Nachhaltigkeit, Klima und Energie

Unsere Produktionsweisen und unser Konsumverhalten sollen ressourcenschonender, umweltfreundlicher, sozial verträglicher und damit nachhaltiger werden. Die Bundesregierung hat sich in der Hightech-Strategie dem Leitbild des nachhaltigen Wirtschaftens verpflichtet. Forschung für nachhaltige Entwicklung und eine umwelt- und gesellschaftsverträgliche Energieversorgung ermöglichen innovative Lösungen und liefern Entscheidungsgrundlagen für zukunftsorientiertes Handeln gemäß unserer Verantwortung für die heutigen und kommenden Generationen.

Die Bundesregierung bündelt ihre Forschungsanstrengungen für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung und den Wandel zur Nachhaltigkeit in der Rohstoffstrategie der Bundesregierung, dem FONA-Rahmenprogramm (FONA – Forschung für Nachhaltige Entwicklung), der Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030 – unser Weg zu einer biobasierten Wirtschaft sowie im 6. Energieforschungsprogramm.

Mit dem 2015 gestarteten dritten BMBF-Rahmenprogramm Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA3) wird die Forschung für Nachhaltigkeit noch wirksamer gefördert und stärker fächerübergreifend, bedarfs- und anwendungsorientiert ausgerichtet. Die Nachhaltigkeitsforschung in FONA3 hat zum Ziel, Optionen für eine nachhaltige Lebens- und Wirtschaftsweise aufzuzeigen. Durch FONA3 wird die Nachhaltigkeitsforschung enger in den gesellschaftlichen Diskurs eingebunden und dadurch relevanter für die nachhaltige Entwicklung.

In Anbetracht von Zielkonflikten zwischen Flächennutzung, Schutz der biologischen Vielfalt und Ernährungssicherung auf der einen und der Nutzung biogener und erneuerbarer Ressourcen für industrielle Anwendungen und Energieträger auf der anderen Seite sind ganzheitliche Forschungsansätze notwendig. Mit der Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030 hat die Bundesregierung unter Federführung des BMBF konkrete Weichen für den Wandel zu einer biobasierten, nachhaltigen und an natürlichen Stoffkreisläufen orientierten Industrie und Gesellschaft gestellt. Auch die Forschungsagenda Green Economy verbindet Ökonomie, Ökologie und Gesellschaft mit dem Ziel, ein nachhaltiges Wirtschaftssystem zu etablieren, das natürliche Ressourcen schont, negative Umweltauswirkungen minimiert und so ein qualitatives Wachstum ermöglicht.

Urbanisierung führt weltweit dazu, dass sich der Energie- und Ressourcenverbrauch überwiegend auf die Städte und ihr Umland konzentriert. Alle gesellschaftlichen Akteure sind gefragt und alle Politikfelder betroffen, deshalb müssen sie konzeptionell und praktisch zusammengeführt werden. Dies geschieht in der Innovationsplattform Zukunftsstadt der Bundesregierung. Auf ihr werden forschungs- und innovationspolitische Initiativen von Ressorts, Kommunen, Wissenschaft, Wirtschaft und Zivilgesellschaft abgestimmt, vernetzt und der bessere Transfer von Wissen und Technologien in die kommunale Praxis ermöglicht.

Die Bundesregierung hat die Ziele der Energieforschungspolitik im 6. Energieforschungsprogramm Forschung für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung festgelegt. Das Programm unter der Federführung des BMWi definiert Rahmen und Struktur der Energieforschung des Bundes, benennt Leitlinien der Förderung von Forschung und Entwicklung und informiert über vorrangige Förderbereiche. Die Energieforschung ist ein wichtiges Element der Energiepolitik. Mit der thematischen Schwerpunktsetzung auf die Bereiche erneuerbare Energien und Energieeffizienz ist das Programm an den Zielvorgaben der Energiewende ausgerichtet. In das 6. Energieforschungsprogramm sind auch das BMBF und das BMEL mit umfangreichen Förderaktivitäten eingebunden.

Bioökonomie

Bioökonomie ist die nachhaltige Erzeugung und Nutzung biogener Ressourcen, um Produkte, Verfahren und Dienstleistungen in allen wirtschaftlichen Sektoren bereitzustellen. Deutschland setzt zur Lösung globaler Herausforderungen, wie etwa der Energie- und Rohstoffsicherung unter Berücksichtigung von Klimaschutz, Ressourcenschonung und wachsender Weltbevölkerung, auf einen Strukturwandel stärker hin zur wissensbasierten Bioökonomie. Wesentliche Grundlage hierfür sind die Nationale Politikstrategie Bioökonomie der Bundesregierung aus dem Jahr 2013 und die 2014 mit dem Aktionsplan Wegweiser Bioökonomie konkretisierte Nationale Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030 aus dem Jahr 2010.

Eine stärker biobasierte und nachhaltige Wirtschaft verlangt aufgrund der Vielfalt an Rohstoffen, Verfahren, Produkten, Techniken und Anwendungen ein Bündel an Maßnahmen, die auf unterschiedliche Kompetenzen und Wissenschaftsgebiete zurückgreifen. Im Mittelpunkt stehen in den kommenden Jahren die Stärkung des Systemansatzes in der Bioökonomie, die Intensivierung eines partizipativen Diskurses mit der Gesellschaft, die Weiterentwicklung von Innovationsbündnissen zwischen Forschung und Industrie sowie die Effizienzverbesserung bei der Nutzung biologischer Ressourcen.

Ergänzend dazu hat die Bundesregierung mit der Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030 fünf prioritäre Handlungsfelder für die Forschung festgelegt: Weltweite Ernährungssicherheit, Nachhaltige Agrarproduktion, Gesunde und sichere Lebensmittel, Industrielle Nutzung nachwachsender Rohstoffe und Energieträger auf Biomassebasis.

Ganzheitliche Ansätze der Bioökonomie können insbesondere dann entwickelt werden, wenn sich alle relevanten Akteure der Innovationskette in Plattformen und Netzwerken zusammenfinden, Kompetenzen und Wissen geteilt sowie im nationalen und internationalen Kontext genutzt werden. Damit innovative Produkte und Systemlösungen mit hohem Wertschöpfungspotenzial schnell und effizient in die Märkte gelangen, müssen kritische Stellen im Innovationsprozess frühzeitig identifiziert und gezielt angegangen werden. Erfolgreiche Beispiele dafür sind die BMBF-Fördermaßnahmen Neue Produkte für die Bioökonomie und der Gründerwettbewerb Go-Bio. Beide forcieren die Verwertung von wissenschaftlichen Erkenntnissen für innovative Produkte und Dienstleistungen im Bereich der Bioökonomie (siehe auch III 3.2 Innovative Start-ups).

Der Umsetzungsprozess der strategischen Ansätze und operationellen Maßnahmen soll durch den Fortschrittsbericht zur Nationalen Politikstrategie Bioökonomie dokumentiert werden.

Das BMEL fördert Vorhaben im Bereich der Bioökonomie insbesondere über das Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe, das Programm zur Innovationsförderung und das Bundesprogramm Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft. Darüber hinaus vertreten BMEL und BMBF auf europäischer Ebene die deutschen Interessen im Standing Committee for Agricultural Research (SCAR) sowie in der Joint Programming Initiative Agriculture, Food Security and Climate Change (FACCE-JPI).

BMEL und BMBF fördern darüber hinaus seit 2015 in gemeinsamer Abstimmung innovative Vorhaben der industriellen Pflanzenforschung sowie anwendungsorientierte interdisziplinäre Verbundprojekte der Grundlagenforschung.

Die Transformation zur nachhaltigen biobasierten Wirtschaft hängt aber nicht nur von technologischen Innovationen, sondern auch von sozialen Prozessen und Wechselwirkungen zwischen Gesellschaft, Technik, Wirtschaft und Ökologie ab. Deshalb hat das BMBF im Jahr 2014 unter dem Titel Bioökonomie als gesellschaftlicher Wandel ein eigenes Konzept zur Förderung geistes-, sozial- und wirtschaftswissenschaftlicher Forschung aufgelegt. Auch das BMEL räumt diesen Aspekten einen breiten Raum ein: Im Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe des BMEL ist auch der gesellschaftliche Dialog zur Bioökonomie ein aktueller Schwerpunkt.

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Umwelt- und Nachhaltigkeitsforschung

Forschung für nachhaltige Entwicklung erarbeitet innovative Lösungen für die globalen Herausforderungen Klimawandel, Biodiversitätsverlust, Bodendegradation und Rohstoffmangel und liefert Entscheidungsgrundlagen für zukunftsorientiertes Handeln. Das Spektrum reicht dabei von der Grundlagenforschung bis zur Entwicklung von einsatzbereiten Anwendungen. Im Zeitraum von 2010 bis 2014 wurden mit dem zweiten Rahmenprogramm Forschung für Nachhaltige Entwicklungen (FONA 2) knapp 2 Mrd. Euro Fördermittel für die Nachhaltigkeitsforschung bereitgestellt. Mit dem weiterentwickelten Rahmenprogramm FONA3 werden bis 2020 rund 1,5 Mrd. Euro für Projektförderung und ca. 0,5 Mrd. Euro für leistungsfähige Forschungsinfrastrukturen zur Verfügung gestellt.

Mit FONA3 wird die Forschung für Nachhaltigkeit noch wirksamer gefördert. Dazu werden Forschungsvorhaben stärker fächerübergreifend und anwendungsorientiert ausgerichtet. Akteurs- und Nutzergruppen werden frühzeitig in die Themenfindung und -bearbeitung eingebunden. Entsprechende Weichenstellungen nimmt FONA3 vor, indem wichtige gesellschaftliche Aufgaben und politische Prioritäten mit drei Leitinitiativen gebündelt aufgegriffen werden:

  • Green Economy: Übergang zu einer international wettbewerbsfähigen, umwelt- und sozial verträglichen Wirtschaftsweise (siehe auch Infobox Umsetzungsplattform Green Economy)
  • Zukunftsstadt: Nachhaltige Entwicklung von Städten und urbanen Räumen (siehe auch Infobox Innovationsplattform Zukunftsstadt)
  • Energiewende: Transformation der Energieversorgung (siehe auch Infobox Transformation der Energieversorgung)

Zur Realisierung der Leitinitiativen wurden gemeinsam mit Vertretern aus Ressorts, Wissenschaft, Wirtschaft, Kommunen, Politik und Zivilgesellschaft in Agendaprozessen Forschungsfragen entwickelt und neue Forschungsschwerpunkte erarbeitet. Dazu wurden 2014 und 2015 im Ergebnis Forschungsagenden zur Green Economy und Zukunftsstadt veröffentlicht (siehe III 5 Transparenz und Partizipation).

Über die drei Leitinitiativen hinaus unterstützt das BMBF im Rahmen von FONA3 Forschung zur Vorsorge. Diese findet zu drei Feldern statt:

  • Lebensqualität und Wettbewerbsfähigkeit erhalten und verbessern
  • Ressourcen intelligent und schonend nutzen
  • Gemeinschaftsgüter Klima, biologische Vielfalt und Meere schützen

In diesen Feldern können die Herausforderungen langfristig nur bewältigt werden, wenn auch jenseits von bereits anwendungsfähigen Lösungen der Erkenntnisfortschritt befördert wird.

Da die Vermittlung von neuen Erkenntnissen und die Unterstützung von Engagement wichtig sind, wurden in FONA3 Forschung und Bildung zur nachhaltigen Entwicklung erstmals systematisch zusammengeführt. FONA3 wird die Nachhaltigkeitsforschung enger in den gesellschaftlichen Diskurs eingebunden. Ein Schwerpunkt innerhalb der gesellschaftsbezogenen Nachhaltigkeitsforschung ist die Sozial-ökologische Forschung (SÖF). In einem inter- und transdisziplinären Forschungsansatz entwickelt sie Orientierungs- und Handlungswissen zur Umsetzung der deutschen Nachhaltigkeitsstrategie. Die SÖF greift Themen auf, die gesellschaftliche Aushandlungsprozesse und Wertediskussionen zum Gegenstand haben, um auf diese Weise realistische Lösungsoptionen für den Übergang zu einer nachhaltigen Gesellschaft finden zu können. Die Projektförderung zu den drei Leitinitiativen bezieht sich auf die Transformation des Energiesystems, die nachhaltige Entwicklung urbaner Räume und die Transformation zu einer nachhaltigen Wirtschaftsweise. Als wesentliche Merkmale werden bei den Fördermaßnahmen neue Formen der Governance und der Bürgerbeteiligung zur Unterstützung der Transformationsprozesse erforscht. Darüber hinaus werden auch inter- und transdisziplinär arbeitende Nachwuchsforschergruppen gefördert.

Das BMUB untersucht im Rahmen seiner Ressortforschung u. a. Möglichkeiten, wie der gesellschaftliche Wandel in Richtung Nachhaltigkeit unterstützt werden kann. Dabei werden Transformationsbedingungen und systemische Ansätze für die deutsche Umweltpolitik herausgearbeitet, unter denen dieser Wandel erfolgreich gestaltet werden kann. Ziel ist die Entwicklung eines integrierten Umweltprogramms, das langfristig, konsistent, international verantwortlich und politikfeldübergreifend angelegt ist. Wie in FONA spielen die Erforschung und Weiterentwicklung von Methoden und Formaten der Bürgerbeteiligung sowie neuer Ansätze einer transformativen Umweltpolitik eine wichtige Rolle. Zudem werden regelmäßig repräsentative Umfragen zu Umwelt- und Naturbewusstsein durchgeführt und vertiefende Studien zu speziellen Fragestellungen gesellschaftlichen Handelns in Auftrag gegeben.

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Klima, Klimaschutz

Mit dem neuen Klimaschutzabkommen, das auf der Weltklimakonferenz 2015 in Paris verabschiedet wurde, haben nun fast alle Staaten, das heißt neben Industriestaaten auch Schwellen- und Entwicklungsländer, nationale Klimaschutzziele definiert und sind nach Ratifizierung völkerrechtlich verpflichtet, Maßnahmen zur Erreichung dieser nationalen Ziele zu ergreifen. Der hohe Anspruch des Übereinkommens von Paris kommt darin zum Ausdruck, dass die globale Erwärmung auf unter 2 Grad Celsius begrenzt werden soll, wobei die Unterzeichner bestrebt sind, die Erwärmung auf 1,5 Grad zu beschränken.

Maßgebliche Entscheidungsgrundlage waren die vom Weltklimarat IPCC bereitgestellten Sachstandsberichte, in denen der aktuelle wissenschaftliche Stand zum Klimawandel zusammentragen wurde. Die IPCC-Berichte gaben politischen Entscheidungsträgern eine klare Orientierung bei ihren Beschlüssen. Klima- und Klimafolgenforschung stellen somit Grundlagen für weitreichende klimapolitische Entscheidungen bereit und tragen maßgeblich dazu bei, das gesellschaftliche und politische Bewusstsein für die Herausforderungen des Klimawandels zu prägen. Für das nun noch ambitioniertere Ziel im neuen Klimaschutzabkommen, die globale Erderwärmung sogar auf nicht mehr als 1,5 Grad Celsius zu beschränken, hat der IPCC den Auftrag zu einer wissenschaftlichen Analyse der Szenarien zur Emissionsbegrenzung bekommen.

Die erarbeiteten Befunde und Wissensgrundlagen aus der Forschung zum Klimawandel unterstützen die umsetzungsorientierten Maßnahmen der Bundesregierung zum Klimawandel, dargelegt im Fortschrittsbericht 2015 der Bundesregierung zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS), im Aktionsplan Anpassung II (APA II), im Aktionsprogramm Klimaschutz 2020 sowie auch in dem voraussichtlich Mitte 2016 erscheinenden Klimaschutzplan 2050. Mit Blick auf die Verstetigung des DAS-Prozesses und die Erreichung strategischer Ziele bei der Anpassung an den Klimawandel richtet der Bund ein Gesamtangebot für Klimadienste und Dienste zur Unterstützung der Klimaanpassung ein. In nationaler Umsetzung des globalen Rahmenwerks für Klimadienste (GFCS) wurde dazu im Herbst 2015 der Deutsche Klimadienst (DKD) mit einer Geschäftsstelle beim Deutschen Wetterdienst (DWD) eingerichtet. Die Forschungsförderung im Bereich Klima und Klimaschutz erfolgt schwerpunktmäßig durch das BMBF, ergänzt durch die Ressortforschung des BMUB sowie durch das BMVI (siehe auch EB II Organisationen und Einrichtungen in Forschung und Wissenschaft).

Zur Forschung hinsichtlich wirkungsvoller Maßnahmen, um unter den Temperaturobergrenzen zu bleiben, und zur Anpassung an den Klimawandel trägt die BMBF-Vorsorgeforschung im Bereich Klima mit einem Fördervolumen von rund 69 Mio. Euro pro Jahr bei (innerhalb des BMBF-Rahmenprogramms FONA3). Schwerpunkte der Förderung sind die Weiterentwicklung von Klimamodellen und Forschungsinfrastrukturen mit dem Ziel, Klimatrends und -folgen verlässlich abzuschätzen und auf entscheidungsrelevanten zeitlichen und räumlichen Skalen vorhersagen zu können. Zur Regionalisierung von Klimawissen wird die Entwicklung leistungsstarker regionaler und lokaler Klimaprojektionen vorangetrieben, um eine verbesserte Vorhersage von Extremereignissen sowie die Integration von Klimainformationen in Planungs-, Investitions- und Politikprozesse zu ermöglichen. Sozioökonomische Forschungsperspektiven werden gezielt eingebunden, um das Wissen zum Klimawandel und seiner Bewertung in Steuerungsinstrumente und Managementansätze oder in innovative Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle zu übersetzen.

In Anbetracht der globalen Tragweite des Klimawandels und des dazugehörigen multilateralen Politikprozesses werden auch internationale Partnerschaften weiterentwickelt und ausgebaut (siehe auch V 3 Weltweite Zusammenarbeit). Europas Spitzenstellung in der Klimaforschung soll unter maßgeblicher deutscher Beteiligung langfristig abgesichert werden: Mit dem BMVI und dem BMEL baut das BMBF gemeinsam mit europäischen Partnern die Forschungsinfrastruktur Integrated Carbon Observing System (ICOS) zur europaweiten Messung von Treibhausgasen aus. Durch den vom BMVI finanzierten Betrieb des ICOS-Atmosphärenmessnetzes und der zentrale Labore wird langfristig die Entwicklung von Klimagasquellen untersucht und die Wirksamkeit von Maßnahmen zur Emissionsminderung bewertet. Unter federführender Beteiligung Deutschlands verbessert JPI Climate, die Initiative der Europäischen Kommission zur gemeinsamen Programmplanung (Joint Programming Initiative) zum Thema Klimawandel, die Koordination und europaweite Zusammenarbeit in der Klimaforschung – etwa im Hinblick auf ein europäisches Klimavorhersagesystem auf der dekadischen Zeitskala – sowie der Entwicklung und Verbesserung von Klimadienstleistungen.

Mit der von BMBF und BMUB gemeinsam betriebenen Deutschen IPCC-Koordinierungsstelle werden deutsche Beiträge zur Erstellung der IPCC-Berichte entwickelt und kommuniziert sowie deutsche Wissenschaftler, die an der Erstellung der Klimasachstandsberichte beteiligt sind, unmittelbar unterstützt.

Auswirkungen des Klimawandels auf Wasserstraßen und Schifffahrt – Entwicklung von Anpassungsoptionen (KLIWAS)

Um die Auswirkungen des Klimawandels auf Schifffahrt und Wasserstraßen in Deutschland zu untersuchen, initiierte das BMVI im Jahr 2009 das Forschungsprogramm KLIWAS, Auswirkungen des Klimawandels auf Wasserstraßen und Schifffahrt – Entwicklung von Anpassungsoptionen. Dazu arbeiteten, vernetzt mit zahlreichen anderen wissenschaftlichen Einrichtungen, mehrere Behörden der Ressortforschung in einem Verbund von 30 Einzelprojekten zusammen (Deutscher Wetterdienst, Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, Bundesanstalt für Gewässerkunde, Bundesanstalt für Wasserbau). Nach fünfjähriger Forschung und einer Auswertungsphase wurde im Frühjahr 2015 der Abschlussbericht vorgelegt. Ein zentraler Befund darin lautet, dass die für die nahe Zukunft projizierten klimabedingten Veränderungen unmittelbar keine größeren Investitionsentscheidungen auslösen, die weitere Entwicklung aber aufmerksam verfolgt werden muss.

Die Forschungsaktivitäten des BMUB werden im jährlichen Forschungsrahmen und Ressortforschungsplan – aktuell 2016 (vormals UFOPLAN – Umweltforschungsplan) adressiert. Das BMUB vergibt die Forschungsvorhaben zur Unterstützung der Klimaschutzpolitik, zum Klimaschutzrecht und zu den Klimaschutzinstrumenten. Forschungsbedarfe bestehen laut Forschungsrahmen vorrangig in der Analyse und Weiterentwicklung rechtlicher, fiskalischer und ökonomischer Instrumente und Emissionsminderungsmaßnahmen auf nationaler und europäischer Ebene. Schwerpunkte der Forschung sind das europäische Emissionshandelssystem, ein potenzieller internationaler Kohlenstoffmarkt sowie Analysen zu deren Verknüpfung. Auch die Vulnerabilität (Verwundbarkeit) gegenüber dem Klimawandel sowie die ökonomische Bewertung möglicher umweltpolitischer Anpassungsmaßnahmen werden im Rahmen von Projekten adressiert. Für den Fortschrittsbericht zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS) hat das Netzwerk Vulnerabilität 2015 ein deutschlandweites und sektorenübergreifendes Vulnerabilitäts-Gesamtbild als Grundlage für eine Priorisierung von Klimarisiken erstellt. Mittels der Vulnerabilitätsanalyse wurden deutschlandweit die Regionen und Themen identifiziert, die zukünftig besonders durch den Klimawandel gefährdet, d. h. vulnerabel, sind. Am Netzwerk Vulnerabilität waren 16 Bundesoberbehörden und -institutionen aus neun Ressorts beteiligt.

Im Zuge der institutionellen Weiterentwicklung des internationalen Klimaregimes finanziert das BMUB begleitende Forschung zur Ausgestaltung rechtlich-institutioneller Aspekte, zur Lastenverteilung sowie zur Berichterstattung und Überprüfung sich daraus ergebender Verpflichtungen.

Das Umweltbundesamt als wissenschaftliche Behörde und Ressortforschungseinrichtung des BMUB schreibt die entsprechenden Vorhaben öffentlich aus, verfolgt aber mit dem Forschungsprogramm des Umweltbundesamtes 2015–2017 auch eigene Forschungsziele (siehe auch EB II Organisationen und Einrichtungen in Forschung und Wissenschaft).

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Biodiversität

Biodiversität umfasst die Vielfalt der Arten, die Vielfalt der Ökosysteme und die genetische Vielfalt. Um den massiven Verlust der biologischen Vielfalt zu stoppen, hat die Bundesregierung dezidierte Maßnahmen und Ziele in der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt (NBS) festgelegt. Der von BMBF und BMUB getragene Förderschwerpunkt Forschung zur Umsetzung der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt hat das Ziel, durch innovative Lösungen den Verlust an biologischer Vielfalt in Deutschland zu mindern. Die Projekte mit Forschungs- und Praxispartnern entwickeln beispielhafte Ansätze zum Management von artenreichen Landschaften und Arten sowie zur Umweltbildung.

Biologische Vielfalt stellt den Menschen neben Nahrungsmitteln, Rohstoffen, Medizin und sauberem Wasser weitere sogenannte Ökosystemleistungen bereit, wie z. B. die Klimaregulation oder den Hochwasserschutz. Wie Biodiversität und Ökosystemleistungen besser in private und öffentliche Entscheidungsprozesse einbezogen werden könnten, ist u. a. Gegenstand des BMUB-geförderten Projekts Naturkapital Deutschland – TEEB-DE (2011–2017). Als Teil der globalen TEEB-Initiative The Economics of Ecosystems and Biodiversity entstehen verschiedene Berichte zur Sammlung und Auswertung des vorhandenen Wissens zur Bedeutung von Ökosystemleistungen. Das BMUB und das Bundesamt für Naturschutz (BfN) haben mit der Dialog- und Aktionsplattform Unternehmen Biologische Vielfalt 2020 außerdem eine Schnittstelle für Verbände aus Wirtschaft und Naturschutz geschaffen, um Perspektiven zusammenzuführen sowie beispielhafte Aktivitäten zur Integration von Biodiversitätsschutz in die Wirtschaft anzuregen und sichtbar zu machen.

Die Forschungsförderung des BMBF setzt den Rahmen für ein besseres Verständnis der Wechselwirkungen zwischen menschlichen Gesellschaften, Ökosystemen und globalem Wandel und leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung der nationalen Biodiversitätsstrategie der Bundesregierung. FONA3 widmet sich wichtigen Fragestellungen der Biodiversitätsforschung: Beispielsweise erforscht die Maßnahme BioTip Prozesse und Dynamiken, die zu ökologischen Kipppunkten (Tipping Points) führen. Neue Erkenntnisse der komplexen Wechselwirkungen von gesellschaftlichen und ökologischen Systemen können dazu dienen, Strategien und Handlungsoptionen zur Vermeidung von abrupten, nur schwer umkehrbaren Zustandswechseln (Kippeffekten) zu entwickeln.

Darüber beteiligt sich das BMBF an folgenden internationalen Großprojekten:

  • Auf europäischer Ebene beteiligen sich BMBF und DFG seit 2005 im ERA-Net BiodivERsA. Das Netzwerk von inzwischen 32 Forschungsförderorganisationen aus 19 europäischen Ländern fördert die lösungsorientierte Bearbeitung von Themen zur Biodiversität und zu Ökosystemleistungen in Verbindung mit gesellschaftlichen Problemstellungen.
  • Seit 2001 fördert das BMBF die Global Biodiversity Information Facility (GBIF); diese internationale Initiative hat das Ziel, wissenschaftliche Daten aus naturkundlichen Forschungssammlungen sowie Beobachtungsdaten zur Biodiversität über das Internet weltweit dauerhaft frei verfügbar zu machen.
  • Seit 2011 fördert das BMBF das Projekt German Barcode of Life (GBOL); hier geht es, im Rahmen eines internationalen Konsortiums, um den Aufbau einer genetischen Bibliothek des Lebens.

Auf Ebene der internationalen Biodiversitätspolitik unterstützt Deutschland den Weltbiodiversitätsrat IPBES (Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services). Dieses zwischenstaatliche Gremium stellt politischen Entscheidungsträgern zuverlässig unabhängige wissenschaftliche Informationen über den Zustand und die Entwicklung der Biodiversität zur Verfügung. 2014 wurde eine deutsche IPBES-Koordinierungsstelle eingerichtet. Die nationale IPBES-Koordinierungsstelle fördert die Integration nationaler Fachexpertise in die IPBES-Arbeitsprozesse und unterstützt nationale Beratungs- und Entscheidungsprozesse.

Forschung zur biologischen Vielfalt für Ernährung, Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Fischerei wird über die entsprechende Strategie des BMEL koordiniert. Das BMEL unterstützt seit 2006 u. a. Projekte zur Entwicklung und Umsetzung innovativer Konzepte mit Vorbildcharakter durch seine Modell- und Demonstrationsvorhaben mit über 11 Mio. Euro. Darüber hinaus wurden bundesweite Bestandsaufnahmen, Erhebungen und nicht wissenschaftliche Untersuchungen mit ca. 8 Mio. Euro in Auftrag gegeben. Ziele sind die Erfassung, Inventarisierung und Dokumentation sowie das Monitoring genetischer Ressourcen und die Erstellung sonstiger Informationsgrundlagen in diesem Bereich. Mit dem stetigen Ausbau der Exsitu-Sammlungen genetischer Ressourcen in Deutschland werden wichtige Ressourcen für die Forschung bereitgestellt. Auch International engagiert sich BMEL, z. B. im Ausbau des globalen Informationssystems für pflanzengenetische Ressourcen.

Bundeswasserstraßen sind nicht nur Verkehrswege, sondern über weite Strecken ökologisch bedeutsame Lebensräume. Im Geschäftsbereich des BMVI führt die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) fortlaufend Forschungsprojekte durch, um Erhalt und Förderung der biologischen Vielfalt bei Maßnahmen an den Bundeswasserstraßen stärker zu berücksichtigen und das Wissen über Arten und Biotope als wertvolle Elemente der Biodiversität zu erweitern.

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Küsten-, Meeres- und Polarforschung, Geowissenschaften

Die das Erdsystem bestimmenden Prozesse sind sehr komplex miteinander gekoppelt und bilden verzweigte Ursache-Wirkungs-Ketten in den Subsystemen Atmosphäre, Geosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre. Die Geoforschung sowie die Küsten-, Meeres- und Polarforschung untersuchen die Wechselwirkungen der Subsysteme und entwickeln Simulationsmodelle zum Gesamtsystem. Ziel der Forschung sind Prognoseinstrumente für Klima und Umwelt sowie Planungsinstrumente für einen verbesserten Umwelt- und Naturschutz wie auch für eine nachhaltige Ressourcennutzung. Die Vorsorgeforschung für die Nachhaltigkeit ist Bestandteil des BMBF-Rahmenprogrammes FONA3, das für die Erdsystemforschung durch die spezifischen Fachprogramme zur Küsten-, Meeres- und Polarforschung (MARE:N) sowie zur geowissenschaftlichen Forschung (GEO:N) untersetzt wird. Ein Teil der Forschungsförderung erfolgt zudem in wissenschaftlich-technischer Zusammenarbeit mit Russland, China, Indonesien, Israel sowie mit der Region südliches Afrika (siehe auch V 3 Weltweite Zusammenarbeit).

MARE:N zielt auf die klimabezogene Küsten-, Meeres- und Polarforschung sowie die Forschung zum Schutz und zur nachhaltigen Nutzung der Küsten-, Meeres- und Polargebiete. Diese Vorsorgeforschung unter MARE:N soll zur Erreichung eines guten Umweltzustandes der Ozeane und Meere und der polaren Regionen beitragen und gleichzeitig Wege für den Schutz und bzw. oder eine langfristige, nachhaltige Nutzung natürlicher Ressourcen und Ökosystemdienstleistungen aufzeigen. Dazu sind sowohl interdisziplinäre als auch transdisziplinäre Forschungsansätze unter Einbeziehung gesellschaftlicher Aspekte geplant. Das Fachprogramm MARE:N, das als ressortübergreifendes Programm zur Meeresforschung angelegt werden soll, wird voraussichtlich 2016 publiziert.

Als Beitrag zur internationalen Klimaforschung fördert das BMBF Projekte über ozeanische Oberflächenprozesse und deren Auswirkungen auf Ökosysteme sowie die Freisetzung klimarelevanter Gase in die Atmosphäre. Für Explorationen der Tiefsee steht seit 2014 mit dem neuen Forschungsschiff „Sonne“ ein hochmodernes schwimmendes Labor zur Verfügung (siehe auch III 1.7 Naturwissenschaftliche Grundlagenforschung). In der Meeresforschung werden darüber hinaus automatisierte Detektions- und Monitoringsysteme für verschiedene Anwendungsgebiete entwickelt. Im Rahmen von FONA3 fördert das BMBF künftig verstärkt transdisziplinäre Projekte für den Erhalt der Küstenökosysteme und die nachhaltige Bewirtschaftung der Küstenbereiche im Nord- und Ostseeraum. Dazu erfolgte 2015 eine Förderbekanntmachung.

In der gemeinsamen Erforschung zum Schutz der Meere übernimmt das BMBF mit europäischen Partnern unter dem Dach der Joint Programming Initiative on Healthy and Productive Seas and Oceans (JPI Oceans) eine Vorreiterrolle. Um die Bedeutung der zunehmenden Belastung der marinen Umwelt mit Plastik sowie die Risiken des Tiefseebergbaus verlässlich einzuschätzen, werden in zwei Pilotaktionen ab 2016 insgesamt ca. 8 Mio. Euro bereitgestellt.

Themenschwerpunkte der Polarforschung sind die Untersuchung der Wechselwirkungen von Kryo-, Hydro- und Atmosphäre; im Vordergrund stehen Klima- und Ökosystemforschung sowie Fragen nach dem Erhalt und Schutz der sensiblen Ökosysteme. Klimawandel und geopolitische Entwicklungen rücken die Polargebiete, insbesondere die Arktis, zunehmend in den Fokus von wissenschaftlicher, politischer und wirtschaftlicher Aufmerksamkeit. Für die Fortführung der langjährigen erfolgreichen Zusammenarbeit wird im Rahmen der Fachvereinbarung über die Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Polar- und Meeresforschung zwischen dem BMBF und dem Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Russischen Föderation eine gemeinsame deutsch-russische Ausschreibung vorbereitet.

Im Rahmen der Polarforschung der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) wurden insgesamt 20 marine geophysikalische Expeditionen und 48 geowissenschaftliche Landexpeditionen in die Polargebiete organisiert und durchgeführt. Ein aktueller Forschungsschwerpunkt widmet sich mit dem Projekt PANORAMA der Erforschung der Rohstoffpotenziale im europäischen Nordmeer sowie der angrenzenden Randmeere der Arktis.

Ziel der Geowissenschaften ist es, Prozesse und Wechselwirkungen im Innern und an der Oberfläche der Erde zu verstehen und menschliche Einflüsse auf natürliche Kreisläufe abzuschätzen. Nach erfolgreichem Abschluss des Sonderprogramms Geotechnologien wird durch das BMBF das Fachprogramm GEO:N – Geoforschung für Nachhaltigkeit als Teil von FONA3 initiiert. Mit diesem neuen geowissenschaftlichen Programm werden u. a. Themen zur Nutzung des unterirdischen Raumes vor dem Hintergrund der Umsetzung der Energiewende, die Früherkennung von Naturgefahren bis hin zur Erdbeobachtung aus dem All adressiert. Die BGR betreibt die zur Beratung der Ressorts notwendige Zweck- und Vorlaufforschung. Diese Forschung bildet die Grundlage für die fachgerechte Aufgabenerfüllung (Beratung) durch die BGR und umfasst methodische und instrumentelle geowissenschaftliche Entwicklungsarbeiten sowie deren Umsetzung in die Praxis (siehe auch EB II Organisationen und Einrichtungen in Forschung und Wissenschaft).

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Rohstoff- und Ressourceneffizienz

Der Schutz und die effiziente Nutzung natürlicher Ressourcen sind für nachhaltige Entwicklung von entscheidender Bedeutung. Der weltweit wachsende Bedarf an Rohstoffen und die zunehmende Rohstoffknappheit verursachen nicht nur höhere Kosten, sondern auch Umweltprobleme bei Gewinnung, Verarbeitung und Transport. Die Notwendigkeit einer zuverlässigen Rohstoffversorgung der Wirtschaft erfordert Maßnahmen zur Abmilderung der Auswirkungen von Preisvolatilitäten, Preissteigerungen und Versorgungsengpässen. Die Rohstoffproduktivität in Deutschland soll daher erhöht und das Wirtschaftswachstum vom Ressourcenverbrauch entkoppelt werden. Diese Ziele werden in der Rohstoffstrategie der Bundesregierung und in den Programmen FONA3 und ProgRess (Deutsches Ressourceneffizienzprogramm) konkretisiert und durch die Forschungsförderung unterstützt. Auch auf internationaler Ebene setzt sich die Bundesregierung für die Verbesserung der Ressourceneffizienz ein (siehe auch Infobox G7-Allianz für Ressourceneffizienz gegründet).

G7-Allianz für Ressourceneffizienz gegründet

In der Abschlusserklärung der Regierungschefinnen und -chefs des G7-Gipfels am 7./8. Juni 2015 heißt es im Kapitel Klimawandel, Energie und Umwelt unter Ressourceneffizienz: „Wir streben eine Verbesserung der Ressourceneffizienz an, die wir für die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie, für Wirtschaftswachstum und Beschäftigung sowie für den Schutz der Umwelt, des Klimas und des Planeten für entscheidend halten. Aufbauend auf dem 3R-Aktionsplan von Kobe und anderen bestehenden Initiativen werden wir weiterhin ehrgeizige Maßnahmen ergreifen, um die Ressourceneffizienz im Rahmen von breiter angelegten Strategien zur Förderung einer nachhaltigen Materialwirtschaft und von Kreislaufgesellschaften zu verbessern. Wir gründen die G7-Allianz für Ressourceneffizienz als freiwilliges Forum für den Wissensaustausch und für die Bildung von Informationsnetzwerken.“ Ziel der Allianz ist der Austausch von Best Practices zur sparsamen und umweltfreundlichen Nutzung von Rohstoffen und Materialien. Dies soll dazu beitragen, Arbeitsplätze zu sichern sowie neue zu schaffen und das quantitative und qualitative Wachstum der Wirtschaft und den Umweltschutz zu stärken. Schließlich soll durch eine Vorreiterrolle der G7 im Bereich Ressourceneffizienz ein Signal an andere Länder gegeben werden.

Im Rahmen von FONA3 wurde die Forschungsförderung der Ressourceneffizienz in der Leitinitiative Green Economy und in der Vorsorgeforschung Ressourcen intelligent und schonend nutzen verankert. Die Umsetzung dieses Programms erfolgt über sieben forschungsstrategische Ansätze der BMBF-Projektförderung: 1. Rohstoffproduktivität steigern, 2. Rohstoffbasis sichern, 3. Rohstoffbasis verbreitern, 4. KMU fördern, 5. International kooperieren, 6. Umsetzung beschleunigen und 7. Nachwuchs fördern. Im 2013 aufgelegten Forschungsprogramm Wirtschaftsstrategische Rohstoffe für den Hightech-Standort Deutschland werden Forschung und Entwicklung entlang der Wertschöpfungskette nicht energetischer mineralischer Rohstoffe mit bis zu 200 Mio. Euro gefördert.

Das BMBF setzt mit dem Förderschwerpunkt CO2Plus – Stoffliche Nutzung von CO2 zur Verbreiterung der Rohstoffbasis (2015–2019) die erfolgreiche Forschungsförderung (Erfolgsbeispiele „Sunfire“ und „Dream Production“) fort. Mit der Fördermaßnahme r+Impus – Innovative Technologien für Ressourceneffizienz – Impuls für industrielle Ressourceneffizienz sollen bestehende Hemmnisse bei der Entwicklung und Verbreitung von industriellen Effizienztechnologien überwunden werden und ein Beitrag zu einer Green Economy geleistet werden. Die wirtschaftsorientierte Forschungs- und Entwicklungszusammenarbeit mit ausgewählten Schwellen- und Entwicklungsländern wird ausgebaut (CLIENT II – Internationale Partnerschaften für nachhaltige Innovationen).

Mit dem Förderschwerpunkt Nachhaltiges Wassermanagement (NaWaM) unterstützt das BMBF die Entwicklung innovativer Technologien, Verfahren und Systemlösungen für eine nachhaltige Bewirtschaftung der Ressource Wasser. NaWaM wird in mehreren Förderbekanntmachungen umgesetzt und trägt der Veränderung der Wasserverfügbarkeit durch das Wachstum von Wirtschaft und Wohlstand sowie demografische Veränderungen, dem Klimawandel, aber auch der Notwendigkeit, zu zukunftsfähigen Konzepten für die Städte von morgen zu kommen, Rechnung.

In dem Förderschwerpunkt Nachhaltiges Landmanagement stehen die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Landmanagement, Klimawandel und Ökosystemdienstleistungen sowie die Entwicklung innovativer Systemlösungen für ein nachhaltiges Landmanagement im Vordergrund (2010–2016). Transdisziplinäre Innovationsgruppen für ein nachhaltiges Landmanagement entwickeln darauf aufbauend weitere Systemlösungen für das nachhaltige Landmanagement (2012–2019).

Das BMWi setzt die Rohstoffstrategie der Bundesregierung um und stellt ein Bündel von Fördermaßnahmen im Bereich Rohstoffverfügbarkeit und Rohstoffeffizienz zur Verfügung. So können beispielsweise bilaterale Rohstoffpartnerschaften neue Bezugsquellen für die Industrie eröffnen. Innovationen durch Forschungsprogramme in der Rohstoff- und Materialeffizienz und im Recycling verringern die Importabhängigkeit.

Das BMUB finanziert auf Basis des Ressortforschungsplans Forschungsvorhaben u. a. zur Ressourceneffizienz bzw. zum Ressourcenschutz, zu Umweltwirkungen der Rohstoffgewinnung im Bereich ökologische Produktpolitik/ ökologisches Flächenmanagement sowie in der Zusammenarbeit mit gesellschaftlichen Kooperationspartnern und zu übergreifenden Fragen der Umweltpolitik.

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Ökologie, Naturschutz, nachhaltige Nutzung

Das Verständnis ökologischer und gesellschaftlicher Zusammenhänge ist die Voraussetzung für eine Wirtschaftsweise und ein Konsumverhalten innerhalb der ökologischen Grenzen. Forschung kann mit neuen Erkenntnissen und Erklärungsmustern dazu beitragen, Wege zu einer gesamtgesellschaftlichen Verhaltensänderung in Richtung eines nachhaltigen Lebensstils und damit eines nachhaltigen Konsums aufzuzeigen. Mit der FONA3-Leitinitiative Green Economy werden Forschungsprojekte zu nachhaltigen Konsum- und Lebensstilen gefördert. Dabei spielen Forschungsthemen wie Rebound-Effekte, regionale Konsummuster und Warenströme, soziale Innovationen, konsumbedingte Emissionen (wie z. B. CO2- und CH4-Emissionen oder Mikroplastik im Meer) und die Wirkung verschiedener Informationsinstrumente eine wichtige Rolle.

Viele relevante Entscheidungen für die nachhaltige Entwicklung Deutschlands werden auf kommunaler Ebene getroffen. Die Förderinitiative Kommunen innovativ stärkt die Rolle der Kommunen als Initiatoren, Partner und Adressaten von Forschung, Entwicklung und Innovation für eine nachhaltige, demografiefeste Entwicklung der Regionen in Deutschland.

Die SPACES-Initiative des BMBF – Science Partnerships for the Assessment of Complex Earth System Processes – zielt auf die Durchführung von wissenschaftlichen Kooperationsprojekten in der Region südliches Afrika, die zur Formulierung wissenschaftsbasierter Empfehlungen für das Erdsystemmanagement an die Politik beitragen und die nachhaltige Nutzung sowie den Erhalt der verschiedenen Ökosystemleistungen der Region sichern. Die Initiative wird mit ca. 12 Mio. Euro von 2012–2016 gefördert (siehe auch V 3 Weltweite Zusammenarbeit).

Forschung kann dazu beitragen, Lösungen zu entwickeln, um angesichts zunehmender Nutzungskonkurrenzen verantwortungsvoll mit bedrohten Lebensräumen und knappen Ressourcen umzugehen. Die Naturschutzforschung widmet sich der Entwicklung von wirksamen Instrumenten für den Schutz von Lebensräumen. Wichtig ist dabei zum Beispiel das effiziente Management der verschiedenen Schutzgebietstypen. Auf dem Gebiet der Ökologie und des Naturschutzes vergibt das BMUB auf Basis des jährlichen Ressortforschungsplans gemeinsam mit dem Bundesamt für Naturschutz und dem Umweltbundesamt umfangreiche Forschungsvorhaben.

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Nachhaltige Agrarwirtschaft und ländliche Räume

Eine zunehmende Belastung der Böden, Wassermangel und zunehmende Witterungsextreme stehen einer kontinuierlich steigenden Nachfrage nach hochwertigen Nahrungs- und Futtermitteln zur weltweiten Ernährungssicherung sowie der Versorgung mit erneuerbarer Energie und nachwachsenden Rohstoffen gegenüber. Moderne ressourcenschonende Produktionstechniken und Verfahrensketten bieten wichtige Ansatzpunkte für eine umweltfreundliche und nachhaltige Agrarproduktion. Das Programm zur Innovationsförderung unterstützt die Entwicklung innovativer Produkte und Verfahren zur klimaeffizienten und ressourcenschonenden Produktion von landwirtschaftlichen Erzeugnissen, zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln, zur Züchtung klimaangepasster Kulturpflanzen und zur tier- und umweltgerechten Nutztierhaltung. Im Bundesprogramm Ökologischer Landbau und andere Formen der nachhaltigen Landwirtschaft (BÖLN) werden Forschungs- und Entwicklungsvorhaben sowie Maßnahmen zum Technologie- und Wissenstransfer für eine nachhaltige Erzeugung, Verarbeitung und Vermarktung hochwertiger Agrarprodukte insbesondere im ökologischen Landbau adressiert. Das Bundesprogramm Ländliche Entwicklung fördert Modell- und Demonstrationsvorhaben, Wettbewerbe, Forschungsaktivitäten und Kommunikationsmaßnahmen in ländlichen Regionen.

Mit der administrativen Umsetzung und Begleitung der Forschungsvorhaben hat das BMEL die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) und die Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe (FNR) als Projektträger beauftragt. Weitere Themen innerhalb des Schwerpunktes nachhaltige Agrarproduktion und ländliche Räume werden von Ressortforschungsinstituten des BMEL bearbeitet (siehe auch EB II Organisationen und Einrichtungen in Forschung und Wissenschaft).

Die Deutsche Agrarforschungsallianz (DAFA) bündelt die Kompetenzen der deutschen Agrar- und Ernährungsforschung. Das Netzwerk verfolgt das Ziel, die Leistungsfähigkeit, die Transparenz und die internationale Sichtbarkeit der deutschen Agrarforschung zu verbessern.

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Raumordnung, Stadtentwicklung und Wohnen

Stadt und Land stehen in Deutschland unter einem enormen Veränderungsdruck. Nicht nur demografische und ökonomische Prozesse, vor allem der Klimawandel erzeugt Handlungsdruck. Es gilt, soziale Spaltungen zu mindern, sozioökonomische und räumlich-städtebauliche Strukturen zu stabilisieren sowie zugleich umwelt- und gesellschaftsverträgliche neue technische Systeme in Infrastrukturen, gewerblichen Unternehmen und privaten Haushalten zu etablieren. Städte und ländliche Räume stehen hierbei gleichermaßen vor einem tief greifenden Transformationsprozess. Dabei kristallisieren sich als Leitidee die Nachhaltigkeit und das Bild einer kompakten, urbanen, durchgrünten und lebenswerten Stadt heraus, die innovative Lösungen im Umgang mit der Dichotomie von Wachstum und Schrumpfung gefunden hat.

Damit dies gelingt, hat die Bundesregierung die Initiative Nationale Plattform Zukunftsstadt ins Leben gerufen. Kommunen, Bundesressorts, Wirtschaft, Wissenschaft, Zivilgesellschaft haben in der Plattform mittels eines innovativen Ansatzes anwendungsorientiert, ressortübergreifend und transdisziplinär nach Lösungsansätzen für die Forschung für die Zukunftsstadt gesucht. Im Ergebnis wurde die strategische Forschungs- und Innovationsagenda Zukunftsstadt (FINA) im Februar 2015 der Öffentlichkeit vorgestellt (siehe auch Infobox Innovationsplattform Zukunftsstadt). Diese zeigt Wege für eine nachhaltige und zukunftsorientierte Entwicklung der Städte und Stadtregionen im Sinne der nationalen Stadtentwicklungspolitik auf. Die FINA fasst die prioritären Problemstellungen und Herausforderungen zusammen, zu denen die Forschung Lösungsmöglichkeiten entwickeln soll, die dann – orientiert an den Erfordernissen des Innovationsprozesses – unter frühzeitiger sowie breiter Beteiligung aller Akteure aufgegriffen werden sollen (siehe auch III 5 Transparenz und Partizipation). Erste konkrete, thematisch anknüpfende BMBF-Fördermaßnahmen wurden bereits gestartet:

  • Nachhaltige Transformation urbaner Räume, aus dem Bereich der SÖF, adressiert die Themen Lebensqualität und demografischer Wandel, Infrastrukturentwicklung, Wirtschaft im Wandel und Partizipation in der Stadt (BMBF, seit 2015).
  • Mit Stadtklima im Wandel entwickeln Wissenschaftler gemeinsam mit Stadtplanern ein praxistaugliches Stadtklimamodell, das u. a. die Wirkung konkreter Planungsmaßnahmen auf das Mikroklima in der Stadt abbilden kann (BMBF, seit 2015).
  • Im Wettbewerb Zukunftsstadt wurden Städte, Gemeinden und Landkreise dazu aufgerufen, gemeinsam mit ihren Bürgerinnen und Bürgern, der Wissenschaft sowie Verwaltung, lokalen Verbänden und Unternehmen eine nachhaltige und ganzheitliche Vision für ihre Stadt, ihren Stadtteil, ihre Gemeinde oder ihren Landkreis zu entwickeln. In einer ersten Phase im Mai 2015 wurden 51 Kommunen ausgewählt (BMBF, seit 2015).

Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) sowie des Umweltbundesamts steht in einem wechselseitigen Verhältnis zur FINA. Bereits seit Jahren ist etwa das Monitoring der Flächeninanspruchnahme für die Siedlungsentwicklung ein zentrales Thema, um die weitere Inanspruchnahme natürlicher Flächenressourcen zu reduzieren und die vorhandenen, aber brachliegenden Siedlungsflächen effizienter zu nutzen. Der demografische Wandel, allem voran Bevölkerungsverluste auf der einen Seite und Bevölkerungswachstum auf der anderen Seite, fordert darüber hinaus eine permanente Neujustierung der Infrastruktur für die Daseinsvorsorge, ein neues Austarieren des Verhältnisses zwischen öffentlicher Gewährleistung und privatem Engagement. Beim BBSR angesiedelt ist ferner das seit 1987 etablierte Forschungsprogramm Experimenteller Wohnungs- und Städtebau (ExWoSt), das Forschungsfelder, Studien, Initiativen und Modellvorhaben zu innovativen wohnungs- und städtebaulichen Entwicklungen fördert. Ergänzt wird dieses Portfolio durch modellhafte Projekte im Bereich des altersgerechten, gemeinschaftlichen und generationenverbindenden Wohnens, initiiert und gefördert durch Programme des BMFSFJ. Quartiersentwicklung, Sanierung und Energieeffizienz stehen auch im Zentrum der Förderprogramme der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW), die meist mit einer wissenschaftlichen Begleitforschung unterstützt werden. Diese Ziele verfolgen auch Modellvorhaben der Raumordnung (MORO) als Ressortforschungsprogramm des BMVI. Ende 2014 ist beim BBSR im Auftrag des BMVI ein Forschungsfeld zur digitalen Infrastruktur als regionaler Entwicklungsfaktor (MOROdigital) gestartet worden. Vor dem Hintergrund sich ändernder Produktionsbedingungen und des demografischen Wandels hat der Zugang zu Informationen eine wesentliche Bedeutung gerade für Menschen im ländlichen Raum. Ein weiteres neues Modellvorhaben des BBSR, Lebendige Regionen, beschäftigt sich mit regionalen Entwicklungsstrategien.

Zur Identifizierung von Klimaanpassungsmaßnahmen für Klein- und Mittelstädte wurde das Informationsportal Klimaanpassung in Städten (INKAS) des DWD geschaffen (2015). Das Portal ermöglicht die Analyse und den Vergleich verschiedener städtebaulicher Maßnahmen zur Minderung der städtischen Wärmeinseln bei sommerlichem Hitzestress.

Das Handlungsfeld Raumordnung ist international vernetzt, etwa mittels Beteiligung am Forschungsnetzwerk zur europäischen Raumbeobachtung (EPSON). Stadtentwicklungsprozesse werden auch global in den Blick genommen. Da die Bevölkerung international in vielen urbanen Regionen deutlich schneller wächst als die Infrastruktur, stehen die Städte vor großen logistischen und finanziellen Herausforderungen. Sie müssen für Millionen von Menschen durch nachhaltige Maßnahmen und Investitionen möglichst gute Lebensbedingungen schaffen. Hier setzen die BMBF-Förderschwerpunkte Future Megacities und Rapid Planning an (siehe auch Infobox Urbanisierung International).

Energierelevante Forschungsthemen werden mit der ressortübergreifenden Forschungsinitiative Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt adressiert. Sie ist ein Beitrag der Energieforschung zur Zukunftsstadt.

Urbanisierung International

Bis zum Jahr 2050 werden mehr als 70 % der Weltbevölkerung in Städten leben (mehr als sieben Milliarden); der Trend zur Urbanisierung ist vor allem in Entwicklungs- und Schwellenländern ungebrochen. Städte verbrauchen 70 bis 80 % der weltweit erzeugten Energie, erwirtschaften 80 % des globalen Bruttoinlandsprodukts und sind für bis zu 70 % des Treibhausgasausstoßes der Menschheit verantwortlich. Wie das High-Level-Panel für die 2030-Agenda für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen konstatiert: „Es sind die Städte, wo der Kampf um eine nachhaltige Entwicklung gewonnen oder verloren wird.“

Stadtentwicklungsprozesse müssen auch global in den Blick genommen werden. Der Weltklimarat IPCC stellt in seinem 5. Sachstandsbericht 2014 fest, dass Anstrengungen zur Minderung von Treibhausgasemissionen in städtischen Gebieten einen entscheidenden Hebel der internationalen Klima- und Energiepolitik darstellen. Der Trend zum raschen Wachstum urbaner Regionen ist insbesondere in den Entwicklungs- und Schwellenländern Afrikas und Asiens ungebrochen. Es gilt, die Urbanisierung so zu bewältigen, dass wirtschaftliche Innovationen und ökonomischer Aufschwung nicht auf Kosten ökologischer Tragfähigkeit und sozialer Teilhabe erzielt werden. Internationale Forschungsverbünde unter Beteiligung der Städte in rasch expandierenden urbanen Regionen sollen Innovationen mit breitem Wirkungsradius und hohen Chancen für „grünes“ Wachstum vorbereiten.

Aufbauend auf den Erfahrungen der BMBF-Maßnahme Future Megacities trägt seit 2014 das BMBF-geförderte Vorhaben Rapid Planning wissenschaftlich fundierte Praxislösungen zum Themenbereich Urbanisierung/ international bei. In vier ausgewählten globalen und urbanen Zentren laufen Bestandsaufnahmen, Analysen und Verbesserungen urbaner Systeme. Das Forschungsvorhaben fußt auf Kooperationen zwischen deutschen und ausländischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern sowie auf der Zusammenarbeit und dem Austausch mit der Zivilgesellschaft vor Ort.

Grundsätzlich sollen geplante zukünftige Aktivitäten im Bereich Urbanisierung/international vor allem Realisierungsmöglichkeiten einer integrierten nachhaltigen Stadtplanung für Schwellen- und Entwicklungsländer aufzeigen. Dabei soll die Resilienz von Städten und Stadtregionen ebenso im Mittelpunkt stehen wie die Verbesserung ökologischer Faktoren (Senkung der Treibhausgasemissionen, verbesserte Energie- und Ressourceneffizienz etc.).

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Bauforschung

Im Bau-, Wohnungs- und Stadtentwicklungsbereich stehen Forschung, Entwicklung und Innovationen für die Energiewende und den Klimaschutz an erster Stelle. Seit 2006 basiert die Bauforschung des Bundesbauministeriums auf der Forschungsinitiative Zukunft Bau. Das Forschungsprogramm fördert den Erkenntniszuwachs und den Wissenstransfer im Bereich der technischen, baukulturellen und organisatorischen Innovationen. Es gliedert sich seit November 2015 in vier Teile:

  • Antragsforschung: Für Forschungsthemen der angewandten Gebäudeforschung von besonderem öffentlichem Interesse kann eine Förderung beantragt werden. Die Forschungsschwerpunkte der Antragsforschung werden in jährlichen Bekanntmachungen spezifiziert.
  • Auftragsforschung: Forschungsthemen werden unter Festlegung der inhaltlichen Eckpunkte und Ziele vom BMUB formuliert und über eine öffentliche Ausschreibung an geeignete Forschungsnehmer übertragen. Es handelt sich ausschließlich um solche Themen, für die ein konkreter Forschungsbedarf und ein besonderes Bundesinteresse bestehen.
  • Effizienzhaus Plus: unterstützt Bauherren, deren errichtete Gebäude deutlich mehr Energie produzieren, als für deren Betrieb notwendig ist. Diese Energie soll vor allem für die Elektromobilität zur Verfügung stehen. Die Modellprojekte werden im Rahmen eines wissenschaftlichen Begleitprogramms ausgewertet. Ziel der Förderung ist es, durch Forschung und Entwicklung Grundlagen für die Markteinführung des Effizienzhaus-Plus-Standards am Beispiel von Bildungsbauten zu schaffen. Die Ergebnisse der geförderten Modellprojekte sollen über Innovationen informieren und zum Nachahmen anregen.
  • Modellvorhaben zum nachhaltigen und bezahlbaren Bau von Variowohnungen: Im Zeitraum 2016 bis 2018 werden flexible, bezahlbare und barrierefreie Modellvorhaben für die Errichtung und Erforschung bezahlbaren Wohnraums für Studierende und ältere Menschen gefördert.

Thematischer Schwerpunkt der 2015 veröffentlichten und aktuell gültigen Förderbekanntmachung für die Antragsforschung war energieeffizientes und nachhaltiges Bauen im Gebäude- und Quartiersbereich. Außerdem standen die Modernisierung des Gebäudebestands und neue Materialien und Techniken im Fokus. Auch die Verbesserung der Bau- und Planungsprozesse sowie das kostenbewusste Planen und Bauen mit Innovationen für eine gesteigerte Wohnqualität waren Bestandteil der Ausschreibung. Die Veröffentlichung der Förderrichtlinie für die Antragsrunde 2016 soll im April 2016 erfolgen. Projektträger und Bewilligungsbehörde ist das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) (siehe auch EB II Organisationen und Einrichtungen in Forschung und Wissenschaft).

Die Digitalisierung des Planens, Bauens und Betreibens von Bauwerken

Die Entwicklung von digitalen Bauwerksmodellen führt durch die damit mögliche enge Kooperation aller Planer unter Nutzung konsistenter Informationen für die gesamte Wertschöpfungskette in der Planungs-, Bau und Nutzungsphase zu einer ganzen Reihe von Vorteilen, z. B.:

• bessere Bedarfsanalysen durch Visualisierungen und Prüfung von Alternativen – und damit weniger teure Nachträge infolge von Planungsänderungen,

• identische Informationen und Transparenz für alle Projektbeteiligten über das ganze Projekt,

• frühe Kooperation aller Beteiligten (Planer und Bauausführenden), die ihre Teilplanungen regelmäßig abstimmen,

• Kollisionsprüfungen der einzelnen Fachplanungen, sodass Planungsfehler und Planungslücken vermieden werden,

• Simulationen von Bauabläufen, um z. B. Schnittstellenprobleme zu vermeiden und einen reibungslosen Bauablauf zu ermöglichen,

• erleichterte Lebenszyklusbetrachtung, z. B. bezüglich Energie- oder CO2-Bilanz, vereinfachter Nachhaltigkeitsbewertungen und der Kosten.

Im Dezember 2015 hat das BMVI vor diesem Hintergrund den Stufenplan Digitales Planen und Bauen vorgestellt. Er gilt damit in erster Linie für den Infrastrukturbau, kann aber als Modell auch für den Hochbau genutzt werden. Für Forschungsmaßnahmen und Pilotprojekte im Zuge der Einführung stellt das BMVI entsprechende Mittel zur Verfügung.

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Energieforschung und Energietechnologien

Die Bundesregierung richtet seit Ende der 1970er-Jahre die Grundzüge der Energieforschungspolitik in Energieforschungsprogrammen strategisch aus. Das aktuelle 6. Energieforschungsprogramm legt als strategisches Element der Energiepolitik die Grundlinien und Schwerpunkte der Förderpolitik der Bundesregierung im Bereich innovativer Energietechnologien fest und schafft die Voraussetzungen dafür, dass der Umbau der Energieversorgung in Deutschland umweltschonend, sicher und kostengünstig gestaltet werden kann (siehe auch Infobox Transformation der Energieversorgung).

Die Bundesregierung legt bei der Energieforschungsförderung ihren Schwerpunkt auf die Bereiche erneuerbare Energien und Energieeffizienz und setzt verstärkt auf einen systemorientierten Ansatz. Dieser ist zentrales Element des Energieforschungsprogramms, welches die Grundlage für die Forschungsförderung insgesamt, aber auch für ressortübergreifende Forschungsinitiativen ist. Hierzu zählen die Förderinitiative Energiespeicher (Start 2011) und die Förderinitiative Zukunftsfähige Stromnetze (seit 2012). Diese laufenden Maßnahmen werden durch die neue Initiative Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt ergänzt. Wesentlicher Bestandteil des Energieforschungsprogramms sind aber nach wie vor Entwicklungsmaßnahmen von Einzeltechnologien, die für eine erfolgreiche Umsetzung der Energiewende von zentraler Bedeutung sind. Hierzu gehören unter anderem die Energieeffizienz in der Industrie, die Entwicklung und der Einsatz neuer Materialien, anwendungsorientierte und Grundlagenforschung zu Windenergie, Photovoltaik, Biomasse und Solarthermie, energieoptimierte Gebäude und Städte, die Integration erneuerbarer Energien in Deutschlands zukünftiges Energiesystem und die gesellschaftsverträgliche Transformation des Energiesystems.

Die Bundesregierung initiiert zentrale Initiativen, um die Ausgestaltung der Energiewende im Forschungsbereich und unter Einbindung gesellschaftlicher Gruppen erfolgreich voranzubringen. Das Energieforschungsprogramm wird unter Einbeziehung der Energiewende-Plattform Forschung und Innovation sowie des Forschungsforums Energiewende weiterentwickelt. Dieser Prozess erfolgt anhand von vier Strategielinien:

  • Stärkung thematisch übergreifender und systemorientierter Forschungsansätze in Bereichen mit besonderer Relevanz für die Energiewende
  • Ausbau der europäischen Vernetzung bei Themen mit klarer europäischer Dimension durch Forschungskooperationen sowie Verstärkung der internationalen Zusammenarbeit
  • Verstärkung der Abstimmung und Kooperation mit den Ländern
  • Implementierung eines modernen Informationssystems (EnArgus), um die vielfältigen Energieforschungsaktivitäten auch über das Energieforschungsprogramm hinaus zu erfassen und transparent darzustellen

In ausgewählten Themenfeldern der Energieforschung, mit besonderer Relevanz für die Energiewende, werden Forschungsnetzwerke ins Leben gerufen. Sie sollen dazu beitragen, die Effizienz und Transparenz der Forschungsförderung zu erhöhen. Dazu wird die strategische Vernetzung von Vertretern aus Wirtschaft, Wissenschaft sowie wichtiger Multiplikatoren in den Mittelpunkt gestellt und die operative Zusammenarbeit in gemeinsamen Projekten angestoßen. Mit großer Resonanz wurden bisher Forschungsnetzwerke in den Bereichen Energie in Gebäuden und Quartieren, Stromnetze und Systemanalyse umgesetzt. Weitere werden zurzeit vorbereitet.

Ziel der Energieforschungsförderung ist, die erheblichen wirtschaftlichen und technologischen Risiken bei der Entwicklung neuer Energie- und Effizienztechnologien zu reduzieren und Systemoptimierung durch Innovationen zu ermöglichen. Damit wird ein neuer Ansatz in der Ausgestaltung der Energieforschungspolitik verfolgt, in dessen Kern die Initiierung von Innovationen für die Energiewende steht.

Im Januar 2015 erfolgte zu diesem Zweck eine Förderbekanntmachung zum Thema Forschung für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung, die erstmals auf die gesamte Energiekette abstellt: Von der Energiebereitstellung und -umwandlung über den Transport und die Verteilung einschließlich der Energiespeicherung bis hin zum Energieeinsatz in verschiedenen Sektoren, wie etwa in der Industrie oder im Gebäudebereich, werden Forschungs- und Entwicklungsprojekte gefördert.

In den Kopernikus-Projekten für die Energiewende des BMBF werden technologieorientierte Forschungsprojekte mit systemischem und transdisziplinärem Ansatz gefördert. Der Fokus liegt dabei auf einer engen Verflechtung von Wissenschaft und Wirtschaft, einer themen- und disziplinübergreifenden Zusammenarbeit der verschiedenen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie einer aktiven Einbindung der Zivilgesellschaft (siehe auch Infobox Kopernikus-Projekte).

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Energieeffizienz

Neben dem Ausbau der erneuerbaren Energien beruht der Erfolg der Energiewende ganz wesentlich auf einer Steigerung der Energieeffizienz entlang der gesamten Energiekette – vom Kraftwerk über die Energieumwandlung, -verteilung und -speicherung bis zur Nutzung in verschiedenen Sektoren. Effiziente Energieumwandlung und rationelle Energienutzung z. B. im Gebäudesektor ermöglichen einen deutlich geringeren Primärenergieverbrauch ohne spürbare Nachteile für den Verbraucher. Energieeffizienz ist daher eine der zwei Säulen der Energiewende. Mit dem Nationalen Aktionsplan Energieeffizienz (NAPE) hat die Bundesregierung einen umfassenden Maßnahmenplan beschlossen, um den Primärenergieverbrauch signifikant zu reduzieren.

Aufgrund der substanziellen Bedeutung der Energieeffizienz bei der Energiewende ist die Förderung der Forschung und Entwicklung von Energieeffizienztechnologien breit angelegt. Schwerpunkte bilden dabei:

  • Energieoptimierte Gebäude und Quartiere – dezentrale und solare Energieversorgung
  • Energieeffizienz in Industrie und Gewerbe, Handel und Dienstleistungen
  • Energiespeicher
  • Stromnetze
  • Brennstoffzellen und Wasserstofftechnologien
  • Kraftwerkstechnik und CCS-Technologien (Carbon Capture Storage)
  • energiewirtschaftliche Schlüsselelemente der Elektromobilität
  • Systemanalyse

Energieeffizienz wird im Zusammenhang mit der Energiewende systembezogen verstanden: Sie beinhaltet nicht nur die möglichst umfassende Nutzung aufgewandter Energie, sondern beginnt bereits mit der bedarfsgerechten Verteilung und Speicherung von Strom, Wärme, Kälte, etc. zwischen den verschiedenen Netzakteuren.

BMWi und BMBF fördern deswegen in der Initiative Zukunftsfähige Stromnetze seit 2013 die Forschung zum Ausbau der Stromnetzinfrastruktur und zur dezentralen Einspeisung hoher Anteile erneuerbarer Energien in die Übertragungs- und Verteilnetze. Im Fokus stehen intelligente Netze, Netzregelungsverfahren und Systemdienstleistungen. Mit der Initiative werden die notwendigen technologischen Voraussetzungen und Innovationen für eine langfristig gesicherte, bezahlbare und umweltverträgliche Stromversorgung geschaffen. Insgesamt stehen bis zu 150 Mio. Euro für die Projektförderung zur Verfügung. Seit dem Förderbeginn 2014 sind 312 Vorhaben mit einem Gesamtfördervolumen von 140 Mio. Euro in die Förderung aufgenommen worden. Im Jahr 2015 wurden 122 dieser Vorhaben neu bewilligt. Ferner widmet sich der Forschungscampus FEN – Elektrische Netze der Zukunft in Aachen der Erforschung von Gleichspannungsnetzen aller Spannungsebenen zur Stromübertragung und -verteilung (siehe auch III 2 Vernetzung und Transfer).

BMWi und BMBF betreiben des Weiteren seit 2011 die gemeinsame Forschungsinitiative Energiespeicher – Forschung für die Energiewende. Speichertechnologien für Strom, Wärme und andere Energieträger sollen weiterentwickelt und insbesondere die Kostensenkung konsequent vorangetrieben werden. Im Rahmen der Initiative werden ca. 280 Projekte mit einem Gesamtvolumen von 189 Mio. Euro gefördert. Im Jahr 2015 wurden Fördermittel in Höhe von rund 45 Mio. Euro ausgezahlt. Um die Vorhaben thematisch zu bündeln, entstanden die beiden Leuchttürme Wind-Wasserstoff-Kopplung und Batterien in Verteilnetzen.

Das BMBF fördert darüber hinaus Grundlagenforschung zur Energieeffizienz, speziell auf den Gebieten der Entwicklung neuer Materialien für energieeffiziente Gebäude, Wasserstofferzeugung und -speicherung, Brennstoffzellen, elektrochemische und thermische Speicher sowie hochflexible Kraftwerkstechnologien. Diese Grundlagenforschung bildet das wissenschaftliche Fundament für innovative Produkte und das Energiesystem von übermorgen. Die enge Verzahnung mit der angewandten Energieforschung stellt sicher, dass Forschungsergebnisse möglichst schnell in die Praxis zu überführt werden.

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Erneuerbare Energien

Die Endlichkeit fossiler Energieträger sowie deren Relevanz für das globale Klima erfordern die schrittweise Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien. Das Energiesystem muss gleichzeitig umweltschonend, zuverlässig und bezahlbar sein. Forschung und Entwicklung helfen, diese Anforderungen zu erfüllen und die gesamtgesellschaftlichen Kosten möglichst gering zu halten. Vor diesem Hintergrund fördern BMWi und BMBF gezielt die technologische Fortentwicklung des Energiesystems in der grundlagenorientierten und anwendungsnahen Forschung sowie durch Demonstrationsvorhaben.

Basis ist die institutionelle Forschungsförderung, die im Wesentlichen vom BMBF übernommen wird. Hinzu kommt die Projektförderung, die im Bereich erneuerbarer Energien sowohl durch das BMWi als auch das BMBF erfolgt. Während das BMBF die Grundlagenforschung und damit den wissenschaftlichen Ausgangspunkt innovativer Ideen fördert, treibt das BMWi die industrienahe Weiterentwicklung von Energietechnologien voran: Gefördert werden anwendungsorientierte Forschungs- und Entwicklungsprojekte zu erneuerbaren Energien auf den Themenfeldern Windenergie, Photovoltaik, tiefe Geothermie, solarthermische Kraftwerke, Wasserkraft und Meeresenergie sowie der Systemintegration erneuerbarer Energien.

Das BMVI ergänzt die umfassende Förderung von BMWi und BMBF durch Maßnahmen im Bereich der Minderung potenzieller Störeffekte, die Windenergieanlagen auf die Messungen der Wetterradargeräte ausüben.

Neben den technologischen Herausforderungen sind mit der Energiewende neue gesellschaftliche Fragestellungen verbunden: Der Energieverbrauch muss in Zukunft stärker die volatile und dezentrale Verfügbarkeit erneuerbarer Energien berücksichtigen, die wiederum raumwirksame Anpassungen der Energieinfrastruktur erfordern. Damit wird unmittelbar in das Lebensumfeld der Menschen eingegriffen; Partizipation und Akzeptanz der Bürger sind deshalb für die erfolgreiche Energiewende wesentlich. Das BMBF fördert aus diesen Gründen nicht nur die technologische Seite der Energiewende, sondern im Rahmen der SÖF auch zahlreiche Vorhaben, die sich mit einer umwelt- und gesellschaftsverträglichen Gestaltung der Energiewende und deren Akzeptanz in der Bevölkerung befassen.

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Kerntechnische Sicherheit und Entsorgung

Die Reaktorsicherheits- und Entsorgungsforschung unterstützt die weltweiten Bemühungen zur Fortentwicklung des Stands von Wissenschaft und Technik. Die Finanzierung aus Mitteln des Bundes stellt sicher, dass die Forschung unabhängig von Interessen Einzelner erfolgt. Mit der 2013 erfolgten Änderung der gesetzlichen Rahmenbedingungen durch das Standortauswahlgesetz und dem damit verbundenen Neustart der Endlagersuche ergibt sich weiterer Forschungsbedarf.

Ziele der Forschungsförderung des BMWi sind die weitere Erhöhung der Sicherheit kerntechnischer Anlagen und die Weiterentwicklung des Stands von Wissenschaft und Technik. Diese Arbeiten dienen auch dem Erhalt der weiter nötigen Kompetenz für den Umgang mit Nukleartechnik und Strahlenschutz in Medizin, Industrie und Forschung. Die nukleare Sicherheitsforschung erfolgt verstärkt in internationaler Zusammenarbeit, z. B. im Rahmen der EU (Euratom) und der OECD – Nuclear Energy Agency. Das Förderkonzept Forschung zur Entsorgung radioaktiver Abfälle (2015–2018) berücksichtigt den Neustart der Endlagersuche und integriert neue Aspekte, wie etwa die Erarbeitung der wissenschaftlichen Grundlagen der Standortauswahl, die Untersuchung von Auswirkungen verlängerter Zwischenlagerzeiten auf Abfälle und Behälter sowie soziotechnische Fragestellungen.

Das BMBF fördert komplementär zu und in Abstimmung mit dem federführenden Ressort BMWi Forschung in den Bereichen nukleare Sicherheit und Entsorgung sowie Strahlenschutz (siehe auch III 1.4. Gesundheit und Ernährung) im Rahmen der Förderinitiative Grundlegende FuE-Arbeiten in der nuklearen Sicherheits- und Entsorgungsforschung zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses und zum Kompetenzerhalt auf Basis des 6. Energieforschungsprogramms. Die institutionell geförderte nukleare Sicherheits- und Entsorgungsforschung des BMBF erfolgt in den Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren (HGF). Das BMBF flankiert die Reaktorsicherheits- und Entsorgungsforschung des BMWi mit gezielten Projekten in diesen Bereichen zur Ausbildung junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zum Kompetenzerhalt.

Im Rahmen des Ressortforschungsplans 2015 des BMUB und des Forschungsprogramms zum Strahlenschutz für den Zeitraum 2013–2017 des nachgeordneten Bundesamtes für Strahlenschutz werden Untersuchungen zur Reaktorsicherheit durchgeführt, die sich mit Fragen der Sicherheit und der Sicherung kerntechnischer Einrichtungen auch bei der Stilllegung sowie der nuklearen Ver- und Entsorgung befassen.

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Beseitigung kerntechnischer Anlagen

In den nächsten Jahren kommt der Stilllegung kerntechnischer Anlagen zunehmende Bedeutung zu. Die deutschen Kernkraftwerke sollen bis 2022 endgültig abgeschaltet und anschließend durch die Energieversorgungsunternehmen rückgebaut werden. Aus dieser Herausforderung leitet sich erhöhter Forschungs- und Entwicklungsbedarf ab.

Im Vorgriff auf die zu erwartenden Stilllegungsverfahren ist es erforderlich, frühzeitig das Risikoprofil der Anlagen in Abhängigkeit vom jeweiligen Abbaustand zu ermitteln. Das BMUB adressiert daher in seinem Ressortforschungsplan Forschungsbedarfe hinsichtlich des Einflusses des Kernbrennstoffs auf Stilllegung und Abbau unter Berücksichtigung des in der Anlage vorhandenen gesamten radioaktiven Inventars. Für den Übergang der kerntechnischen Anlagen aus dem Betrieb bis in die Stilllegung insbesondere bis zur Phase der Brennelementfreiheit sind der Umfang der zu betrachtenden Störfälle und Ereignisse, organisatorische Änderungen und sicherheitstechnische Fragestellungen zu untersuchen. Auch im internationalen Bereich sind die sicherheitstechnischen Anforderungen an Stilllegung und Abbau kerntechnischer Anlagen fortzuentwickeln und Grundsatzfragen der Freigabe von Materialien mit geringfügiger Radioaktivität zu bearbeiten.

Die Bundesregierung hat darüber hinaus im Rahmen abgeschlossener Forschungs- und Entwicklungsvorhaben zur friedlichen Nutzung der Kernenergie in früheren Jahren eine Reihe von Forschungsreaktoren, Pilot- und Versuchsanlagen sowie nuklearen Testanlagen errichtet und betrieben. Das BMBF ist für eine umweltverträgliche Stilllegung und Entsorgung mehrerer Anlagen verantwortlich. Daher fördert das BMBF im Schwerpunkt Stilllegung/Rückbau kerntechnischer Anlagen innovative Verfahren und Techniken, die die aufwendigen Analyse-, Zerlege- und Dekontaminationsarbeiten ermöglichen, vereinfachen und möglichst kostengünstiger realisieren lassen. Ziel ist es darüber hinaus, die Strahlenbelastung für das betroffene Personal sowie die Menge des zu entsorgenden radioaktiven Abfalls zu verringern.

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Fusionsforschung

Angesichts der in den kommenden Jahrzehnten global rasant ansteigenden Energienachfrage und der Notwendigkeit, CO2-Emissionen zu reduzieren, sind alle infrage kommenden Konzepte für eine künftige Energieversorgung zu untersuchen und der Gesellschaft möglichst viele Optionen offenzuhalten. Die Bundesregierung unterstützt deshalb weiterhin den Bau des International Thermonuclear Experimental Reactor ITER in Cadarache (Südfrankreich). Er soll zeigen, ob mit dem gewählten Verfahren und den eingesetzten Technologien ein Fusionskraftwerk grundsätzlich realisiert werden kann. Als einer der sieben Partner (Europa, Japan, USA, Russland, China, Südkorea und Indien) vertritt Euratom die EU im ITER-Rat. Die Finanzierung von ITER erfolgt nicht über das BMBF, sondern über Euratom.

Die Förderung der Fusionsforschung in Deutschland erfolgt primär im Rahmen der programmorientierten Förderung der HGF. An dem Programm Kernfusion sind das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP), das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und das Forschungszentrum Jülich (FZJ) beteiligt. Ihre Arbeiten sind eingebunden in das europäische Fusionsforschungsprogramm von Euratom. Das IPP koordiniert das von 29 nationalen Fusionszentren aus 26 Ländern der EU sowie der Schweiz gegründete Konsortium EUROfusion, das die neue zentrale Struktur der europäischen Fusionsforschung darstellt. Das IPP selbst zählt weltweit zu den führenden Instituten.

Die Arbeitsgebiete der deutschen Fusionszentren reichen von anspruchsvoller Grundlagenforschung im Bereich der Plasmaphysik bis hin zur Lösung komplexer technologischer Fragestellungen mittels Großgeräten (siehe auch III 1.7 Naturwissenschaftliche Grundlagenforschung).

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