Elektrizitätstechnologien

Elektrizität durchdringt die moderne Gesellschaft sowohl im privaten als auch im geschäftlichen Leben. Mit einem Anteil von etwa 20% des Gesamt-Energiebedarfs ist Elektrizität von zentraler energiewirtschaftlicher Bedeutung. Trotz stetiger Effizienzsteigerungen dürfte die Nachfrage aufgrund der zunehmenden Dekarbonisierung im Verkehr (z.B. Elektromobilität) und im Wärmebereich (z.B. Wärmepumpen) künftig wieder zunehmen.

Umso mehr sind weitere Effizienzsteigerungen bei der Produktion, Verteilung und Nutzung von Elektrizität entscheidend. Ergänzend tragen Speichertechnologien zum Ausgleich der fluktuierenden Produktion über verschieden lange Zeiträume zu einer effektiven Energiezukunft bei.

Das Forschungsprogramm leistet einen Beitrag zur substantiellen und nachhaltigen Effizienzsteigerung und zur Erforschung neuartiger Speichertechnologien. Durch die enge Koordination mit dem Forschungsprogramm Netze ergeben sich zusätzlich synergetische Effekte.

Massgebende Stossrichtungen sind die effiziente Energiekonversion mit neuer WBG-Leistungselektronik, die technische Umwandlung von Abwärme in Strom sowie die Verbesserung der Effizienz in ausgewählten Anwendungsbereichen. Dabei stehen elektrische Maschinen sowie Geräte und Systeme im Informations- und Kommunikationsbereich (inkl. Digitalisierung) im Vordergrund. Punktuell werden zudem neuartige elektromechanische Speichertechnologien untersucht.

Energieeinsparungen (TWh/Jahr)

Effizienzpotential verschiedener Anwendungen durch Wechsel auf WBG-Halbleiter.
Quelle: IEA 4E TCP PECTA

Prioritäre Forschungsthemen 2021 ‒ 2024

Konversionstechnologien

• Material- und systemtechnisch bedingte Effizienzsteigerungen von Leistungselektronik; neuartige, leistungselektronische Komponenten (z.B. «Wide Band Gap»-Halbleiter);
• Massnahmen zur Beschleunigung des Markteintritts effizienter Leistungselektroniktechnologien;
• Nutzung niederwertiger Abwärme zur zusätzlichen Elektrizitätsproduktion;
• Einschätzung und Analyse erfolgsversprechender Materialentwicklungen für spezifische Konversionstechnologien (z.B. Materialien für innovative magnetokalorische Motoren/Generatoren);
• Machbarkeits- und Potenzialabklärungen von neuartigen Konversionstechnologien; Wirkungsgradanalysen und Technologieforschung bei absehbaren Effizienzverbesserungen. Voraussetzungen sind ein entsprechend energetisches Potenzial und eine namhafte Kostenbeteiligung der nationalen Industrie.

Speichertechnologien

• Schliessen spezifischer Erkenntnislücken von kritischen Anlagenteilen bei der Druckluftspeicherung; Systembetrachtungen von Druckluftspeichersystemen;
• Untersuchung und Analyse neuartiger und nachhaltiger, elektromechanischer Speichertechnologien.

Effizienztechnologien

• Elektrische Motoren und Antriebssysteme: Analyse und Unterstützung potenzieller Effizienzsteigerungen mit dem Fokus auf «systemischen Ansatz» (Einbezug des Prozesses); Effizienzverbesserungen durch zielgerichteten Einbezug von Umrichtern;
• energetische Auswirkungen der Digitalisierung; innovative Digitalisierungskonzepte zur Effizienzsteigerung im industriellen und privaten Bereich;
• energierelevante Fragestellungen im Bereich «Internet of Things», «Smart Metering», «Smart Home» sowie effiziente IKT-Geräte;
• Minimierung der Standby-Leistung von netzwerkbasierten IKT-Geräten;
• Nutzung neuartiger Technologien und Materialien (z.B. Hochtemperatursupraleiter) zur Effizienzsteigerung. Voraussetzungen sind ein entsprechendes energetisches Potenzial und eine namhafte Kostenbeteiligung der nationalen Industrie;
• Internationaler Erkenntnisaustausch zur Energieeffizienz durch die Teilnahme an den Aktivitäten des IEA TCP «Energy Efficient End Use Equipment» (4E).

Vergabeverfahren

Die Forschungsförderung erfolgt im offenen Verfahren. Potentielle Antragsteller werden gebeten, sich vor Einreichung eines Gesuchs mit dem Programmleiter in Verbindung zu setzen.

Dokumente

Fachartikel Elektrizität

• Strom aus Abwärme niedriger Temperatur
  (PDF, 1.4 MB, 15.12.2022) ID: 11233 | 141
• Erneuerbares Gas aus dem Schweizer Untergrund
  (PDF, 3.2 MB, 10.11.2022) ID: 11161 | 141
• Wer hat Angst vor dem ZEV?
  (PDF, 2.8 MB, 03.11.2022) ID: 11158 | 141
• Digitales Geld nachhaltiger machen
  (PDF, 4.3 MB, 08.09.2022) ID: 11030 | 141
• Wie Umrichter das Stromnetz stabilisieren
  (PDF, 7 MB, 23.06.2022) ID: 10944 | 141

Weitere Publikationen anzeigen ID: 141

• Wenn Strom ohne Widerstand fliesst
  (PDF, 2.9 MB, 02.06.2022) ID: 10925 | 141
• Der versteckte Nutzen von PV-Anlagen
  (PDF, 4.9 MB, 07.10.2021) ID: 10637 | 141
• Wozu Smart Meter gut sind
  (PDF, 3.6 MB, 07.10.2021) ID: 10638 | 141
• Die Verlockung des eigenen PV-Stroms
  (PDF, 3.4 MB, 03.05.2021) ID: 10515 | 141
• Eine Sicherung für alle Fälle
  (PDF, 5.8 MB, 02.03.2021) ID: 10485 | 141
• Schaltelemente der sparsamen Art
  (PDF, 2.1 MB, 14.01.2021) ID: 10364 | 141
• Problem und Teil der Lösung
  (PDF, 3.2 MB, 02.06.2020) ID: 10104 | 141
• Stromnetz fit machen für die Erneuerbaren
  (PDF, 2.7 MB, 20.05.2020) ID: 10101 | 141
• Druckluft stabilisiert Stromnetz
  (PDF, 2.7 MB, 20.03.2020) ID: 10065 | 141
• WBG-Halbleiter bringen enorm viel Effizienz
  (PDF, 2.2 MB, 07.02.2020) ID: 10023 | 141
• Licht nach Bedarf
  (PDF, 1.8 MB, 30.08.2019) ID: 9814 | 141
• Wenn Algorithmen den PV-Verbrauch steuern
  (PDF, 2.4 MB, 09.08.2019) ID: 9795 | 141
• Stromnetz-Monitoring via das Stromnetz
  (PDF, 1.9 MB, 31.05.2019) ID: 9724 | 141
• Was ‹energiebewusste› Geräte leisten können
  (PDF, 1.8 MB, 11.01.2019) ID: 9588 | 141
• Smart Meter ohne Störsignal
  (PDF, 2.2 MB, 13.04.2018) ID: 9321 | 141
• SBB setzt auf moderne Bordnetz-Batterie
  (PDF, 4 MB, 09.03.2018) ID: 9074 | 141
• Keine Angst vor Stromleitungen
  (PDF, 3 MB, 09.02.2018) ID: 9008 | 141
• Industriebetrieb bricht Spitzen beim Stromverbrauch
  (PDF, 2.5 MB, 08.12.2017) ID: 8927 | 141
• Ein zweites Leben für Postroller-Batterien
  (PDF, 2.9 MB, 10.11.2017) ID: 8870 | 141
• Drahtlos Laden: bequem, aber weniger effizient
  (PDF, 1.6 MB, 06.10.2017) ID: 8806 | 141
• Industrieanlagen stabilisieren das Stromnetz
  (PDF, 3 MB, 14.09.2017) ID: 8783 | 141
• Druckluftspeicher: Der Fels hält dicht
  (PDF, 2.4 MB, 20.01.2017) ID: 8552 | 141
• Eine Welt fast ohne Standby-Verbrauch und Gebrauchsanleitungen auf Papier
  (PDF, 1.8 MB, 16.12.2016) ID: 8526 | 141
• Vernetzung gelingt auch mit low power
  (PDF, 4.1 MB, 14.11.2016) ID: 8478 | 141
• Stromflüssen auf der Spur
  (PDF, 3.2 MB, 27.10.2016) ID: 8453 | 141
• Der Algorithmus als Energieberater
  (PDF, 1.9 MB, 20.09.2016) ID: 8411 | 141
• Das Potenzial der Thermoelektrik
  (PDF, 1.4 MB, 08.07.2016) ID: 8352 | 141
• Damit die Batterie ins Netz passt
  (PDF, 2.2 MB, 24.06.2016) ID: 8341 | 141
• Augen im Stromnetz
  (PDF, 2.6 MB, 31.05.2016) ID: 8314 | 141
• Stromverteilnetze mit Durchblick
  (PDF, 1.3 MB, 05.02.2016) ID: 8173 | 141
• Strom aus handwarmem Wasser
  (PDF, 1.1 MB, 19.11.2015) ID: 8095 | 141
• Ein Messsystem, das (fast) alle elektrischen Geräte erkennt
  (PDF, 1.1 MB, 16.11.2015) ID: 8086 | 141
• Salzbatterie speichert Solarstrom
  (PDF, 1.7 MB, 28.09.2015) ID: 8043 | 141
• tiko belebt den Regelenergie-Markt
  (PDF, 1.3 MB, 26.07.2015) ID: 7961 | 141
• Stabileres Netz dank Turbogeneratoren
  (PDF, 885 KB, 02.07.2015) ID: 7953 | 141
• Trafos haben noch Effizienzpotenzial
  (PDF, 824 KB, 09.06.2015) ID: 7914 | 141
• Die richtige Batterie für Selbstversorger
  (PDF, 741 KB, 14.11.2014) ID: 7629 | 141
• Der Thermostat wird energieautark
  (PDF, 1011 KB, 03.11.2014) ID: 7619 | 141
• Schwarmintelligenz für das Stromnetz
  (PDF, 834 KB, 10.09.2014) ID: 7573 | 141
• Ein neuartiger Router braucht nur noch einen Fünftel soviel Strom
  (PDF, 820 KB, 19.02.2014) ID: 7368 | 141
• Wenn aus dem Tiefkühllager eine Batterie wird
  (PDF, 422 KB, 18.10.2013) ID: 7285 | 141
• Connaître les influences météorologiques permet de mieux exploiter les lignes électriques
  (PDF, 124 KB, 01.07.2013) ID: 7119 | 141
• Wetterfühlige Stromleitungen
  (PDF, 533 KB, 25.03.2013) ID: 7046 | 141
• Strom speichern mit Kochsalz
  (PDF, 1000 KB, 01.07.2012) ID: 6973 | 141
• Wege zum Ersatz von Elektroheizungen
  (PDF, 309 KB, 01.07.2011) ID: 5959 | 141
• SBB deckt Sparpotenziale auf
  (PDF, 150 KB, 01.03.2009) ID: 6654 | 141

Links

IEA Energy Technology Network initiatives:

IEA 4E TCP – Energy Efficient End-use Equipment

IEA 4E TCP PECTA – Power Electronic Conversion Technology

IEA 4E TCP EMSA – Electric Motor Systems

IEA 4E TCP EDNA – Electronic Devices & Networks

IEA 4E TCP SSL – Solid State Lighting

IEA HTS TCP – High Temperature Superconductivity

IEA ECES TCP – Energy Storage

IEA Users TCP – User-centered Energy Systems

Recht

Energieetiketten und Effizienzanforderungen

Letzte Änderung 29.10.2020