Mit der Gründung der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien IEG im Dezember 2019 leistet die Fraunhofer Gesellschaft einen zentralen Beitrag für die Erforschung und Demonstration innovativer Energietechnologien und Energiesysteme in den in Deutschland am stärksten vom Strukturwandel betroffenen Regionen (Lausitz und NRW). Das Fraunhofer IEG entwickelt Konzepte, Modelle und Technologien, um die nächste Phase der Transformation der Energiesysteme durch Innovationen zukunftsfähig zu gestalten und neue Wertschöpfungsketten basierend auf bestehenden energietechnischen Kompetenzen der Regionen aufzubauen.

Im Bereich der Energieinfrastrukturen werden die Schwerpunkthemen der Integration von Strom-, Gas- und Wärmeinfrastrukturen erforscht. Dabei werden neue Ansätze zur Systemanalyse und Modellierung sektorgekoppelter Infrastrukturen entwickelt und Test- und Demonstrationsstände für thermodynamische Wandler, Wasserstoff-Infrastrukturen sowie CO2-Abscheidung und -Nutzung aufgebaut.

Im Bereich der Geotechnologien werden Möglichkeiten zur energiewirtschaftlichen Nutzung des Untergrunds erforscht. Es werden wissenschaftlichen Methoden weiterentwickelt zur Exploration, Charakterisierung und Erschließung dieser Georessourcen weiterentwickelt und in die Anwendung überführt. Im Fokus stehen dabei die Nutzbarmachung geothermischer Potenziale, die Speicherung von Wasserstoff, CO2 und Wärme im Untergrund sowie die Extraktion seltener Erden und natürlichem Wasserstoff aus dem geologischen Formationen.

Das IEG verfolgt nachfolgende Ziele:

• Unterstützung der Transformation des Energiesektors und der wirtschaftlich optimierten Integration wachsender Anteile erneuerbarer Energien in ein sektorgekoppeltes Energiesystem,
• Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit der Lausitz nach dem Kohleausstieg auf Basis niedriger Energiepreise und Aufbau neuer Wertschöpfungsoptionen bei innovativen Energietechnologien,
• Entwicklung digitaler Zwillinge der Gasinfrastrukturen und ihrer kritischen Komponenten sowie von Transformationsstrategien von heutigen Erdgas- zu künftigen Wasserstoff-Infrastrukturen,
• Aufbau von Simulations- und Testumgebungen, in denen neuartige Formen der Sektorkopplung praxisnah entwickelt und optimiert werden können,
• Entwicklung innovativer Konzepte für (hybride) Großwärmepumpen und deren Einbindung in Wärmenetze der vierten und fünften Generation und Auslegung und Betrieb solcher Systeme für dynamische Betriebszustände.
• Erschließung und energiewirtschaftlichen Nutzbarmachung der geologischen Potenziale zur Extraktion von Wärme, Wasserstoff und anderen Rohstoffen aus dem Untergrund sowie der Speicherung von Wärme und Stoffen.