Energiewende: Was, wenn Sektorenkopplung nicht klappt? - Prof. Veit Hagenmeyer

00:00:00: Um das Potenzial der Sektorenkoplum sehen, müssten wir in eine nahe zu All Electrical Society gehen.

00:00:16: Hallo und herzlich willkommen zu geladen, dein Batterie-Podcast zur Energiewende.

00:00:20: Liebes Publikum!

00:00:21: Wir sprechen hier ständig über das Energiesystem mit ganz tollen Experten.

00:00:25: Und wenn euch das auch interessiert und ihr das ganz spannend findet dann drückt doch gerne auf abonnieren und empfehlt uns weiter und hinterlasst einen Kommentar.

00:00:40: Herr Hagenmaier, Sie sind Direktor des Instituts für Automation und angewandte Informatik am Karlsruher Institut für Technologie.

00:00:47: Sie sind Sprecher des dortigen Energy Lab Europas größte Forschungsinfrastruktur für erneuerbare Energie und außerdem sind sie Sprecher des nationalen Helmholtz-Programmes Energiesystem Design.

00:00:59: Ja, Herr Hagenmaier wir sprechen heute über Sektorenkopplung.

00:01:02: Wir sprechen über die Verbindung der sektoren Elektrizität, Wärme-, Verkehr und der Industrie.

00:01:08: Wie können Sie sich eigentlich erklären dass diese Sektorenkopplung noch nicht in aller Munde ist?

00:01:12: Einerseits weil er implizit bekannt ist.

00:01:15: Emobilität ist Sektornkoppelung.

00:01:17: Der Einsatz von Wärmenpumpen ist auch Sektorkopplungen Der Teil der Sektorenkupplung, der spannend wird um die Energiewende zu ermöglichen.

00:01:25: Der ist den meisten deshalb noch nicht so im Begriff weil er dann besonders bedeutsam wird wenn wir sehr viel mehr Erneuerbaren Strom produzieren in einem Moment als in dem Moment abgenommen werden können also indem sozusagen dieser erneuerbare Strom in anderen Sektionen entweder gespeichert oder durch entsprechendes Demandszeitmanagement gleich genutzt wird.

00:01:46: Ja, nun erleben wir derzeit so in den letzten Monaten einen massiven Angriff auf den europäischen Emissionshandel.

00:01:53: Den ETS durch Industrievertreter aber gleichzeitig auch durch die Politik auf nationale Aber auch EU-Ebene und in der EU.

00:02:01: da wurde jetzt jüngst der Emissions Handel für die Sektoren Gebäude und Verkehr nur noch mal verschoben auf das Jahr zwanzig achtundzwanzig.

00:02:09: So wenn man sich jetzt einmal vergegenwärtigt dieser CO-Zweibreis für diese Sektorn auch wäre eigentlich sehr wichtig, sodass wir dann tatsächlich zu anreizen kommen für eine Elektrifizierung und dann wiederum auch dass diese Sektorenkopplung vorangetrieben wird.

00:02:25: Wie weit wirft uns denn dieser Angriff auf den ETS bei der Sektorankopplung zurück?

00:02:31: Das

00:02:31: ist so ein Balanceakt in jede Gesellschaft Durchzuführen, nicht.

00:02:35: einerseits wollen wir möglichst bald erneuerbar sein.

00:02:38: Gleichzeitig haben wir davon die Wirtschaft nicht

00:02:39: abschmieren.".

00:02:40: Ich selber tut mich ganz schwer ja weil ich am liebsten hätte ich morgen natürlich ein System aus rein hundert Prozent erneuherbaren Energien.

00:02:47: aber wie gesagt gleichzeitig will ich auch nicht dass meine Kinder und vielleicht eines Tages engl dann ein deindustralisiertes Land vorfinden.

00:02:54: also es gibt einfach keine einfache Antwort da drauf.

00:02:57: zur Sektorenkopplung Was wir ja leisten können müssen, ist in Dunkelflauten.

00:03:02: Wenn eben Photovoltaik wenig bringt und die Windkraftanlagen auch wenig bringen das Land irgendwie zu versorgen.

00:03:07: Das wäre jetzt die Versorgungssicherheitsaspekte.

00:03:09: Und das zu dem Preis der noch irgendwie vernünftig ist.

00:03:12: dazu wird es auf jeden Fall Sektoren Kopplungen brauchen.

00:03:15: wenn wir nicht alles importieren wollen zum Beispiel aus französischen Kernkraftwerken oder aus polnischen Kohlekraftwerken dann brauchen wir im Grunde eine Überkapazität An erneuerbaren, die dann für diese Periode zwei Wochen kann man nicht mit Lithominenbatterien machen.

00:03:32: Dann wird man andere Speicherformen brauchen wahrscheinlich Wasserstoff oder gleich durchmetanisieren um diese in diesen zwei Wochen aus den Speichern wieder zu verstromen.

00:03:42: Wenn man an Sektorenkopplungen denkt, dann denkt man natürlich auch immer sofort an Effizienzgewinne.

00:03:47: Ist klar wir haben ein elektrifiziertes System und können dann unterschiedlich verschieben das Ganze und haben diese Flexibilitäten da drin.

00:03:55: Können Sie uns das vielleicht mal darstellen?

00:03:57: Es gibt ja mit Sicherheit solche Vergleich oder Gegenüberstellungen.

00:04:01: wenn wir jetzt die Sektor in Strom, Wärme- und Verkehr anschauen wie sind denn so die Wirkungsgrade jetzt derzeit des fossilen Energiesystems gegenüber eines elektrifizierten Energies?

00:04:12: in den Sektoren?

00:04:13: Nehmen wir mal als Beispiel ein Automotor.

00:04:16: Der hat bei einem Verbrenner einen Wirkungsgrad von ca.

00:04:18: um ungefähr ungefähr über einen Daumen.

00:04:21: Natürlich hatten Elektromotors im Wirkungskrat von, ich glaube mit Leistungs-Elektronik, zu einer Frage ist aber woher kommt der Strom?

00:04:34: also wenn ich jetzt eine Bilanzierungsfrage nehme ich jetzt für die ihre Frage.

00:04:37: um sie zu beantworten nehmt mich jetzt an dass der Gesamt Strom der in diesem Auto umgesetzt wird, dass der aus der hauseigenen Photovoltaik kommt.

00:04:46: Ja dann hätte ich jetzt einen Wirkungsgrad von fünfundneunzig sechs und sieh neunzig acht oder neunzeig Prozent.

00:04:52: wenn nicht aber den Strommix eines Landesansätze, indem auch sehr viele Fossile natürlich auch anteiligt drin sind.

00:04:59: Dann wird es mit der Wirkungskrad Berechnungen schon schwierig.

00:05:03: noch schwieriger wird's wenn man die ganzen vorgehaltenen Stromnetzstabilitätsaktivitäten, die im Hintergrund ständig passieren und entweder dann über Kernkraft oder Kohlekraft oder Gasturbien bereitgestellt sind.

00:05:16: Nicht das alles versuche mitzurechnen!

00:05:18: Genau.

00:05:18: aber wenn wir jetzt mal davon ausgehen dass wir in Zukunft eine volle Elektrifizierung haben also komplett erneuerbare Jetzt nicht ein jetziger Strommix mit fünfzig-sechzig Prozent sondern wirklich in Zukunft wenn auch eine Sektorenkupplung dann tatsächlich ja die volle Wirkung könnte.

00:05:36: Wenn man das irgendwie versucht gegenüberzustellen, da sind doch dann auf jeden Fall Effizienzgewinne drin oder nicht?

00:05:40: Wenn das bezahlbar ist, dann haben sie bezüglich der Effizienten sehr große Gewinne klar.

00:05:47: ja also ich habe bei Forschung gesagt beim Mobilität habe ich schon angedeutet welche Effizience ein Elektromotor im Normalfall hat.

00:05:53: Bei der Wärme würde man davon ausgehen dass man Na ja, überall Wärmepumpen entsprechend einsetzt.

00:05:59: Gehen wir mal von einer Arbeitszahl von drei Komma fünf oder so da drei oder vier aus.

00:06:04: das ist also möglich dann.

00:06:05: Werme seitlich gesehen drei bis vierhundert Prozent des eingesetzten Stromes.

00:06:09: Ja in der Industrie würde man die Industrie durch elektrifizieren dort gelten dann ähnliche Bedingungen.

00:06:16: Die Industrie lebt ja als braucht das Anwendung hauptsächlich motorische Anwendungen.

00:06:20: da gilt dasselbe was über das Auto gesagt wurde und dort wo es um Wärmeanwendungen geht da hängt sein von der vom Niveau ab, also vom Temperaturniveau wird man dann nicht immer auf der Arbeitszeit von drei vier kommen aber vielleicht auch zwei oder so.

00:06:31: Also auf jeden Fall auch positiv.

00:06:34: und das Stromsektor ist ja dann eh klar dass noch hundert Prozent da neuerbar getrieben ist und damit gibt es da keine Effizienzverluste sondern bis auf die Umsetzungsverlüste die dann bekannt sind von Sonne auf Photovoltaik oder Zellwickel für Windkraftanlagen.

00:06:48: Dann gehen wir trotzdem mal die einzelnen Sektoren jetzt mal durch Strom, Wärme und Verkehr.

00:06:53: Wie denn da die Elektrifizierung in Deutschland so vorangeht?

00:06:56: Haben Sie dann ein paar Zahlen für uns?

00:06:58: Also ich habe mitgebracht vom Umweltbundesamt die Zahlen bis vierundzwanzig Anteil erneuerbarer Energien am Brutto-Stromverbrauch.

00:07:06: Das ist Verstrom letztes Jahr fünfzig Komma eins Prozent gewesen bei Wärmet.

00:07:12: Ich gehe davon aus dass es nicht rein Strom ist.

00:07:13: Da ist es siebzehn Und im Verkehr ist es sieben, drei Prozent.

00:07:19: Beim Verkehr sehen Sie eben das sehr viel noch auf fossilen Brennstoffen basiert.

00:07:22: Das heißt wir haben natürlich schon Sektorenkopplungen – Sie haben das ja gerade beschrieben – die Wärmepumpen und die E-Autos bestes Beispiel.

00:07:28: Nun ist aber die Sektorkopplung deutlich komplexer und größer wenn man das wirklich mal so ganzheitlich denkt für die Zukunft.

00:07:35: Was denken Sie denn?

00:07:36: Was sind denn irgendwie Kipppunkte oder besondere Voraussetzungen, die erfüllt sein müssen dass das dann so richtig vorwärts geht mit der Sektorankopplung?

00:07:44: Es wird

00:07:44: eine Frage sein, werde ich einen Strompreis?

00:07:47: Man bereitstellen kann.

00:07:49: Da sieht man jetzt wieder diese Verflechtung aus.

00:07:51: Ökonomie, Ökologie und Versorgungssicherheit weil sie ja für die Nutzung von Strom in den einzelnen Sektoren müssen sehr investieren.

00:07:59: So ein Wärmepump bekoste halt einfach Geld.

00:08:03: mobil anzuschaffen kostet auch Geld ist auch im Moment noch teurer als wenn Sie die entsprechende Verbrennerklasse kaufen würden.

00:08:11: damit es sozusagen so Weg hin in die Sektorenkopplung noch verstärkt gibt, muss der Strompreis so darstellbar sein dass man entsprechend umsteigt.

00:08:22: Und wie kriegen wir das hin?

00:08:23: Dafür braucht es schlicht und ergreifend vorgehaltene Backup-Kapazität.

00:08:28: Das kostet auch recht viel Geld.

00:08:30: also im Moment der Dunkelflotte müssen sie ja irgendwo her die Leistungen beziehen und wenn Sie die nicht nur aus dem Ausland beziehen wollen dann müssen sie im Inland eine Form von ...theramischem Kraftwerk bereithalten, also Gas-Turbine die dann hoffentlich auf Wasserstoffbasis laufen.

00:08:48: Die laufen aber sonst nicht... wenn wir sehr stark ausgebaut sind.

00:08:53: Kosten aber viel Geld und das ist so eine Abwägungssache, die uns nicht leicht fällt sagen wir mal so.

00:09:00: Wenn wir jetzt alles elektrifizieren und dann Sektorenkoplung wirklich durchziehen, und auch diese Effizienzen mitnehmen natürlich.

00:09:08: Wie wird sich der Strombedarf zum Beispiel bis zu zwanzigfünfzig entwickeln für Deutschland?

00:09:13: Ich verwende die Energiewende integrativ denken.

00:09:16: Da haben die Kollegen von der Technik von Abschätzung und die sagen fürs Jahr zwanzivünfvierzig direkt und indirekte Elektrifizierung den Strombedarfs auf Ein-tausend, einhundert Beziehungs-einthausend dreihundert Terraratstunden jährlich ansteigen lässt.

00:09:34: Wir wissen ja, dass im privaten Bereich da draußen ganz viele Häuser, private Einzelhäuser sozusagen PV-Anlagen sich aufs Dach schrauben.

00:09:43: Haben alle Energiemanagement Systeme.

00:09:45: Viele Leute kaufen sich E-Autos und Heimspeicher mit dynamischen Stromtarifen und koppeln dann auch ihre Wärmepumpe.

00:09:51: Warum soll das jetzt eigentlich nicht als Blaupause für die Industrie irgendwie so gelten?

00:09:56: Ich verstehe es nicht genau.

00:09:58: Sie haben mir sogar vorgerechnet ist die Wirkungsgrade relativ klar Richtung Strom sowohl in der Erzeugung als auch im Verbrauch deuten.

00:10:05: Ich versteh's nicht ganz genau, warum sie da nicht viel euphorischer eigentlich hier in dem Podcast auftreten?

00:10:10: Ich verstehe Sie, warum Sie mich fragen!

00:10:12: Ich sehe eben sehr viel mehr Hemmnisse aus systemischem Sicht, als es Ihnen wahrscheinlich bewusst ist – ich will das schon auch, denn so ist nichts.

00:10:19: Also wir haben Hindernisse aus systemischen Gründen in diesen Zukunfts-Szenaren die die meisten nicht mitdiskutieren und mitdenken wenn es um solche Zukunftsdinge der Sektorenkoplung geht.

00:10:33: Nicht, dass ich mich falsch verstehe.

00:10:34: Ich bin absolut dafür.

00:10:35: und nur der Weg wird viel schwieriger als es so zunächst leicht aussieht weil immer zusätzlich neben der technischen Machbarkeit die sie ja gerade wieder erwähnt haben.

00:10:42: Mirkungsgrad.

00:10:43: insofern ist immer auch dann plötzlich die ökonomische Frage im Raum und immer auch die Versorgungssicherheitsfrage plus.

00:10:50: manche machen aus diesem Energietrilemma ein Tetralemma nämlich.

00:10:54: die Frage ist welche was akzeptiert die Bevölkerung?

00:10:57: Wir erleben ja, dass Menschen, obwohl es noch gute Windkraftstandorte gibt, dieses Windkraftanlage nicht wollen.

00:11:04: Weil sie ihnen den Blick verstellt oder die Höchstspannungsgleichstrom-Trassen, die wir dringend benötigen zum Beispiel, die wollen Sie auch irgendwie nicht sehen in der Erde haben aber ohne die geht's halt nicht.

00:11:19: Also

00:11:19: z.B.,

00:11:20: von Deutschland jetzt mal national gesprochen wie können zwar das Szenario mit sehr viel Wind in Schleswig-Holstein.

00:11:29: Das können wir mit diesen Höchstspannungsgleichstromleitungen nach Süden gewährleisten, brauchen aber dann im Süden alle Pummspreikraftwerke und auch Gasturbinen um den Gradienten der sich dann einfach wenn dort VV ist an Leistungserzeugung um denen entsprechend gegen zu balancieren um überhaupt das System stabil zu halten.

00:11:49: also es ist nicht so einfach.

00:11:51: ich würde es mir gerne einfacher wünschen.

00:11:54: Bei Sektorenkopplung sprechen wir noch über sehr örtlich begrenzte Lösungen zum Beispiel für das Unternehmen, wo dann die E-Autos von den Mitarbeitern tagsüber geladen werden.

00:12:04: Denn diese Sektorkopplung besteht auch darin dass irgendwie ein großer Speicher im Unternehmen steht der dann eben dieses Spitzen abdämpfen kann.

00:12:11: und so ganz grundsätzlich wenn man eine Wärmepumpe als Energieversorge auch für die Warmwasseraufbereitung irgendwie nutzt Dann ist es doch eigentlich relativ unabhängig vom Strom.

00:12:20: Nein da geht die Gesamtbilanz nicht auf.

00:12:22: Also im Normalfall auch gerade für Industrieunternehmen kriegen sie gar nicht über die lokale Produktion, also mit PV auf den Dächern.

00:12:30: Sie schaffen es nicht lokal so viel Strom so zu erzeugen dass sie auch in der Tagesbilanz sozusagen damit hinkämen.

00:12:39: Das ist gerade für die Industrie schwierig weil die doch sehr viel mehr Energie braucht als man sich das vorstellen kann.

00:12:44: Ich selber war bei der BSF für die Kraftwerke zuständig und für die Netze dort... zumindest diese Art der energieintensiven Industrie braucht.

00:12:53: Der Energiebedarf dieser Industrie, der entspricht dem Jahresbedarf von Dänemark oder auch Luxemburg.

00:12:59: also das ist einfach nicht lokal leistbar.

00:13:01: und so geht es mit vielen Industriebetrieben die ja das Land irgendwie versorgen sollen.

00:13:07: Also daran ich glaube dass durchaus machbar ist die Beschäftigten mit Strom für ihre E-Mobile tagsüber mit PV zum Beispiel.

00:13:15: Das glaube Aber den Betrieb selber, das halte ich schon unmöglich.

00:13:20: Da es ja so komplex ist versuchen wir jetzt mal das ein bisschen aufzurollen und die einzelnen Technologien in den Sektoren durchzugehen.

00:13:27: dann wird glaube ich manches auch ein bisschen klarer.

00:13:29: Vielleicht beginnen wir immer beim Stromsektor weil das ist der zentrale Ausgangspunkt und da ist ja auch schon sehr viel passiert.

00:13:35: Nehmen Sie uns da mal mit!

00:13:36: Wir haben natürlich PV, wir haben Windstrom.

00:13:39: was sind denn noch so die zentralen Bausteine oder Technologin?

00:13:42: Die jetzt dafür die Sektorenkopplung essenziell werden.

00:13:45: Netze ausbauen Also wir müssen immer auch erst mal gucken, dass der Strom ganz sicher auch dorthin kommt wo er gebraucht wird.

00:13:51: Das Stromsystem und dessen Stabilität auf Dauer zu gewährleisten ist wirklich eine Aufgabe die ohne Netzausbau vermutlich nicht geht.

00:13:59: das hängt.

00:14:00: sie können im Moment schon beobachten, dass die Schallt handlungen, die die Übertragungsnetzbetreiber vornehmen ich glaube auch die Vertragungsbetreber zumindest in der Hundertzehn KV Ebene steigen exponentiell.

00:14:11: also das heißt netzes sind heute schon sehr schwer zu betreiben.

00:14:14: ja Und der Blackout aus Spanien und Portugal hat uns ja vor Augen geführt, was das dann bedeutet wenn da mal es leider schief geht.

00:14:24: Also wir brauchen den Ausbau des Netzes, wir brauchen immer weiter in Richtung Sektorenkoplung um in dieses So-Plus-Modus zu kommen wo man im Grunde genommen gucken muss, wo kann man den Strom der sonst nur durch Abregelungen vernichtet oder nicht geerntet wird?

00:14:40: Wie kann man denn umsetzen... Entsprechende Speicherung, also das muss die Kombination sein aus Netzausbau und weitere Ausbau der Winterzeugung und PV-Erzeugungen.

00:14:49: Und zwar durchaus vermutlich auf allen Granularitätsstufen, sowohl auf den Hausdächern als auch weiterhin Solarstromspeicherparks.

00:15:01: Also das ist die Kombination aus PV Feldern plus Batterien.

00:15:07: als auch dann große Windkraftanlagen an der richtigen Stelle.

00:15:12: Da hat übrigens das Energy Lab am Campus Nord des KIT eine echte Vorreiterrolle gespielt, denn dort stand, ich glaube es war, den ersten Solarmstrom Speicherpark, also die Kombination aus großem PV-Feld mit ungefähr einen Megawatt Peak und ungefähr ein bis fünf Megawatts Stunden Belizemillonenspeicher.

00:15:32: Das war vor zehn Jahren und das Vorbild für alle, die jetzt in Deutschland ausgerollten Kombinationen dieser Art.

00:15:42: Meistens hat sie mittlerweile so bei acht bis zehn Megawatt-PV-Peak und ich glaube, die machen dann vier, fünf, sechs Megawattsstunden hin.

00:15:50: Und alle verweisen dann auf die Mutter sozusagen diese Technologie am KITM Energy Lab, am CampusNord.

00:15:56: Ehrlich

00:15:56: gesagt wenn ich an Sektorenkopplung denke und wie man das jetzt wirklich komplett auf andere Sektor auch noch ausweitet und die damit reinholt und verbindet dann stelle ich mir das schon unfassbar komplex vor dass alles zu koordinieren Sie haben es gerade schon gesagt Netzausbau ist da der riesen Schlüssel.

00:16:13: netzausbauch heißt ja auch die Digitalisierung des Netzes also tatsächlich dass alle Stellen miteinander kommunizieren können.

00:16:20: können sie da nochmal ein bisschen reingehen weil wir da meistens irgendwie doch eher so bei den Privatnutzern und dem Smart-Meter hängenbleiben, aber so auf dieser Systemebene.

00:16:28: Was muss da wie digitalisiert und verknüpft werden?

00:16:32: Das fällt mir deshalb leicht, weil die Professorin, die ich am KIT hab, die heißt Energieinformatik also... Ich mach genau die Digitalisierung, die Systemorchestrierung sage ich mal ja das System Ja es wird.

00:16:43: häufig geht es um die Stabilisierung grundsätzlich des Netzes.

00:16:47: wir könnten zum Beispiel jetzt im Straßenzug anfangen, also gehen wir raus aus dem einzelnen Haus.

00:16:52: So eine Situation wie ich sie vorher dargestellt habe, dass da am zwölf Uhr ein Problem entsteht.

00:16:55: Das kann man durch entsprechende Interaktion der Hausenergie-Management-Systeme schon ein Stück weit lösen indem eben nicht alle morgens gleich wenn die Sonne scheint ihre Batterien vollladen und dann gibt es zum Zwölftes Problem sondern der eine speist dann halt schon ein und lädt dann später um zwölfte Batterie voll.

00:17:13: aber das muss eben koordiniert werden, entweder direkt per Befehl also in dem Optimiere gelaufen oder durch lokale Energiemärkte die aber auch wieder digital und automatisiert sozusagen durchlaufen.

00:17:25: Es ist mal ganz lokal gesagt.

00:17:27: Ähnliche Fragestellungen ergeben sich dann für wenn wir so langsam den Scopus aufmachen, für regionale Netze übrigens nicht nur Stromnetze sondern natürlich auch Wärmenetze und Gasnetze um dann immer diese Balance zwischen Erzeugung und Nachfrage zu matchen.

00:17:48: Das muss immer genau passen, weil sonst hat man halt ein Stabilitätsproblem.

00:17:51: Und dafür wiederum braucht man eine Automatisierung die an den einzelnen Stellen die Daten rechtzeitig bereithält sei es jetzt zum Beispiel für sogenanntes Demaan-Zeitmanagement.

00:18:04: also wenn jetzt die PV Anlage weniger Leistung liefert als gedacht dann muss ja damit das stabil bleibt Die nachfrage so verzinken damit das wieder die balance hat und es geht natürlich dann über entsprechende digitalisierungselemente, sodass dann die abnahme dort wo sie kann zurückfährt.

00:18:22: Dazu gehört auch... ...die Fähigkeit zum beispiel mit irgendwelchen KI-Algorithmen an denen wir auch forschen und die wir auch im energy lab umsetzen.

00:18:30: Dann vorher sagen zu machen probabilistische Vorsachen von sowohl erneuerbarer Erzeugung als auch den entsprechenden Verbrauchs und das dann entsprechend in Einklang zu bringen durch Vorabnetzberechnungen, also Simulationen mit High Performance Computing vielleicht sogar in Echtzeit um zu schauen ob diese Balance auch tatsächlich von dem Netz geleistet werden kann.

00:18:54: Das sind so Themen die sich hier im Bereich ergeben und an denen wir auch sehr intensiv forschen.

00:18:59: Sie haben es vorhin schon erwähnt, die stationären Batteriespeicher.

00:19:02: Die natürlich auch eine größere Rolle spielen werden.

00:19:04: aber für uns ist jetzt interessant wir haben natürlich schon häufig in diesem Podcast darüber gesprochen Aber mal so aus ihrer Sicht also ein bisschen der ja systemischen und Obersicht irgendwie das zu betrachten was ist aus Ihrer Sicht denn die Aufgabe in Zukunft von solchen stationären Großspeichern?

00:19:22: Also zunächst einmal bin alle in ihren Häusern viel stationäre Großspeicher hätten, also dort wo früher die Öltank standen und Gott sei Dank jetzt nicht mehr stehen.

00:19:32: Wenn man dieses Volumen mit entsprechenden Speichern vollstellen könnte das muss natürlich bezahlbar sein.

00:19:40: PV auf dem Dach hat dann hat man dieses zwölf Uhr Problem nicht von dem ich vorher gesprochen habe.

00:19:44: Also es ist klar dass wir ein System dieser verneuerbaren Energien beruht.

00:19:49: Ohne Speicher ist das gar nicht denkbar, denn es muss jetzt nun mal die Erzeugung über den Tag irgendwie verteilen werden.

00:19:55: Das ist bei Photovoltaik glaube ich ganz klar, dass es in der Nacht keine Produktion gibt und dadurch ist ja die Nacht definiert, dass die Sonne nicht scheint.

00:20:02: Für Wind ist es ganz ähnlich, gibt's ja auch auf- und ab-, und allein um dieses Auf-und Ab etwas auszubalancieren und damit für die Stabilität des Stromnetz sozusagen angenehmeres zu sein sind Speicher schonmal wichtig.

00:20:16: Sie sind auch wichtig jetzt zum Beispiel wie die Betreiber, sie als sogenannte Booster-Gridbooster einsetzen.

00:20:23: Also wenn wir Beleitung haben, die an wenigen Stunden im Jahr überlastet ist dann kann ich auch stattdessen eine zweite Leitung ziehe und die Kapazität verdoppte einfach auch eine Batterie davor oder hinterbauen und sozusagen aus den Batterien leben uns was wie eine virtuelle Leitung machen und dafür braucht diese stationären Großspeicher auch.

00:20:43: und dann Insektorkopplung.

00:20:44: Ich hatte das ja vorher schon bei der Dunkelflaute angedeutet.

00:20:47: Da werden es vermutlich nicht die Lithium oder Postlithium-Ionen Speicher hinbekommen, weil die Energiemengen zu groß sind und dort wird man in den Molekülspeichern umgehen müssen also Wasserstoffe oder Methan oder ähnliche Dinge.

00:20:59: Aber da sind wir auch beim Thema.

00:21:00: Sprechen Sie doch mal über diese Power to X-Lösung, also dass man diesen Strom in diesen Stunden wo man die Netze nicht überlasten will das man dazu Beispiel Wärme herstellt, dass man da irgendein Gas erzeugt oder irgendwie diesen Strom anders speichert.

00:21:14: wie kann man das noch beschleunigen?

00:21:16: Oder welche Sektoren konkret würden sie empfehlen?

00:21:20: Die Wasserstofffrage steht ja jetzt in Deutschland schon eine ganze Weile im Raum, die genau dafür gedacht ist.

00:21:24: So ist auch die Frage nach diesem Backbone-Wasserstoffnetz das dann auch eben Energien von Nord zum Beispiel nach Süden nicht über die Stromleitung transportiert sondern über die Wasserstoffleitung.

00:21:34: Sie könnten auch mit entsprechenden hoch effizienten Verfahren Metaren herstellen und damit die Infrastruktur die schon da ist sozusagen nutzen.

00:21:44: es geht immer irgendwie darum Aber damit das sozusagen noch bezahlbar ist, muss es dann wieder so Plusstrom eigentlich sein.

00:21:50: Der hat da gerade nicht gebraucht wird und das ist dann gleichzeitig der Speicher weil man keinen Wasserstoff sehr gut in Kavernenspeichern oder auch Methan sehr gut im Kavernspeichern.

00:21:58: Da kriegen sie diese großen Energiespeichermengen hin die bisher infosilen Brennstoffe auf der Halde.

00:22:04: Die Kohlehalde ist ja auch nichts anderes als ein Speicher für das Kraftwerk.

00:22:08: Jetzt müssen wir andere Formen finden.

00:22:10: Das können dann auch die Flüssigkraftstoffe Also aus erneuerbaren Strom und CO² aus der Luft hergestellten Wasserstoffe für Schwerkraftverkehr zum Beispiel, das ist natürlich auch eine Form von Speicher.

00:22:27: Der dann wieder gebraucht wird wie gesagt wenn die Großwetterlage sozusagen erst nicht hergibt dass es Wind und Sonne von allein sind.

00:22:34: dass das technisch geht.

00:22:35: Das finden wir schon mal ganz, ganz toll ist sehr gut in diesem Podcast platziert.

00:22:38: jetzt kommen mal zu diesen zweiten Arm den sie immer wieder sagen es muss bezahlbar sein.

00:22:43: also ganz konkret Wärme Speicher Wasserstoffspeicher und E-Fuels.

00:22:48: Ist das eigentlich zu bezahlen?

00:22:50: Ich meine, dass das funktioniert glaube ich wissen wir sehr, sehr gut.

00:22:53: aber passiert das auch

00:22:55: was?

00:22:55: man kann Wasserstoff schlichtweg greifen aus dem Elektrolyser holt ja das geht Sie jetzt in der richtigen Skala.

00:23:01: da muss man schnell in die Megawatt-Skala kommen.

00:23:05: Da hat sich Europa das ja eigentlich vorgenommen, tut sich die Industrie schwerer als gedacht?

00:23:09: Das hängt aber auch mit der Abnahme.

00:23:11: Es gibt anscheinend zu wenig Projekte, die das dann nachfragen.

00:23:14: Da bin ich kein Spezialist und das ist das was ich so höre.

00:23:17: Für Elektrifizierung im Verkehr der Hochlauf der E-Mobilität, den sehen wir... Wie ist das mit der, wo kann ich laden?

00:23:27: Wo sind die Ladesäulen?

00:23:28: Gibt es genügend davon und so weiter.

00:23:29: Aber da sehe ich eigentlich nicht so viel Hintergrund.

00:23:31: Bei den E-Fuels, die sind sozusagen noch deutlich zu teuer.

00:23:37: Ich glaube Faktor zwei oder drei, sodass im Moment niemand kaufen würde.

00:23:42: Ich glaub eben im Flutbereich gibt's dieses Ekerosin, dass die eine oder andere zuverfänden um sozusagen die CO² Kompensation durchzuführen.

00:23:52: Im Wärmebereich ist es so, da hängt es immer von der Anwendung und dem Temperaturniveau ab.

00:23:58: In dem Moment in dem sie eine Fußbodenheizung haben oder ein gut gedämpftes Haus ist die Wärmepumpe auf jeden Fall konkurrenzfähig.

00:24:03: Ich habe das selber nicht.

00:24:05: Das ist meiner Meinung nach keine Frage solange die Strompreise insgesamt der Haptics in einem gewissen Rahmen bleiben also während der Phase... Als die Preise so stark gestiegen sind aufgrund des Angriffskriegs, da ist es schon eine Herausforderung.

00:24:22: Da muss man dann gucken, was der Strompreis, der besser drin ist oder der Gaspreis?

00:24:26: Aber das ist glaube ich für den Raumwärme-Bereich, dass geht auf Dauer.

00:24:31: Wo's schwierig wird in Temperaturniveaus, wo's die Industrie gebraucht werden, die eben deutlich höher sind... muss man erst zum Teil die Wärmenpumpen noch finden und sie brauchen eben dann auch eine entsprechend große Wärmekwelle auf der niedrigeren Temperaturseite.

00:24:46: Also viele denken jetzt an so großwärme Pumpen für Fernwärmennetze aus Gewässern, also hier in Karlsruhe, ich glaube auch in Mannheim, so eine große Warmepumpe mit zwanzig MW, die man in den Fluss reinhält um dort dann die entsprechende kalte Seite zu haben, aus der man die Wärme herausnehmen kann.

00:25:07: Sie haben es gerade schon thematisiert Elektroautos das ist wahrscheinlich auch hier jedem Hörer in diesem Podcast natürlich klar dass der Trend da ganz klar hingeht.

00:25:15: wir sehen das aber genauso bei E-Bussen und ELKW mittlerweile dass sich das doch sehr in diese Richtung so verschieben wird.

00:25:22: nun gibt's aber natürlich im mobilen Bereich im Verkehr noch andere Technologien.

00:25:27: aber wenn wir jetzt mal bei diesen bleiben und einfach mal annehmen dass das immer weiter nach oben gehen wird dann haben wir sehr viele mobile Speicher in Zukunft im Energiesystem, die immer rumfahren.

00:25:37: Wie können wir die dann in einem Gesamtsystem einbinden und effizient nutzen?

00:25:44: Das ist sofort die Frage nach der Bidirektionalität.

00:25:47: also wenn die Speicher groß sind das sehen Sie vergleichsweise und sie sind auch angeschlossen.

00:25:52: Dann kann natürlich die Energie dazu genutzt werden um dann eventuelle knapp halten Auszugleichen, in dem sozusagen ausgespeichert wird.

00:25:59: Dazu ist wieder die Digitalisierung wichtig weil lokal klar sein muss was wird wann wo wie gebraucht und was ist überhaupt angeschlossen?

00:26:06: Was kann man denn entsprechend auch aggregiert?

00:26:09: Weil das einzelne Fahrzeug bringt ja nicht viel sondern sie brauchen dann gleich eine Flotte so ein Schwarm Nicht nur Intelligenz sondern Schwarmverhalten um dann zur Netzstabilisierung beizutragen.

00:26:19: Und es ist eine der großen Chancen die wir haben Besonders welche rechtliche Fragen klären wer dann die Alterung der Batterie zahlt und ähnliches.

00:26:26: Aber das ist eine der Chancen, die wir demnächst hoffentlich auch nutzen.

00:26:30: Wenn Sie sich nachschauen, dass ich selbst ein bidirektionales E-Mobil mehr kauf.

00:26:34: Darauf habe ich gewartet und es gibt ja jetzt welche!

00:26:37: Vielleicht noch mal so ein bisschen zusammenfassend, was ich bisher jetzt so mitgenommen habe.

00:26:41: Wir haben manche Bereiche jetzt gerade natürlich im Verkehr wo sie gerade drüber gesprochen haben, wo wir eine tolle Dynamik drin haben und wo eigentlich auch die Lösungen sozusagen schon auf dem Tisch liegen.

00:26:50: Wir aber auf der anderen Seite auch Wärme pumpen, die sich auch ganz gut entwickeln, wo man noch gucken muss wie kriegen wir die größer?

00:26:56: Wie kriegen wir vielleicht in Industrielle oder in die Wirtschaft irgendwie mehr rein?

00:27:01: Aber dann gibt es eben noch andere Bereiche, die scheinen noch irgendwie sehr unklar.

00:27:06: Das habe ich auch, ehrlich gesagt so am Anfang des Gesprächs bei Ihnen immer ein bisschen mit dieser Skepsis jetzt verbunden.

00:27:11: Jetzt verstehe ich das erst so richtig, weil Sie natürlich sagen wir haben dann noch Technologien da ist der Markt noch nicht ganz klar wie bei grünem Wasserstoff.

00:27:20: Das ist ein Hände-Eye Problem.

00:27:22: Wir haben nicht wirklich die Abnehmer.

00:27:24: deswegen wird nichts zu viel produziert.

00:27:26: Wir sind im Moment noch viel zu teuer und keiner traut sich daran.

00:27:30: aber gleichzeitig haben wir eben Bereiche wie beispielsweise Schiffsverkehr, Flugverkehr und so was.

00:27:35: Da müssen wir wahrscheinlich irgendwann, wenn wir das wirklich durchziehen wollen dann da dran.

00:27:39: Also habe ich das richtig verstanden?

00:27:40: Diese Spannungsfeld sind eben noch sehr viele offene Fragen in manchen Technologien ökonomischer Natur in erster Linie aber auch technologischer ob wir das so hinkriegen oder?

00:27:50: Ja also das freut mich findest du im Begriff der Spannungspfälz gut weil ich jetzt mit diesem Energietrilemma schon beschrieben hab.

00:27:56: Das ist genau so ein Spannunksfeld und dass immer die Frage stellt Ja, ist das denn bezahlbar?

00:28:00: Es gibt da Newscase dazu oder ein Businesscase dazu und in diesem Spannungsfeld bewegen wir uns eben.

00:28:06: Und deshalb geht es auch nicht so schnell voran wie man sich – wie ich vielleicht auch zunächst mal mir das naiverweise vorgestellt habe.

00:28:13: ja also sind andere gewichtige Faktoren der Gesellschaft die dann da rein spielen und sagen Moment mal!

00:28:19: Also so schnell könnt ihr nicht machen weil dann klappt das wirtschaftlich nicht oder dann klappt das mit der Versorgungssicherheit nicht.

00:28:24: aber das klappt bei der Akzeptanz.

00:28:26: Und so versuchen wir eben, so gut es geht als Gesellschaft.

00:28:31: Weil da müssen wir ja aufgrund des Klimawandels hin in diese Zukunft zu kommen, in der wir dann so wenig wie möglich CO-Zwei emittieren.

00:28:42: Herr Hagenmaier vielleicht stellen Sie uns ganz kurz mal in diesem Podcast dar.

00:28:45: Sektorenkoppelung heißt im Umkehrschluss jetzt mal ganz pauschal gesagt dass wir alle insgesamt Energie sparen weil wir sozusagen die Überschuss Energie, die wir erzeugen nicht wegschmeißen müssen sondern irgendwie speichern oder gleich in anderen Sektoren nutzen.

00:29:00: Haben Sie irgendwie eine Zahl für uns wie groß eigentlich dieses Potenzial also jetzt mal theoretische Potenziale der Sektorkopplung in Deutschland mit allen Erzeugern, Speichern und Verbrauchern ungefähr wäre?

00:29:12: Das Potential ist dann das was im Moment eben nicht elektrifiziert ist, also das heißt diese gesamten Anteile des Verkehrs die ich vor genannt habe.

00:29:20: Die Wärme-Anteile und die Industrieanteile, die im Moment nicht elektrifiziert sind.

00:29:25: Das sind dann vier bis fünfhundert Terawattstunden, so wären es.

00:29:30: Also von dem dann gesamthaften sind's vierzig Prozent und im Grunde genommen ein bisschen weniger als wir im Moment sowieso schon im Stromsektor haben.

00:29:42: Also man kann andersrum auch sagen, um das Potenzial der Sektorenkoplung zu heben.

00:29:46: Die dringend von Nöten ist, um dieses Gesamtsystem darzustellen müssten wir in eine nahezu All Electrical Society gehen.

00:29:54: ja Ja Herr

00:29:54: Hagenmaier, herzlichen Dank für Ihre Expertise und auch für ihre ehrliche Einschätzung.

00:29:59: Auch bei manchen kritischen Punkten die es in Zukunft noch so zu bewältigen gibt bei der Sektorenkoplung.

00:30:05: Liebes Publikum jetzt seid ihr dran schreibt uns gerne mal in die Kommentare!

00:30:08: Habt Ihr Zuhause Sektorankoplungen schon umgesetzt?

00:30:11: Habt ihr da irgendwie Wärmepumpe, PV auf dem Dach

00:30:13: usw.,

00:30:14: wie ist das alles verbunden und wie nutzt ihr das auch?

00:30:17: Wie welche Effizienzgewinne seht ihr dann tatsächlich bei euch rüberkommen?

00:30:22: Ansonsten wir sind am nächsten Sonntag wieder zurück für euch, macht's gut bis dahin.

00:30:25: Tschüss!

00:30:27: Wir freuen uns dass ihr zugehört habt und noch mehr freuen würden Patrick und ich uns darüber wenn ihr diesen Podcast bewertet.

00:30:34: da gibt es meist so eine fünf Sterne Funktion.

00:30:37: das ist für uns immer ganz toll wenn wir wissen was wir in Zukunft besser machen können.

00:30:42: Wenn nicht schon passiert dann abonniert auch gerne den geladen podcast und empfieh'n uns auch gerne weiter.

00:30:48: Bedanken wollen wir uns bei all unseren Gesprächsgästen, speziell unseren Partnerinstituten und natürlich allen die hinter den Kulissen sonst noch so mitwerken.

00:31:21: und der

00:31:22: Universität

00:31:22: Ulm.

00:31:23: Außerdem unterstützen diesen Podcast das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg,