Die Energiewirtschaft und Energieforschung in Nordrhein-Westfalen sind national und europaweit die Nummer eins und weltweit unter den Top 3-Regionen der Branche und somit eine der bedeutendsten Energieregionen der Welt.

Das Land an Rhein und Ruhr liefert 30 Prozent des bundesweit benötigten Stroms. Hier werden 83 Prozent der deutschen Steinkohle und 55 Prozent der deutschen Braunkohle gefördert. Rund 40 Prozent des deutschen Industriestroms werden hier verbraucht, aber auch rund ein Drittel aller in Deutschland entstehenden Treibhausgase werden in NRW emittiert. 257.000 Menschen arbeiteten 2008 in der Energiewirtschaft in NRW. Mit RWE und E.ON sind zwei der in Europa führenden Stromerzeuger in NRW angesiedelt. Aber auch die Komponentenhersteller für Kraftwerke nehmen in NRW eine führende Position ein. So kommen die größte Dampfturbine und der größte Generator weltweit von Siemens in Mülheim.

Auch die erneuerbaren Energien sind in NRW zuhause. MAN Diesel & Turbo liefert die Turbine mit dem weltweit höchsten Wirkungsgrad für das Solarthermische Kraftwerk ANDASOL3 in Spanien. An diesem Projekt ist die Firma Solar Millennium beteiligt, einer der weltweit führenden Unternehmen in der Branche der Solarthermischen Kraftwerke. Die Firma verlegt derzeit ihre Forschungsaktivitäten im Bereich „Turmkraftwerk“ zu einem Firmensitz nach Köln. Hintergrund dafür ist der vom Land NRW finanzierte Ausbau der entsprechenden Forschungskapazitäten im neuen Institut für Solarforschung beim Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt in Köln mit dem Solarthermischen Kraftwerk als Forschungsgroßgerät in Jülich. Auch die Zuliefererindustrie der Windenergiebranche ist mit mehr als 400 Firmen in NRW vertreten. Vor diesem Hintergrund entsteht gerade an der RTWH Aachen ein weltweit einzigartiger Systemprüfstand, auf dem der komplette Antriebsstrang von Windkraftanlagen von bis zu 4 MW Leistung getestet werden kann.

Dies sind Beispiele für die enge Vernetzung von exzellenten Forschungseinrichtungen und global tätigen Unternehmen aus dem Bereich der innovativen Energieprodukte und -dienstleistungen in NRW. Die Unternehmen finden ein hervorragendes Forschungsumfeld in NRW: An mittlerweile über 30 Standorten an Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen wird auf allen relevanten Gebieten der Energietechnik geforscht und gelehrt. Eine breite Forschung und Lehre im Land sichert, dass Energiethemen in vielen Studiengängen präsent sind und der Nachwuchs herausragend ausgebildet wird – ein echter Standortvorteil, den die Unternehmen zu schätzen wissen.

Vor dem Hintergrund dieses hervorragenden Forschungsumfeldes haben sich weltweit agierende Unternehmen der Energiewirtschaft auch für die direkte Kooperation mit herausragenden Know-how-Trägern am Standort NRW entschieden. E.ON investiert 40 Mio. Euro in das E.ON Energy Research Center an der RWTH Aachen über 10 Jahre. Das Land NRW unterstützt den Institutsbau mit 15.6 Mio. Euro. Ein Industriekonsortium unter Führung von ThyssenKrupp Steel fördert mit ICAMS (Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation) die Materialforschung an der Universität Bochum, der RWTH  Aachen, dem Forschungszentrum Jülich und dem MPI für Eisenforschung mit 12 Mio. Euro, die das Land NRW verdoppelt. Hitachi investiert 30 Mio. Euro an der RWTH Aachen sowie an den Universitäten Bochum und Dortmund im Bereich modernster Kraftwerkstechnik. RWE und E.ON unterstützen zusammen mit dem Land NRW den Ausbau des Energiewirtschaftlichen Instituts EWI der Universität zu Köln mit 12 Mio. Euro über 5 Jahre.

Nordrhein-Westfalen ist für viele zukunftsorientierte Unternehmen der ideale Standort für Forschung und Produktion. Das stärkt die Wirtschaft und schafft Arbeitsplätze. Es trägt aber auch mit dazu bei, die Herausforderungen der Transformation unseres Energiesystems zu bewältigen, denn ihre gemeinsame Mission ist die Steigerung der Effizienz in allen Bereichen der Energieumwandlung und -nutzung sowie der verstärkte Einsatz regenerativen Energien.

CEF.NRW orientiert sich an den Schwerpunkten nordrhein-westfälischer Energieforschung und fasst sie in drei Säulen zusammen:

• Zentrale Energieerzeugung
• Dezentrale Energieerzeugung
• Biologische Erzeugung von Energieträgern

Sie werden verbunden durch die Querschnittstechnologien:

• Energienetze und -speicher
• Energieökonomie und Akzeptanz

Die zentrale Energieerzeugung befasst sich mit den Themen der fossilen Kraftwerkstechnik und den solarthermischen Kraftwerken. Auch der Kompetenzerhalt in Forschung und Lehre im Bereich der  Reaktorsicherheit und der Entsorgung atomaren Mülls wird vom Cluster begleitet. Die dezentrale Energieerzeugung hat neben den Schwerpunkten „Wasserstoff und Brennstoffzelle“ sowie „Photovoltaik und Systemtechnik“ auch Forschungsthemen aus der Windenergie im Fokus. Die biologische Erzeugung von Energieträgern hat die effiziente Züchtung von Pflanzen sowie die energetische Nutzung von Biomasse zum Inhalt.

Das Querschnittsthema „Energienetze und -speicher“ behandelt Fragestellungen rund um den Netzausbau und zur Integration von erneuerbaren Energien. Die wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Aspekte des Energiewandels werden durch das Feld „Energieökonomie und Akzeptanz“ abgedeckt. Damit werden im Cluster nicht nur technologische Entwicklungen begleitet, sondern auch deren Wechselwirkung in unsere Gesellschaft behandelt.

Aktivitäten und erreichte Meilensteine

Stärkung der Strukturen für Forschung und Entwicklung in NRW

Unterstützung des Auf- und Ausbaus von Forschungseinrichtungen in NRW, wie z.B.

• Forschungszentrum Jülich
• Energiewirtschaftliches Institut EWI (Universität zu Köln)
• Zentrum für BrennstoffzellenTechnik (Universität Duisburg-Essen)
• Batterieforschungszentrum MEET (Universität Münster)
• Institut für Solarforschung im DLR (Köln und Jülich)
• Forschungsbereich Nachwachsende Rohstoffe (Universität Bonn)

Gründung des Vereins Rhein Ruhr Power e.V.

Zusammenschluss von Wirtschaft und Wissenschaft mit dem Ziel des Ausbaus der Innovationsführerschaft im Bereich der Kraftwerkstechnologien:

• Sicherung der Technologieführerschaft auf allen Ebenen des „Kraftwerks der Zukunft“
• Stärkung der Region als weltweit angesehene Kompetenzregion mit starker Anziehungskraft für Unternehmen und Fachkräfte
• Forschung und Entwicklung im Hinblick auf den Umbau des fossil befeuerten Kraftwerksparks zum „Partnersystem“ für eine zunehmend regenerativ geprägte stark fluktuierende Stromversorgung

Bündelung der nordrhein-westfälischen Forschungsaktivitäten

• Unterstützung bestehender Aktivitäten, wie z.B. der ef.Ruhr (Energieforschung Ruhr) oder JARA ENERGY (Jülich Aachen Research Alliance)
• Gründung eines Arbeitskreises „Energienetze“
• Gründung eines virtuellen Instituts im Themenfeld Energienetze
• Initiierung eines Kompetenznetzwerkes Agrarforschung
• Unterstützung bei der Bildung von Konsortien im Rahmen der in NRW durchgeführten Energie-Wettbewerbe
• Bündelung der Kompetenzen im „Bioeconomy Science Center" unter der Federführung des Forschungszentrums Jülich
• Moderation der Kooperation von Wirtschaft und Wissenschaft zur Beteiligung am Spitzenclusterwettbewerb des Bundes durch den Cluster sowie Beschaffung der zugehörigen Finanzmittel beim Land (Aufforderung zur Antragstellung für die zweite Runde durch den Bund)

Vernetzung der Akteure entlang der Wertschöpfungskette

• Gründung des Vereins Rhein-Ruhr Power e.V. und verstärkte Einbindung von KMU
• Durchführung von Branchentagen und Workshops (z.B. Branchentag Photovoltaik, Batterietag NRW, Workshop solarthermisches Kraftwerk, Workshop zum Thema Bürgerbeteiligung)
• Besuche bei Verbänden und Industrie (z.B. VKU, Bayer, EON, RWE, Solland, Kostal)
• Unterstützung des ZIM-NEMO-Netzwerks "Holzstrom.net" in Bad Münstereifel
• Vernetzung des Know-hows zu Kurzumtriebplantagen an der Uni Bonn mit ausgewählten Energieversorgern.

Stärkung der Innovationskraft der Akteure durch Cross-Innovation

vgl. Kap. 6 Cross-Innovations-Aktivitäten

Bekanntmachung der thematischen Schwerpunkte an herausragenden Zentren

Aktivitäten im Bereich der Öffentlichkeitsarbeit des CEF.NRW, wie z.B.

• verschiedene Clusterbroschüren
• Beiträge in weiteren thematischen Broschüren, wie z.B. Windenergie im Aufwind
• Internetauftritt des CEF.NRW
• Artikel im Magazin „innovation & energie“ der EnergieAgentur.NRW
• Messeauftritte (z.B. im Rahmen der NRW-Gemeinschaftsstände auf der Essener E-world energy & water und auf der Hannover-Messe)
• Beiträge in Newslettern der EnergieAgentur NRW und von ExzellenzNRW
• Veranstaltungen und Workshops
• Vorträge und Infoveranstaltungen zu Rhein Ruhr Power

Energieszenarien und -studien

Auswertung von Studien und Konzepten im Hinblick auf die künftige Ausrichtung der Energieforschung in NRW wie z.B.: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (2011): Forschung für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung; SRU (2010): Wege zur 100 % erneuerbaren Stromversorgung; DPG (2010): Elektrizität: Schlüssel zu einem nachhaltigen und klimaverträglichen Energiesystem; ewi & gws & prognos (2010): Energieszenarien für ein Energiekonzept der Bundesregierung; iea (2010): Energietechnologische Perspektiven; BMWI (2010): Energietechnologien 2050 - Schwerpunkte für Forschung und Entwicklung; BMWI / BMU (2010): Energiekonzept.

Darüber hinaus wurden in Zusammenarbeit mit dem MIWF eigene Studien in Auftrag gegeben, wie z.B. die Potenzialstudie zur Knowledge based Bioeconomy NRW (KBBE) und die SWOT-Analyse „Analyse der spezifischen Wettbewerbssituation des Clusters „Kraftwerkstechnik Rhein/Ruhr-Region und Ableitung von Handlungsempfehlungen zur Weiterentwicklung des Clusters“.

CEF.NRW treibt folgenden Cross-Innovations-Themen voran: zukunftsfähige Kraftwerkstechnologien, Energieeffizienz, smart grids, Elektromobilität, Energiespeicher, Biomasse und neue Materialien in der Energietechnologie. In diesem Rahmen bieten sich Kooperationen mit den Clustern NanoMikro+Werkstoffe.NRW, AutoCluster.NRW, IKT.NRW, ProduktionNRW, Umwelttechnologien.NRW, Ernährung.NRW und BIO.NRW an. Die enge Kooperation mit dem Energiewirtschaftscluster EnergieRegion.NRW ist wesentlicher Bestandteil der Arbeit des CEF.NRW und wird durch das gemeinsame Management beider Cluster gesichert.

• Cross-Innovation mit AutoCluster und Cluster Produktion zum Thema Elektromobilität
• Cross-Innovation mit dem Cluster EnergieRegion.NRW zum Thema Energienetze und Biomasse, Gründung "Virtuelles Institut Energienetze", Institut für Solarforschung des DLR, MEET Münster, lastfähige Kraftwerkstechnologien, Energienetze der Zukunft
• Cross-Innovation mit den Clustern Ernährung und Bio: Konversionstechniken für Biomasse werden am Beispiel der Hydrothermalen Konversion (HTC) gebündelt
• Kooperation mit dem Cluster Umwelttechnologien zum Thema Mikroalgen
• Cross-Innovation mit dem Cluster Produktion zum Thema Wind (im Aufbau)
• Kooperation mit dem Cluster IKT u.a. im Bereich smart grids
• Kooperation mit dem Cluster NanoMikro+Werkstoffe im Bereich Photovoltaik und elektrische Speicher

CEF.NRW ist Mitglied im europäischen Forschungsnetzwerk zur Photovoltaik, PV ERA NET. In diesem Gremium treffen sich regelmäßig Experten von Förderagenturen aus 9 europäischen Ländern und koordinieren ihre Aktivitäten im Bereich Photovoltaik. Auch gemeinsame Projektaufrufe werden hier realisiert.

Realisiert wurde auch ein grenzüberschreitender Workshop in der Region NRW-NL. Die Zusammenarbeit mit der Agentschap NL, der niederländischen Forschungsförderung, wird fortgesetzt.

CEF.NRW beteiligt sich an der Konferenzreihe „Grand Challenges - Answers from North Rhine-Westphalia“ des Wissenschaftsministeriums in der Vertretung des Landes NRW in Brüssel. Die Veranstaltungsreihe bietet Gelegenheit zum internationalen Austausch mit hochrangigen Vertreterinnen und Vertretern aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik.

Auch Projekte, die außerhalb der NRW-Wettbewerbe vom Bund und der EU gefördert werden, werden in die Netzwerke aktiv integriert (COORETEC).