RLI-Geburtstag: Zwölf Jahre erfolgreiche Forschung für die Energiewende

8.Februar 2022 | Das Reiner Lemoine Institut wird zwölf Jahre alt. Seit der Gründung am 8. Februar 2010 setzen sich die Mitarbeiter*innen für eine Zukunft mit 100 Prozent Erneuerbaren Energien ein. Zwölf Jahre RLI, das sind mittlerweile: drei Forschungsbereiche, mehr als 100 Mitarbeiter*innen, Gastforschende und Stipendiat*innen, mehr als ein Dutzend Tools und Plattformen, eine Ausgründung und über 350 Projekte für die Energiewende.

„Es ist toll, was wir als RLI alles erreicht haben. Besonders stolz bin ich auf die Menschen, die bei uns arbeiten, weil sie sich beruflich wie privat für eine lebenswerte Zukunft einsetzen – und das merkt man bei unserer Arbeit“, sagt Kathrin Goldammer. Sie leitet das RLI seit sechs Jahren. „Unser Team macht Open Science, Elektromobilität und Elektrifizierung in Entwicklungsländern aus voller Überzeugung. Und wir wollen gut miteinander umgehen und uns gegenseitig bei der Arbeit unterstützen. Das macht das RLI zu einem einzigartigen Ort in der Energieforschung.“

Die Projekte des RLI machen den praktischen Fortschritt bei der Energiewende sichtbar. Zwölf Beispiele für zwölf Jahre erfolgreiche Arbeit am RLI.

Grünes Licht für die Verkehrswende

Die Arbeit für die Verkehrswende des Forschungsbereichs Mobilität mit Erneuerbaren Energien wird ganz unterschiedlich sichtbar.

In dem E-Metrobus-Projekt fahren 17 elektrische Gelenkbusse der Berliner Verkehrsbetriebe (BVG) auf der Linie 200 durch Berlin. Für die Ansprüche als Linienbusse im Berliner Stadtverkehr können die E-Metrobusse besonders schnell geladen werden.

Sehen konnten Berliner*innen die Arbeit des E-Mobilitätsteams auch am S-Bahnhof Südkreuz. Und auch ganz direkt nutzen: Zwei Kleinwind- und zwei Photovoltaikanlagen auf dem Bahnhofsgelände versorgten mit ihrer Energie eine Car- und Bike-Sharing-Station.

Für die Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NOW) des Bundes fand das Team „Mobilität mit Erneuerbaren Energien“ in der Studie „Ladeinfrastruktur nach 2025/2030: Szenarien für den Markthochlauf“ heraus, wie groß der Bedarf an Ladeinfrastruktur in Deutschland für E-Fahrzeuge im Jahr 2030 sein wird: 440.000 bis 843.000 Ladepunkte werden bis 2030 nötig sein. Sie müssen die voraussichtlich 14,8 Millionen E-Fahrzeuge und Plug-In-Hybride mit Strom versorgen.

Und nicht nur mit Strom, auch mit Wasserstoff kennt das Team sich aus. Für Brandenburg entwickelte der Forschungsbereich eine Wasserstoff-Roadmap. Die Roadmap ist mittlerweile Teil der Wasserstoffstrategie des Bundeslandes. An der Umsetzung der 63 Maßnahmen arbeitet das Brandenburger Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Energie.

Elektrifizierung rund um die Welt

Das Team im Forschungsbereich Off-Grid Systems entwickelt Lösungen für die Elektrifizierung von Entwicklungsregionen. Immer auf Grundlage Erneuerbarer Energien. Häufig mithilfe von Geoinformationssystemen. In mehr als 30 Ländern waren Forscher*innen in den vergangenen zwölf Jahren mit Projekten aktiv, unter anderem in Asien, Afrika, Lateinamerika und der Karibik.

Auf den Philippinen arbeiteten Wissenschaftler*innen des Off-Grid-Teams im Projekt Access to Sustainable Energy Programme (ASEP) daran, Erneuerbare Energien für die Stromversorgung des südostasiatischen Landes nutzbar zu machen.

Im Nigerian Energy Support Programme (NESP) erstellten die RLI-Mitarbeiter*innen einen Fahrplan zur Elektrifizierung für fünf nigerianische Bundesstaaten. Mini-Grids und Solarsysteme gehören zu den Optionen, die in die Planung miteinbezogen wurden.

Elf internationale Partnerinstitutionen sind beim Projekt „People Power: Optimizing Off-Grid Electricity Supply Systems in Nigeria“(PeopleSuN) dabei. Technische Lösungen stehen hier nicht allein im Vordergrund. Es geht vor allem darum, Verständnis für lokale Bedürfnisse und realistische finanzielle Rahmen zu entwickeln, um den Einsatz von Off-Grid-Systemen zu optimieren. Dafür wurden in Nigeria 5000 Haushalte zu ihren Energiebedarfen befragt.

Ein konkretes Werkzeug wird das Ergebnis im Open_plan-Projekt sein: Ein Instrument für die optimierte Planung von Energiezellen zur (Teil-)Versorgung des Strom- und Wärmebedarfs in Quartieren, Gewerbehöfen und Industrie – in Deutschland und auch darüber hinaus.

Daten und Modelle zum Klicken und Staunen

Die Forscher*innen im Bereich Transformation von Energiesystemen sind vor allem Expert*innen für Datenbanken und Modelle.

In vier Schritten und mit mehreren Reglern lassen sich schnell selbst Wind- und Photovoltaikanlagen bauen, zumindest theoretisch. Möglich macht das der RLI PV- und Windflächenrechner. Es ist ein Web-Tool, das genau anzeigt, welche Gebiete in Deutschland welches Potential für Erneuerbare Energien bieten.

Beispiel für eine Datenbank aus dem Team, ist das Projekt SzenarienDB. Darin enthalten: Jede Menge Zahlen und eben Daten zu Modellen. Die Modelle bilden ab, was mit Stromnetzen unter bestimmten Umständen und zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Ausbaus passiert.

Die Stromnetze behalten die Expert*innen aus dem Forschungsbereich die ganze Zeit im Blick: Im Projekt „Open Electricity Grid Optimization“ (open_eGo) entwickelte das Team ein Planungsinstrument für den Ausbau und den Umbau des Stromnetzes. Denn die Kapazität der Stromnetze muss bei der Energiewende und einer Umstellung auf Erneuerbare Energien miteinbezogen werden.

142 Seiten hat die Studie im Projekt SmartEnergy Ostdeutschland (SmEnOs), die das Potenzial für nachhaltige Energie in Ostdeutschland untersucht hat. Ein Projekt aus dem Bereich Energiesystemanalyse und Sektorkopplung.