Blog des Fraunhofer ISI

Mini- und Microenvironments haben das Potenzial, die Batteriezellherstellung nachhaltiger zu machen. Nach wie vor sind diese Konzepte ein Forschungsthema. Allerdings mehren sich auch die industriellen Aktivitäten dazu, wobei viele der Akteure aus Deutschland und Europa stammen. Eine Analyse von Patentaktivitäten und Akteuren zeigt die inhaltlichen und geographischen Hot-Spots dieser aufkommenden Technologie.

Zur Lösung des Klimaproblems ist es notwendig, die Industrie treibhausgasneutral umzubauen. Etwa drei Viertel des Energiebedarfs der deutschen Industrie entfallen auf die Erzeugung von Prozesswärme, die gegenwärtig größtenteils durch fossile Energieträger bereitgestellt wird. Ein Umstieg auf klimaneutrale Prozesse ist daher unerlässlich für die Erreichung der Klimaziele. Großwärmepumpen bieten ein enormes Potenzial, um diese Herausforderungen zu meistern, indem sie Wärme aus erneuerbaren Quellen oder industrieller Abwärme nutzen, um Prozesswärme bereitzustellen. Erste Anwendungen in der Industrie haben bereits stattgefunden: sei es in der Lebensmittelindustrie in Brauereien und Molkereien, im Fahrzeug- und Maschinenbau oder auch in der Chemie- und Pharmaindustrie. Der Anwendungsbereich erstreckt sich von Warm- über Heißwasser bis hin zu Dampf. Jedoch fristet die Technologie im Bereich der Industrie noch ein Nischendasein. Doch warum?

Deutschland steht angesichts multipler, sich überlagernder Krisen vor einer akuten Herausforderung: Einerseits sind tiefgreifende Transformationsprozesse erforderlich, um den Klimawandel, ausbleibendes Wirtschaftswachstum und zunehmende geopolitische Instabilitäten zu bewältigen. Andererseits zeigen sich Risse im gesellschaftlichen Gefüge, die etwa im Wahlergebnis der Bundestagswahl 2025 und bei der Kanzlerwahl sichtbar werden. Die neue Regierung muss umfassende energie- und verkehrspolitische Veränderungen anstoßen. Verschiedene Forschungsprojekte zeigen, dass eine zunehmende Polarisierung der Gesellschaft bei Themen rund um Klima, Energie und Verkehr dabei zwar eine Herausforderung darstellt, aber auch Chancen mit sich bringt.

Angekündigte Produktionskapazitäten in Europa summieren sich bis 2030 auf mehr als zwei Terawattstunden pro Jahr. Das übersteigt die voraussichtliche Nachfrage. Zudem haben die vergangenen Jahre gezeigt, dass eine Umsetzung aller angekündigten Projektvorhaben äußerst unwahrscheinlich ist. Aus diesem Grund hat das Fraunhofer ISI eine Methodik entwickelt, mit der die Realisierungswahrscheinlichkeit von Batterie-Produktionsankündigungen bestimmt und das Risiko für Batterieproduktions-Projekte bewertet werden kann.

Seit Januar 2023 ist die Forschungsgruppe Joint Innovation Hub (JIH) des Fraunhofer ISI mit zehn Teammitgliedern in Heilbronn aktiv. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeiten an der Schnittstelle zukunftsorientierter Themen wie zum Beispiel Künstliche Intelligenz (KI) und Digitalisierung, Zirkularität und Nachhaltigkeit sowie strategische Vorausschau. In diesem Zusammenhang bewertet der JIH kontinuierlich die Entwicklungstrends in den von ihm fokussierten Themenbereichen. Die Ergebnisse der aktuellen Auswertung im Bereich der KI-Forschung werden in diesem Blogbeitrag vorgestellt.

Der Markt für Batterie-Materialien entwickelt sich gerade bei Lithium-Ionen-Batterien weltweit schnell weiter. Was USA und EU tun, um der Dominanz Chinas zu begegnen – und warum Überkapazitäten nicht zwangsläufig sichere Lieferketten mit sich bringen.

Fraunhofer ISI und IEG haben eine Umfrage mit 267 kommunalen Akteuren zur Wärmeplanung durchgeführt. Die Ergebnisse umreißen wichtige Erfolgsfaktoren und Herausforderungen für die Wärmeplanung. Besonders der hohe Investitionsbedarf sowie die Finanzierung der Wärmewende stellen kommunale Akteure vor erhebliche Herausforderungen. Innovative Finanzierungskonzepte auf lokaler Ebene könnten einen vielversprechenden Ansatz zur Bewältigung dieser Herausforderungen bieten. Die Ergebnisse können Kommunen und anderen Akteuren helfen, die Wärmeplanung zielgerichtet und erfolgversprechend anzugehen und umzusetzen.

In einer repräsentativen Befragung unter Bürger:innen in Deutschland haben wir untersucht, wie Politikmaßnahmen für Klimaschutz im Verkehrsbereich mit sozialem Zusammenhalt in Verbindung stehen: Welche Maßnahmen einen die Gesellschaft und welche haben das Potenzial zu spalten? Dabei interessierte uns auch, inwiefern sich Menschen aktiv für oder gegen einzelne Politikmaßnahmen einsetzen würden. Die Ergebnisse zeigen, dass nur wenige Instrumente tatsächlich polarisieren, vor allem ein Tempolimit auf Autobahnen. Bei vielen weiteren Politikmaßnahmen zeigt sich jedoch über verschiedene Gruppen hinweg eine breite Einigkeit, wie beim Deutschlandticket oder dem Ausbau von Fahrradstraßen.

Deutschland braucht einen Modernisierungsschub und seine Wirtschaft muss wieder wettbewerbsfähiger werden. Trotz vieler Strategien, Wirtschaftsgipfel oder Allianzen mit der Industrie fehlt die Strategie für eine neue Dynamik. Aus Sicht der Innovationsforschung schlagen wir vor, die Strategiefähigkeit Deutschlands durch effektivere Strukturen und Prozesse der Governance zu erhöhen. „Mehr für Weniger“ meint nicht mehr oder weniger Staat. Es geht um einen besseren, einen intelligenteren Staat – ein Staat, der sich mit vereinfachten, neuen Strukturen für Industrie- und Innovationspolitik strategiefähiger macht. Dieses Mehr an Klarheit von Politik stärkt die Entscheidungsfähigkeit von Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft, wenn es um den künftigen Einsatz knapper Ressourcen für Industrie und Innovation geht.

Laut aktuellen Analysen des Fraunhofer ISI erlebten die Verkaufszahlen für Elektrofahrzeuge (BEV) und Plug-in-Hybride (PHEV) im Jahr 2024 global einen bemerkenswerten Anstieg. Deutschland und weitere Länder in Europa zeigten hingegen eine Marktschrumpfung. Darunter leiden europäische und amerikanische Hersteller.