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                    Grenzlandgrün            

niederrheinisch - nachhaltig   

Mittwoch, 17. Oktober 2018

Strom der Zukunft: Smart und erneuerbar?   

Carolin Höher

Täglich liefert uns die Sonne eine Energiemenge, die den Bedarf dieser Welt um das 15.000 fache übersteigt. Aber 1,1 Milliarden Menschen auf dieser Erde haben keinen Zugang zu Strom. Für die meisten ist er einfach da. Er kommt verlässlich aus der Steckdose. Unternehmer stellen ihren Strom kaum selbst her. Sie deklarieren einen „Standortwettbewerb“ und fordern von „der Politik“ eine sichere und günstige Versorgung. Der Atomausstieg ist beschlossen. Kohlestrom wollen wir nicht mehr, weil er das Klima schädigt, also wechseln zu einem Ökoanbieter. Verbrennungsmotoren verpesten die Luft, also steigen wir um auf Elektromobilität…Doch damit ist es nicht getan. Denn auch bei den Erneuerbaren Energien geht es um Kinderausbeutung, globale Gerechtigkeit, physikalische und chemische Grenzen, um Datensicherheit oder neue Geschäftsideen eines regionalen Versorgers. Der VHS-Grenzlandgrün-Abend „Smart und erneuerbar – Was passiert hinter der Steckdose?“ beschäftigte sich mit Gegenwart und Zukunft der Energiewende vor Ort. Gäste waren der NEW Re – Geschäftsführer Tafil Pufja und die Wissenschaftsjournalistin Carolin Höher.

Fehlprognosen

Fehlprognosen zur Energiezukunft sind so alt wie die Stromerzeugung selbst. In den 1950er Jahren forderten Wissenschaftler und Politiker den massiven Ausbau der Atomkraft. Sie galt als „Geschenk des Himmels“ Die Stromerzeuger blieben zunächst skeptisch. Aus dem damaligen RWE-Vorstand kamen Warnungen vor den Kosten der Atommüllbeseitigung. Doch der Physiker Carl Friedrich von Weizsäcker meinte noch 1969, der ganze Atommüllabfall des Jahres 2000 werde in einen Kasten passen, den man in einem Bergwerk deponieren könnte. Heute liegen allein Deutschland hundertausende Tonnen Atommüll in unsicheren Zwischenlagern. Alle bisherigen Versuche, einen sicheren Ort zur Endlagerung des Strahlenmülls zu finden, sind gescheitert.

Der Hambacher Wald entwickelt sich derzeit als Symbol für eine andere Fehlprognose. Es ist gerade mal 12 Jahre her, als Bundeskanzlerin Merkel bei der Grundsteinlegung zum Kraftwerk Neurath von der Braunkohle als Zukunftsenergie sprach. Damals ging auch die Internationale Energieagentur davon aus, dass die Nachfrage steigen wird. Von einem Kohle-Comeback und einer rosigbraunen Zukunft für die nächsten 230 bis 430 Jahre war die Rede. Heute sagen viele Prognosen ein Ende der Braunkohleverstromung innerhalb der nächsten zwölf Jahre voraus. Denn die Erdatmosphäre kann den mit der Braunkohleverstromung verbundenen Ausstoß von Kohlendioxid nicht mehr verkraften. Die Folge: Erderhitzung mit fatalen Folgen für das Leben auf diesem Planeten. Am 8. Oktober veröffentlichte der Weltklimarat einen Sonderbericht über die Folgen einer globalen Erwärmung über 1,5 Grad Celsius. Fazit: Die Gesetze der Chemie und Physik zwingen uns zu radikalen Umbrüchen bei unserem Konsum, bei der Energieversorgung und Energienutzung, bei der Mobilität, bei der Ernährung, Stadtentwicklung und bei der Art unserer Industrieproduktion.

Die UN fordert in ihrem Weltnachhaltigkeitsziel 7, bis 2030 allen Menschen den Zugang zu Strom zu verschaffen, den Anteil erneuerbarer Energien am Energiemix weltweit drastisch zu erhöhen, die Energieeffizienz zu verdoppeln und die internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiet zu stärken. 

Hinter der Steckdose

Carolin Höher beschäftigt sich seit zwei Jahren intensiv mit der „Welt hinter der Steckdose“ und mit den Herausforderungen, vor denen die deutsche Ökostromstromproduktion derzeit steht. Dazu verfolgt sie die Gesetzgebung, Energieforschung zum Beispiel unter www.enargus.de oder www.energieforschung.de, wertet aktuelle Statistiken zur Energieproduktion und zum Energieverbrauch aus und recherchiert bei Stromproduzenten und –verbrauchern.

Ob Klimaschutz, politische Beschlüsse oder die überwältigende Mehrheit der deutschen Bevölkerung: alle wollen möglichst viel und möglichst günstigen Strom aus den erneuerbaren Energien Wind, Sonne, Biomasse, Wasserkraft oder Erdwärme. Atomkraft und Kohleverstromung sind „out“. Europaweit steigt daher der Anteil des regenerativ verbrauchten Stroms. Betrug er 2004 noch 8,4%, so lag er 2016 bereits bei 17 %.

2017 wurden in Deutschland 654 Milliarden Kilowattstunden Strom produziert. Die Statistiken unterscheiden zwischen Brutto- und Nettostrom. Das eine sind die in den Kraftwerken erzeugten Stromstunden. Das andere misst den verbrauchten Strom. Dazwischen liegen rund 7% Verluste durch Umwandlung und Leitung. 


   ©Von Lindaholm für Strom-Report
http://strom-report.de/strom/#strommix-2017-deutschland, CC BY-SA 3.0https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=56222645
 
 

Exporte gingen vor allem in die Niederlande, Schweiz, Österreich und nach Tschechien. Aktuelle Energiebilanzen sind hier abrufbar.

Die Bundesregierung will mit dem Gesetz für den Ausbau erneuerbarer Energien (EEG 2017) bis 2025 den Anteil der Erneuerbaren am Stromverbrauch auf 40 – 45 % steigern. Höher: „Damit entstehen Herausforderungen an Stromnetze, Speichertechnologien und an ein intelligentes Energiemanagement.

Abgerückt ist die Bundesregierung von der im 2014er Gesetz festgeschriebenen kostendeckenden Einspeisevergütung als Investitionsanreiz für Marktwachstum. Höher: „Beim den Ausschreibungen geht es jetzt um Kostenbegrenzung beim Zubau der regenerativen Anlagen.“

Wirkungen und Reformen des deutschen Erneuerbaren-Energien-Gesetzes sind umstritten. Im Jahr 2000 galt das rot-grüne Gesetz als ungewöhnliche Maßnahme. Viele malten eine massive Gefährdung der wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit an die Wand. Heute sehen EU-Kommission, Internationale Energieagentur und der Weltklimarat seine Auswirkungen und seine Vorbildfunktion als sehr positiv an. Höher: „Mit dem Siegeszug der Erneuerbaren entstehen Herausforderungen an Stromnetze, Speichertechnologien und an ein intelligentes Energiemanagement.“

Übertragen und Verteilen

Früher floss der Strom in eine Richtung: vom zentralen Erzeuger zum Verbraucher. „Heute nimmt die dezentrale Energieversorgung aus Windparks oder Photovoltaik-Anlagen zu. Der Strom fließt bidirektional, wenn auch Verbraucher Strom einspeisen“.

Höher vergleicht das in Deutschland ca. 35.000 km umfassende Übertragungsnetz mit der menschlichen Aorta. Es steht unter Höchstspannung und wird betrieben von Amprion, Tennet, Transnet BW und 50hertz.  Für deren Überwachung und Kontrolle ist die Bundesnetzagentur zuständig. Direkt ans Übertragungsnetz werden allenfalls Großunternehmen der energieintensiven Industrie angeschlossen. Derzeit werden diese Netze für rund für rund 33 Milliarden Euro ausgebaut. Auch der Kreis Viersen ist betroffen. Der Verlauf der Erdkabeltrasse durch Kempen, Tönisvorst und Willich ist nicht unumstritten.

Erdkabel finden größere Akzeptanz in der Bevölkerung und sind in der Nähe von Wohngebieten gesetzlich vorgeschrieben. Dennoch betrachten Carolin Höher und Tafil Pufja die Erdkabel mit Skepsis. Sie seien nicht nur viel teurer als die Freileitungen, sondern auch anfälliger für Reparaturen- und Ausfälle. Sie hätten eine kürzere Lebenserwartung und würden zu viel Fläche in Anspruch nehmen.

Großer Widerstand schlägt Amprion auch im Rhein-Kreis Neuss entgegen. Besonders strittig: der Bau eines fußballstadiongroßen Konverters zur Umwandlung von Wechsel- und Gleichstrom. Als Standorte zieht Amprion derzeit Kaarst und Osterath näher in Betracht.

Die eigentliche Energiewende findet in den Verteilnetzen statt. Sie bündeln 98% der Erneuerbare Energie-Anlagen, 99% des eingespeisten Stroms und 80% der Netzinvestitionen. Sie sorgen für den regionalen Ausgleich zwischen Stromerzeugung und Stromverbrauch und müssen mögliche Überlastungen durch Sonnen- und Windstrom ausgleichen.

Es gibt knapp 900 Verteilnetzbetreiber, darunter viele regionale und kommunale Versorgungsunternehmen. Der größte unter ihnen ist die Westnetz GmbH, einer Tochter der Innogy-Gruppe. Sie entstand Ende der 1990er Jahre aus der RWE-Vorgeschichte. Auslöser war die Liberalisierung der Energiemärkte. Das Verteilnetz gliedert sich in ein 95.000 km umfassendes Hochspannungsnetz und ein 510.000 km großes Mittelspannungsnetz.  In die heimische Steckdose gelangt der Strom über das „Verteilnetz Niederspannung“ mit einer Länge von 1.123.000 km. Höher: „Dieses Netz besteht bis auf wenige Ausnahmen aus Erdkabel. Durch die neuen Energieerzeuger entsteht ein Ausbaubedarf von bis zu 380.000 Kilometern mit einem Investitionsbedarf bis zu 48,9 Milliarden Euro.“ Denn die Netze sorgen für den regionalen Ausgleich zwischen Stromerzeugung und Stromverbrauch und müssen mögliche Überlastungen durch Sonnen- und Windstrom ausgleichen.  

Speichern und koppeln

Wohin mit dem Strom, wenn der Wind zu stark weht und die Sonne zu stark scheint? Und woher kommt der Strom bei Dunkelheit und Windstille? Witterungsbedingte Schwankungen auszugleichen ist die wohl größte Herausforderung der Energiewende. Höher: „Noch gibt es keine ultimative Lösung, die als Alternative zum weiteren Netzausbau gelten könnte.“ Die Vielfalt an möglichen Speichern ist immens Sie reicht vom Kondensator, über Batterien, Pumpspeicher, Schwungrädern, Wasserstoff-Speicherung bis hin zu Aufheiz- und Abkühltechnologien. Der Bundesverband Energiespeicher unterscheidet drei grundlegende Speichertechnologien: elektrisch, thermisch und chemisch. Aufbau, Betriebsart, Speicherdauer und –kapazität weisen große Unterschiede auf. Übersichten, Fact-Sheets und Anwendungsbeispiele sind hier abrufbar.

Wichtigster Bestandteil stromspeichernder Akkus ist das Lithium. Ohne Lithium kein Smartphone, E-Bike, Elektroauto oder Akkuschrauber. Die weltweiten Reserven sind begrenzt. Schätzungen schwanken zwischen 14 und 40 Millionen Tonnen auf der Erde.  Die wichtigsten Lithiumländer sind Australien, Chile, Bolivien, Argentinien und China. Zwischen 2006 und 2016 stieg der Weltmarktpreis für Lithium-Hydroxid von 4600 auf 20.000 Dollar pro Tonne. Auch wenn in diesem Jahr als Folge der gesunkenen Nachfrage nach Elektroautos in China der Lithium-Preis gesunken ist, rechnen Analysten mit einem weiteren Anstieg, wenn im Laufe der 2020er Jahre die Massenproduktion von E-Autos beginnt. Manche befürchten dann sogar dramatische Lithium-Engpässe. Schlimmer noch könnte es beim Kobalt werden. Die derzeitige Jahresproduktion reicht für den erwarteten E-Auto-Boom nicht aus, zumal mehr als die Hälfte der bekannten Reserven im extrem instabilen Südostkongo liegen. Dort ist der Abbau mit Bürgerkriegen und ausbeuterischer Kinderarbeit verbunden. Höher: „Mit Nachhaltigkeit hat all das nichts zu tun.“

Aber es gibt auch Speicher-Alternativen: Power to Gas. Diese auf der Elektrolyse beruhende Speicherform gilt als sauber und wartungsarm. Das synthetische Methangas kann ins vorhandene Gasnetz eingespeist werden. Aber Power to gas hat auch Nachteile. Carolin Höher zählt auf: „Großer Platzbedarf, schwieriger Transport, nicht effiziente Rückverstromung, aufwändige Einbindung ins Stromnetz. Das ganze ist noch sehr teuer.“ Möglichkeiten bieten auch Power to heat oder Power to Liquid-Speicher.

„Doch keine Speichertechnologie ist ausgreift. Sie ist noch mit Effizienzverlusten, finanziellen Restriktionen durch doppelte EEG-Umlage oder unhaltbaren Umweltbelastungen und Menschenrechtsverletzungen verbunden. Vielleicht schafft die Kopplung der Sektoren Energie, Wärme und Mobilität und ein intelligentes Energiemanagement mehr Effizienz.“ 

 ©ECN-Forschungsnetzwerk
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:EnCN-Forschungsnetzwerk.png

Smart grids mit Smart-Meter-Gateways könnten die Kommunikation und Informationsfluss zwischen Stromeinspeisern, Netzbetreibern und Verbrauchern verbessern und beim Aufbau eines intelligenten Energie-Management-Systems helfen. Höher: „Aktuell ist das noch nicht möglich. Die notwendigen Standards beim Datenschutz und der Datensicherheit sind noch nicht gegeben.“

Daten schützen 

Am Tag der VHS-Grenzlandgrünveranstaltung veröffentlichte das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik seinen Jahresbericht zur IT-Sicherheit. Fazit: die Gefährdungslage hat sich verschärft. Schadprogramme und Angriffswege der Hacker entwickeln sich weiter und decken immer wieder neue Schwachstellen auf. Besonders kritisch seien die Bereiche Telekommunikation und Energie. Gerade Energieversorger sahen sich neuen Angriffen ausgesetzt. Daher müssten die Standards im Bereich des intelligenten Messwesens weiterentwickelt werden.

Tafil Pufja hält die Bedenken zu Datenschutz und Datensicherheit für überwindbar. „Jeder Smartphone-Nutzer gibt mittlerweile aus Komfortgründen und ohne große Bedenken viele persönliche Daten frei. Die Hemmschwelle bei der Freigabe von Daten ist bei Nutzern drastisch gesunken.“

NEW im Wandel

Er setzt mit dem Unternehmen NEW auf Vernetzung und Digitalisierung. Motto: NEW im Wandel. „Wir haben anfangs den Fehler gemacht, die Energiewende für einen Schnupfen zu halten. Doch der Schnupfen ist mittlerweile chronisch.“ Viele Investoren stiegen in die erneuerbare Stromproduktion ein – von Lieschen Müller bis zur Großbank.“ Stromverträge könne man mittlerweile an jeder Ecke kaufen. Die Weiterentwicklung der Speichertechnologien bedrohe das Geschäftsinteresse eines klassischen Energieversorgers. "Wenn die Menschen künftig ihre Energie selbst erzeugen, brauchen Energieversorger Innovationen und neue Geschäftsfelder."

NEW versorgt rund eine Millionen Menschen mit Leistungen der kommunalen Daseinsvorsorge: Strom und Gas, Wasser und Mobilität, Glasfaser und Schwimmbäder. Aktiv ist die NEW in Mönchengladbach, dem Kreis Viersen, im Kreis Heinsberg und im Kreis Neuss.

Als breit aufgestelltes Unternehmen entwickele sich die NEW vom klassischen Versorger zum kommunalen Dienstleister, der ganzheitliche Lösungen anbieten kann. „Globale Megatrends, zunehmender Wettbewerbsdruck und die Digitalisierung stellen die Energiebranche permanent vor neue Herausforderungen.“ Das Unternehmen setze konsequent auf die Digitalisierung und Optimierung der eigenen Prozesse. „So verfügen beispielsweise 2300 Mitarbeiter über ein firmeneigenes Smartphone, mit dem sie Zugang zu einer eigenen entwickelten Mitarbeiter App haben und ihren work flow flexibel und mit größtmöglicher Effizienz organisieren können“. Den Vertrieb hat die NEW auf eine „Google“ - Optimierung ausgerichtet. „Wenn Sie Strom und ihren Heimatort bei Google eingeben, sehen Sie sehr oft ganz vorne die NEW.“

Die NEW öffnet sich für neue Geschäftsfelder. Im Rahmen eines Pilotprojekts gibt es ein beschränktes Car Sharing Angebot: Das NEW-Teilzeitauto

SVEN 

© 2018 share2drive GmbH

Besonders viel versprechend findet Tafil Pufja ein niederrheinisches Carsharing- Projekt rund um den E-Kleinwagen SVEN. Fördermittel sind beantragt. Ab 2021 soll Sven durch die Region fahren. Share2Drive – ein 2015 als Spin off der Fachhochschule Aachen entstandenes Unternehmen - hat dieses Auto speziell für Carsharing entwickelt. Die NEW beteiligt sich an dem Start up. SVEN steht für Shared Vehicle Electric Native, ist ein nur 2,20 Meter langer Dreisitzer mit Platz für zwei Getränkekästen und eingebautem Fahrradhalter. Es hat eine Höchstgeschwindigkeit von 120 Km/h und eine Reichweite von 100 km. „Pufja: „Der Faktor Reichweite hat beim Car Sharing psychologische Bedeutung. Die meisten Fahrten liegen weit darunter.“ Im Frühjahr 2019 wird SVEN auf dem Genfer Autosalon vorgestellt. Es soll sich besonders für urbane Räume eignen und langfristig auch als Selbstfahrer funktionieren. Das Fahrzeug wird so entwickelt, dass die Technologie des autonomen Fahrens integriert werden könnte. „Wir haben festgestellt, dass nicht nur in Mönchengladbach viele Busse zu bestimmten Zeiten nicht ausgelastet sind. SVEN könnte den Nahverkehr flexibler gestalten.“ Pufja ist sich sicher: „Die Zukunft ist elektrisch. Sven wird kommen.“ Um Sven in Serie zu produzieren, werden derzeit Investoren gesucht.

SVEN
Kurz - Steckbrief

"SVEN bietet künftig die Möglichkeit, individuell zugeschnittene Mobilitätsangebote für den Einzelnen zu entwickeln und diese effizient mit dem Öffentlichen Personennahverkehr zu verzahnen. Das kann helfen, Individualverkehr und damit einhergehende Emissionen zu reduzieren“, so der NEW Geschäftsführer.

Globaler Humanismus und Energiewende

Die Zukunft der Stromversorgung wird meist mit den Begründungen Umwelt/Klima, Versorgungssicherheit und politische Unabhängigkeit, Wettbewerb und Kosten diskutiert.

Hermann Scheer war einer der wenigen Politiker, der mit seiner vor 20 Jahren belächelten Vision „100 % Erneuerbare weltweit“ ökonomische und technologische Fragen mit den ethischen Ideen eines globalen Humanismus verband. Scheer warnte vor bedrohlichen Weltkonflikten, wenn sich zwei gegenläufige Kurven nähern: jene der abnehmenden wirtschaftlichen Verfügbarkeit von strategischen Rohstoffen und jene des zunehmenden Verbrauchs durch eine wachsende Bevölkerung in wachsenden Volkswirtschaften. Um Versorgungssicherheit zu garantieren, sollte man die Energie- und Rohstofffragen nicht nur unter Preisaspekten betrachten. Ohne Elektrische Energie ist die industrielle Moderne undenkbar. Im Krimi „Blackout - Morgen ist es zu spät“ hat Marc Elsberg anschaulich ausgemalt, was passiert, wenn die Stromnetze zusammenbrechen. Wer über Strom redet, redet über unser gesellschaftliches Zusammenleben, über kulturelle und wirtschaftliche Entwicklung. Wie entstehen Strompreise? Wie funktioniert eine privatisierte Energiewirtschaft? Was ist mit dem Bahnstromnetz? Wie wirkt sich Elektrosmog auf unsere Gesundheit aus? Welche Auswirkungen hat E-Car Sharing auf Mobilitätskonzepte und innerstädtisches Leben? Etwa zwei Drittel der globalen Stromproduktion stammt aus fossilen Energieträgern. Was ist mit Rohstoffen und Klimaschutz? Was bewirkt der  Emissionsrechtehandel? Die Energiewende bleibt eine globale Herausforderung für lokale und regionale Aktivitäten. Wer heute mit der Förderung von Kohle, Öl und Gas viel Geld verdient und mit Großkraftwerken den Strommarkt beherrscht, hat - allen Nachhaltigkeitszielen zum Trotz - wenig Interesse an kostenlosen Brennstoffen und dezentralen Kleinkraftwerken.

Solange Regierungen das Denken und die Interessen der traditionellen Energiewirtschaft übernehmen, wird Innovation verzögert.  Die Sendung "Unter den Linden" mit Hermann Scheer und Andreas Pinkwart aus dem Jahr 2008 wirkt ebenso aktuell wie veraltet. Aktuell wirken die Bedenken zum beschleunigten Ausbau der Erneuerbaren,  veraltet die Prognosen zur Zukunft der Atomenergie und zu den technologischen Sprüngen. 

1980 erschien Global 2000 – Der Bericht an den damaligen US-Präsidenten Jimmy Carter. Der Begriff der Globalisierung stand damals für ökologische Vorsorge. Heute steht er für Wachstum und Wettbewerb. Die Schlussfolgerung zum Energiekapitel endet mit einem Zitat des Geologen Vincent E. Mc Kelvey aus einer Energie-Konferenz vom 24. Oktober 1977: „Die Ära der leicht verfügbaren, billigen fossilen Brennstoffe geht ihrem Ende zu und ein hohes Maß an menschlichem Einfallsreichtum wird vonnöten sein, sie zu verlängern und eine andere Ressourcenbasis bereitzustellen. Der Zeitaufwand, den man dazu benötigt, um diese Aufgabe zu erfüllen, wird nicht nur von dem Eifer und Ideenreichtum abhängen, mit dem man die neuen Quellen sucht, sondern auch von der Weisheit und Beschränkung bei der Nutzung der alten.“ 

Es gab sie also doch: eine Energieprognose, die auch nach über vier Jahrzehnten noch aktuell ist. Zeit, Eifer, Einfallsreichtum, Weisheit und Beschränkung: Die Zukunft hinter der Steckdose bleibt spannungsgeladen.