitet und durchgeführt werden (ev. mit weiteren Realtests). Dies betrifft technische und technologische Aspekte ebenso wie Aspekte der Organisation des Zusammenspiels sowie des Austausches von Werten unterschiedlicher Energiesystemelemente und Akteure, aber auch Fragen der Transition – also wie die neuen Lösungen letztlich tatsächlicher Bestandteil des Alltags von Unternehmen, Organisationen und BürgerInnen werden.

Dabei sollen für den jeweiligen Prozess-Schritt geeignete etablierte Methoden der Forschung, Ingenieurs- und Wirtschaftswissenschaften, relevanter Gewerbe und des Handwerks etc. eingesetzt werden. Generell wird von Reallaboren erwartet, dass sie inter- und transdisziplinär an Innovationsprozessen arbeiten. Das Wissen und die Fähigkeiten unterschiedlicher Disziplinen, Gewerke und Akteure soll in die Gestaltung der prototypischen Lösungen einfließen (z.B. Ingenieur- und Planungsbüros zur Konzeption und Umsetzung technischer Lösungen, BürgerInnen als WissensträgerInnen und zentrale Akteure, Wirtschaftsexperten zur Gestaltung von Geschäfts- und Organisationsmodellen, Designer zur Gestaltung von Schnittstellen zwischen Mensch und Infrastruktur, Akteure der lokalen Politik und Verwaltung zur Gestaltung von Prozessen etc.).

Müssen die entwickelten Konzepte für Reallabore vollständig mit FTI- Förderinstrumenten umsetzbar sein?

Nein. In der Regel werden die Kern-Aspekte der Realisierung des Reallabors mit unterschiedlichen FTI- Maßnahmen umsetzbar sein. Dies schließt auch deren Koordination mit ein (siehe die in der Ausschreibung genannten möglichen FTI- Förderinstrumente). Manche Aspekte, die zum Beispiel die Finanzierung erforderlicher Infrastruktur oder erforderliche gemeinschaftliche Investitionen in der Region in der Aufbauphase des Reallabors betreffen können, werden eventuell nicht mit FTI- Maßnahmen und korrespondierenden Förderinstrumenten umsetzbar sein.

Trotzdem sollen mögliche Konzepte von Reallaboren nicht auf die vollständige Umsetzbarkeit mit FTI- Förderinstrumenten reduziert werden. Es geht vielmehr darum, Umfassende Konzepte für Reallabore zu entwickeln, die es erlauben die Entwicklung und Realtestung von prototypischen Lösungen voranzutreiben. Die Rolle von FTI-Vorhaben in diesem Kontext ist zu untersuchen und deren Umsetzungsmöglichkeit zu prüfen. Darüber hinaus soll im Zuge der Konzeptentwicklung analysiert werden, wie die Aspekte die NICHT mit FTI- Förderinstrumenten umgesetzt werden können darstellbar sind (z.B. durch Einbeziehung weiterer Finanzierungs- und sonstiger Partner in den Reallabor- Umsetzungen, wie EU, Länder, etc.). Im Sinne eines selbstwirksamen Transformationsmanagements eignen sich ggf. auch verschiedene Modelle zur kollektiven Finanzierung (Genossenschaften, crowd funding etc.) und Einbindung privatwirtschaftlicher Ressourcen. Es ist denkbar, dass im Zuge der Konzeptentwicklung systematische Lücken bei der Realisierbarkeit von Reallaboren identifiziert werden, die nicht nur im Einzelfall, sondern generell im derzeitigen Rahmen nicht geschlossen werden können. Sie sollen ggfs. im Detail analysiert und Lösungswege aufgezeigt werden. Im Falle, dass Hinweise auf Änderungsbedarf im rechtlichen, marktlichen, organisatorischen und institutionellen Rahmen des Energiesystems angesprochen werden, sollten sich diese nicht auf regulatorische Belange fokussieren (diese werden bereits im Programm „EnergieFreiRaum behandelt). Auch in anderen Rechtsmaterien könnten ggf. Barrieren identifiziert werden, die eine 100%-Realisierung behindern.

Fördertechnische Fragen

Wie hoch ist der Förderanteil am Konzept?

Die Förderung erfolgt in Form von nicht rückzahlbaren Zuschüssen und beträgt pro Projekt maximal 200.000 EUR. Die Förderungsquote variiert je nach Partner. Für Unternehmen richtet sich die Förderungsquote nach der Unternehmensgröße. Für Forschungseinrichtungen und sonstige Einrichtungen gelten die in der untenstehenden Auflistung ausgewiesenen Förderungsquoten (Vorausgesetzt: Es ist ein nicht-wirtschaftlicher Beitrag). Ist die Teilnahme der Forschungseinrichtung oder sonstigen Einrichtung als wirtschaftliche Tätigkeit einzustufen, entsprechen die Förderungsquoten jenen der Unternehmen.

• Kleine Unternehmen: 70 %
• Mittlere Unternehmen: 60 %
• Große Unternehmen: 50%
• Forschungseinrichtungen im Rahmen ihrer nicht-wirtschaftlichen Tätigkeit: 80%
• Nicht wirtschaftliche Einrichtungen im Rahmen ihrer nicht-wirtschaftlichen Tätigkeit: 80%

Kann ein Akteur Teil von mehreren Konzept-Einreichungen sein?

Ja. Es muss jedoch sichergestellt werden, dass die erforderlichen Ressourcen (Mitarbeiter:innen, Restfinanzierung, etc.) bereitgestellt werden können, im Falle, dass alle eingereichten Vorhaben gefördert werden.

Was ist die jeweilige Laufzeit für Phase 1 (Konzept) und für Phase 2 (Umsetzung)?

• Phase 1 (Konzept): Laut SdZ-Ausschreibungsleitfaden ist die Laufzeit max. 9 Monate
• Phase 2 (Umsetzung): Aufbau des Reallabors und erste Phase der Systementwicklung – max. 5 Jahre

Wie soll die Umsetzungsphase aussehen? Wofür sind die Förderungen dann gedacht?

Die Vorbereitung der Umsetzungsphase muss ein fixer Bestandteil der Konzeptphase sein.
Als mögliche FTI- Förderinstrumente für die Umsetzung stehen das „Innovationslabor" oder die „Kooperative Technologieinitiative" zur Verfügung.

Die Sondierung weiterer Instrumente der Förderung und Finanzierung wird ebenfalls notwendig sein und ist somit Gegenstand der Konzeptentwicklung (--> Projektebene) und Gegenstand des Fachdialogs (--> Programmebene).

Wie viele Mittel werden dafür zur Verfügung stehen?

Derzeitiger Planungsstand seitens des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie ist, dass für eine erste Ausschreibung Ende 2021 etwa 15 Mio Euro zur Verfügung stehen sollen.

Wie viele Projekte sollen gesamt bei Subthema 2.4 (B) Vorbereitung von Reallaboren - 100% Erneuerbare Energie – Reallabore für Österreich gefördert werden?

Es können bis zu 10- 15 Konzeptentwicklungen finanziert werden. (Im weiteren Prozess sollen im Endeffekt etwa 5 Reallabore initiiert werden).

Dürfen in der zweiten Phase nur noch Projekte einreichen, welche eine Sondierung durchgeführt haben?

Nein. Es ist aber davon auszugehen, dass erhebliche Vorarbeiten für die Einreichung zu leisten sein werden (egal ob im Rahmen einer geförderten Konzeptentwicklung oder in einem anderen Kontext) um einen konkurrenzfähigen Antrag vorlegen zu können.