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Um das Potenzial der Sektorenkopplung zu sehen, müssen wir in eine nahe zu All Electrical Society gehen. Ja.
[musik] Hallo und herzlich willkommen zu geladen, dein Batteriepodcast zur Energiewende. Liebes Publikum, wir sprechen hier ständig über das Energiesystem mit ganz tollen Experten. Und wenn euch das auch interessiert und ihr das ganz spannend findet, dann drückt doch gerne auf abonnieren und empfehlt uns auch weiter und hinterlasst auch einen Kommentar.
Wir sprechen heute mit einem herausragenden Gast und zwar Professor Dr. Feid Hagenmeier. Grüß Sie. Ich grüße Sie auch. Hallo Herr Hagenmeier. Sie sind Direktor des Instituts für Automation und angewandte Informatik am Karlsruheer Institut für Technologie. Sie sind Sprecher des dortigen Energy Lab, Europas größte Forschungsinfrastruktur für erneuerbare Energie und außerdem sind Sie Sprecher des nationalen Helmholzprogrammes Energiesystem Design.
Ja, Herr Hagenmeier, wir sprechen heute über Sektorenkopplung. Wir sprechen über die Verbindung der Sektoren Elektrizität, Wärme, Verkehr und der Industrie. Wie können Sie es eigentlich erklären, dass diese Sektorenkopplung noch nicht in aller Munde ist? Einerseits, weil er implizit bekannt ist, E-Mobilität ist Sektorenkopplung. Der Einsatz von Wärmepumpen ist auch Sektorenkopplung. Der Teil der Sektorenkopplung, der spannend wird, um die Energiewende zu ermöglichen, der ist den meisten deshalb noch nicht so im Begriff, weil der dann besonders bedeutsam wird, wenn wir sehr viel mehr erneuerbaren Strom produzieren in einem Moment, also in dem Moment abgenommen werden kann. Also indem sozusagen dieser erneuerbare Strom in anderen Sektoren entweder gespeichert oder durch entsprechendes Demandzeit Management gleich genutzt wird.
Ja, nun erleben wir derzeit so in den letzten Monaten einen massiven Angriff auf den europäischen Emissionshandel, den ETS durch Industrievertreter, aber gleichzeitig auch durch die Politik auf nationale, aber auch EU-Ebene. Und in der EU, da wurde jetzt jüngst der Emissionshandel für die Sektoren Gebäude und Verkehr nun noch mal verschoben auf das Jahr 2028. So und wenn man das jetzt sich jetzt mal vergegenwärtigt, dieser CO2 Preis für diese Sektoren auch wäre ja eigentlich sehr sehr wichtig, s dass wir dann tatsächlich zu Anreizen kommen für eine Elektrifizierung und dann wiederum auch ähm, dass diese Sektorenkopplung dann vorangetrieben wird. Wie weit wirft uns denn diese ja dieser Angriff auf den ETS beide Sektorenkopplung zurück?
Das ist so eine so ein Balanceakt in jede Gesellschaft durchzuführen. Nicht einerseits wollen wir möglichst bald erneuerbar sein, gleichzeitig aber darf uns die Wirtschaft nicht abschmieren. Ich selber tue mich ganz schwer. Ja, weil ich am liebsten hätte ich morgen natürlich ein System aus rein 100% erneuerbaren Energien. Aber wie ich gesagt habe, gleichzeitig will ich auch nicht, dass meine Kinder und vielleicht eines Tages Enkel dann ein deindustrialisiertes Land vorfinden. Also es gibt einfach keine einfache Antwort da drauf.
Ja, zur Sektorenkopplung, was wir ja leisten können müssen, ist in Dunkelflauten, wenn eben Photovoltaik wenig bringt und die Windkraftanlagen auch wenig bringen, das Land irgendwie zu versorgen. Das wä jetzt die Versorgungssicherheitsaspekte und das zu dem Preis, der noch irgendwie vernünftig ist. Dazu wird es auf jeden Fall Sektorenkopplung brauchen, wenn wir nicht alles importieren wollen, z.B. aus französischen Grennkraftwerken oder aus polnischen ähm Kohlekraftwerken, dann brauchen wir im Grunde eine Überkapazität an erneuerbaren, die dann für diese Periode zwei Wochen kann man nicht mit Lizumionbatterien machen. Dann wird man andere Speicherformen brauchen, wahrscheinlich Wasserstoff oder gleich durchmethanisieren, um diese dann in diesen zwei Wochen aus den Speichern wieder ähm zu verstromen.
Wenn man an Sektorenkopplung denkt, dann denkt man natürlich auch immer sofort an Effizienzgewinne. ist klar, wir haben ein elektrifiziertes System und äh können dann unterschiedlich verschieben das Ganze und haben diese Flexibilitäten da äh drin. Ähm können Sie uns das vielleicht mal darstellen? Da gibt's ja mit Sicherheit ähm solche ähm Vergleiche oder Gegenüberstellung, wenn wir uns jetzt die Sektoren Strom, Wärme und Verkehr anschauen, wie sind denn so die Wirkungsgrade jetzt so derzeit des fossilen Energiesystems jetzt gegenüber eines elektrifizierten Energiesystems in den Sektoren?
Nehmen wir mal als Beispiel ein Otomotor, ne? Die hat bei einem Verbrenner ein Wirkungsgrad von 25% ungefähr, also über ein Daumen. Natürlich hat ein Elektromotor in Wirkungsgrad von, ich glaube mit Leistungselektronik 95, 96, 97 äh 98%. Die Frage ist aber, woher kommt der Strom? Also, wenn ich jetzt ist eine Bilanzierungsfrage, nehme ich jetzt für die ihre Frage, um die zu beantworten, nehme ich jetzt an, dass der Gesamt Strom, der in diesem Auto umgesetzt wird, dass der aus der hauseigenen Photovoltaik kommt. Ja, dann hätte ich jetzt ein Wirkungsgrad von 95, 96 97, 98%. Wenn ich aber den Strommix eines Landes ansetze, äh indem dann auch sehr viele Fossile natürlich auch anteilig drin sind, dann wird es mit der Wirkungsgradberechnung schon schwierig. Noch schwieriger wird's, wenn man die ganzen äh vorgehaltenen, also Stromnetzstabilitäts Aktivitäten, die im Hintergrund sozusagen ständig passieren und entweder dann über Kernkraft oder oder Kohlekraft oder Gasturbinen bereitgestellt und nicht das alles versuche mitzurechnen.
Genau. Aber wenn wir jetzt mal davon ausgehen, dass wir in Zukunft eine volle Elektrifizierung haben, also komplett erneuerbare, jetzt nicht ein jetziger Strommix mit 50, 60%, sondern wirklich in Zukunft, wenn auch eine Sektorenkopplung dann tatsächlich ja die volle Wirkung entfalten könnte, wenn man das irgendwie versucht gegenüberzustellen. Da sind doch dann auf jeden Fall Effizienzgewinne drin, oder nicht? Wenn das bezahlbar ist, äh dann haben sie bezüglich der Effizienzen sehr große Gewinne. Klar.
Ja. Ich hab ja vorher schon gesagt, bei der Mobilität habe ich ihn schon angedeutet, welche Effizienzen ein Elektromotor im Normalfall hat. Bei der Wärme würde man davon ausgehen, dass man dann, na ja, überall Wärmepumpen entsprechend einsetzt. Gehen wir mal von der Arbeitszahl von 3,5 oder so oder drei oder vier äh aus. Das ist also man kriegt dann wärme seitig gesehen 3 bis 400% des eingesetzten Strommesser. Ja, in der Industrie würde man dann die Industrie durchrifizieren. Dort gelten dann ähnliche äh Bedingungen. Die Industrie lebt ja als braucht das Anwendung hauptsächlich motorische Anwendungen. Da gilt dasselbe, was über das Auto gesagt wurde. Und dort, wo es um Wärmeanwendungen geht, da hängt's dann von der vom Niveau ab, also vom Temperaturniveau. Wird man dann nicht immer auf der Arbeitszahl von 34 kommen, aber vielleicht auf zwei oder so. Ja, also ist auf jeden Fall auch positiv. Ähm und der Stromsektor äh ist ja dann eh klar, dass er 100% erneuerbar getrieben ist und damit gibt's da keine Effizienzverluste, sondern also bis auf die Umsetzungsverluste, die dann bekannt sind von Sonne auf Photovoltaik oder dasselbe Gild für Windkraftanlagen, dort haben sie ja ein maximalen Wirkungsgrad, das ist das sogenannte Bche Koeffizient ähm von ja 50%.
Dann gehen wir aber trotzdem mal die einzelnen Sektoren jetzt mal durch, also Strom, Wärme und Verkehr, wie denn da die Elektrifizierung in Deutschland so vorangeht. Haben Sie da ein paar Zahlen für uns? Also, ich habe mitgebracht vom Umweltbundesamt äh die Zahlen bis 24 Anteil erneuerbar Energien am Bruttostromverbrauch, das ist für Strom letztes Jahr 54,1% gewesen. Bei Wärme, ich gehe davon aus, dass es nicht reinstrom ist, da ist es 17,8 und im Verkehr ist es 7,3%. Beim Verkehr sehen Sie eben, dass sehr viel noch auf fossilen Brennstoffen basiert. Das heißt, wir haben natürlich schon Sektorenkopplung, sie haben das ja gerade beschrieben, die Wärmepumpen, die E-Autos, bestes Beispiel.
Nun ist ja aber die Sektorenkopplung ja deutlich komplexer und größer, wenn man das wirklich mal so ganzheitlich denkt, äh für die Zukunft. Was denken Sie denn, was sind denn irgendwie Kipppunkte oder besondere Voraussetzungen, die erfüllt sein müssen, ähm dass das dann so richtig vorwärts geht mit der Sektorenkopplung? Es wird eine Frage sein, welchen Strompreis man bereitstellen kann. Da sieht man jetzt wieder diese Verflechtung aus Ökonomie, Ökologie und Versorgungssicherheit, weil sie ja für die Nutzung von Strom in den einzelnen Sektoren müssen sie investieren. Ja, so eine Wärmepumpe kostet halt einfach Geld. Äh ein E mobil anzuschaffen kostet auch Geld und ist auch jetzt im Moment noch teurer, als wenn sie die entsprechende Verbrennerklasse kaufen würden, ne? Damit es sozusagen so ein Weg hin in die Sektorenkopplung noch verstärkt gibt, muss der Strompreis so darstellbar sein, dass ja die man entsprechend umsteigt. Und wie kriegen wir das hin? Und dafür braucht es schlichten greifend vorgehaltene Backupkapazität und es kostet auch recht viel Geld, ne? Also im Moment der Dunkelflaute müssen sie ja irgendwoher die Leistung beziehen und wenn sie die nicht nur aus dem Ausland beziehen wollen, dann müssen sie im Inland eine Form von thermischem Kraftwerk äh bereihalten. Also Gasturbinen, die dann hoffentlich auf Wasserstoffbasis laufen. Die laufen aber sonst nicht, wenn wir sehr stark ausgebaut sind, kosten aber viel Geld. Und das ist so eine Abwägungssache, äh, die uns nicht leicht fällt, sagen wir mal so.
Wenn wir jetzt alles elektrifizieren und dann Sektorenkopplung äh dann auch wirklich durchziehen und dann auch diese Effizienzen dann mitnehmen natürlich, wie wird sich denn da der Strombedarf jetzt z.B. bis 2050 entwickeln für Deutschland? Ich verwende jetzt die Energiewende integrativenken. Da haben die Kollegen von der Technikfolg Abschätzung und die sagen fürs Jahr 2045 äh, dass äh die direkte und indirekte Elektrifizierung äh den Strombedarf auf 1100 bzw. 1300 Terwattstunden jährlich ansteigen lässt.
Wir wissen ja, dass im privaten Bereich ähm da draußen ganz viele Häuser, private Einzelhäuser sozusagen PV-Anlagen sich aufs Dach schrauben, haben alle Energiemanagement Systeme. Viele Leute kaufen sich E-Autos, ein Heimspeicher mit dynamischen Stromtarifen und koppeln dann da auch ihre Wärmepumpe. Warum soll das jetzt eigentlich nicht als Blaupause auch für die Industrie irgendwie so gelten? Also ich verstehe es nicht ganz genau. Sie haben sogar vorgerechnet, dass die Wirkungsgrade relativ klar Richtung Strom sowohl in der Erzeugung als auch im Verbrauch deuten. Ich verstehe es nicht ganz genau, warum sie da nicht viel euphorischer eigentlich hier in dem Podcast auftreten. Ich verstehe sie, warum sie mich fragen. Ich sehe eben sehr viel mehr Hemmnisse aus systemischer Sicht, als es ihnen wahrscheinlich bewusst ist. Ich will das schon auch hin. So ist nicht. Also, wir haben Hindernisse aus systemischen Gründen in diesen Zukunftszenaren, die die meisten nicht mitdiskutieren und mitdenken, ähm wenn es um solche äh Zukunftsdinge der Sektorplung geht. Nicht, dass sie mich falsch verstehen, ich bin absolut dafür. 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, Wirkungsgraden so ist immer auch dann plötzlich die ökonomische Frage im Raum und immer auch die äh Versorgungssicherheitsfrage. Plus manche machen aus diesem Energietrilemmer ein Tetralemmer, nämlich die Frage ist, welche was akzeptiert die Bevölkerung? Wir erleben ja, dass Menschen ähm, obwohl es noch gute Windkraftstand gibt, dieses Windkraftanlage nicht wollen, ja, weil sie ihnen den Blick verstellt. Oder die ähm die Höchstspannungsgleichstromtrassen, die wir dringend benötigen, äh z.B. ähm die wollen sie auch äh irgendwie nicht sehen und in der Erde haben, aber ohne die geht's halt nicht. Also z.B. für Deutschland jetzt mal national gesprochen. Wir können zwar das Szenario 2028 2030 mit sehr viel Wind in Schlesigholstein, das können wir mit diesen Höcksspannungsgleichstromleitungen nach Süden gewährleisten. Brauchen aber dann im Süden alle Pumpspeicherkraftwerke und auch Gasturbinen, um den Gradienten, ja, der sich dann einfach, wenn dort viel PV ist, äh an Leistungserzeugung, um den entsprechend gegenzubalancieren, um überhaupt äh äh das System stabil zu halten. Also es ist nicht so einfach. Ich würde es mir, ich würde es mir gerne einfacher wünschen.
Ja, bei Sektorenkopplung sprechen wir doch über sehr örtlich begrenzte Lösungen, z.B. für das Unternehmen, wo dann die E-Autos von den Mitarbeitern tagsüber geladen werden, denn die Sektorenkopplung besteht auch darin, dass irgendwie ein großer Speicher im Unternehmen steht, der dann eben diese Spitzen abdämpfen kann. Und so ganz grundsätzlich, wenn man eine Wärmepumpe als Energieversorger auch für die Warmwasserbereitung irgendwie nutzt, dann ist das doch eigentlich relativ unabhängig vom Strom. Nein, da geht ihr da geht die Gesamtbilanz nicht auf. Also im Normalfall auch gerade für Industrieunternehmen kriegen sie gar nicht über die lokale Produktion, also mit PV auf dem auf den Dächern. Sie schaffen es nicht lokal so viel äh Strom so zu erzeugen, dass sie auch in der Tagesbilanz sozusagen damit hinkämen. Das äh das ist gerade für die Industrie schwierig, weil die doch sehr viel mehr Energie braucht, als man sich das vorstellen kann. Ich selber war mal bei der BSF für die Kraftwerke zuständig und für die Netze dort. Also ich weiß, was die zumindest diese Art der energieintensiven Industrie braucht. Der Energiebedarf dieser Industrie, der entspricht dem Jahresbedarf von Dänemark oder auch Luxemburg. Also das ist einfach nicht lokal leistbar und so geht es mit vielen Industriebetrieben, die die ja das Land irgendwie versorgen sollen. Also daran, ich glaube, das durchaus machbar ist, die Beschäftigten mit Strom für ihre E-Mobile äh tagsüber mit PV z.B. zu Land. Das glaube ich, das ist weitgehend machbar, aber den Betrieb selber, das halte ich für unmöglich.
Da das ja so komplex ist, versuchen wir jetzt mal das ein bisschen aufzurollen und die einzelnen Technologien in den Sektoren durchzugehen, dann wird glaube ich manches auch ein bisschen klarer. Vielleicht beginnen wir mal beim Stromsektor, weil das ist äh ja so der zentrale Ausgangspunkt und da ist ja auch schon sehr sehr viel passiert. Äh nehmen Sie uns da mal mit. Wir haben natürlich PV, wir haben Windstrom. Äh was was sind dann noch so die zentralen Bausteine oder Technologien, die jetzt da für die Sektorenkopplung essentiell werden? Netzausbaum. Also wir müssen immer auch erstmal gucken, dass der Strom ganz sicher auch dorthinommt, wo er gebraucht wird. Das Stromsystem und dessen Stabilität auf Dauer zu gewährleisten ist wirklich eine Aufgabe, die ohne Netzausbau vermutlich nicht geht. Das hängt, sie können im Moment schon beobachten, dass die Schalthandlungen, die die Übertragungsnetzbetreiber vornehmen, ich glaube auch die äh Verteilnisbetreiber, zumindest in der 110 KV Ebene, äh die steigen exponentiell. Also, das heißt, Netze sind heute schon sehr schwer zu betreiben. Ja, und der Blackout aus Spanien und Portugal hat uns ja vor Augen geführt, äh was das dann bedeutet, wenn da mal ähm es leider schief geht, ne? Also äh wir brauchen den Ausbau des Netzes, wir brauchen den, wenn wir immer weiter in Richtung Sektorenkopplung, um in dieses Splusmodus zu kommen, wo wo man im Grunde genommen gucken muss, wo kann man den Strom, der sonst äh nur durch Abregelung, also vernichtet wurde oder nicht geerntet wird, eich korrekterweise, wie kann man den dann umsetzen in ähm entsprechende Speicherung? Also, das muss eine Kombination sein aus Netzausbau und weiterer Ausbau der Winterzeugung und PV-Azeugung und zwar durchaus vermutlich auf allen Granularitätsstufen, also sowohl auf den Hausdächern äh also PVR als auch ähm weiterhin Solar Stromspeicherparks. Also das ist die Kombination aus PV Feldern plus Batterien, ja, ähm als auch dann äh ja große Windkraftanlagen an der richtigen Stelle. Da hat übrigens das Energy Lab am Campus Nord des KT eine echte Vorreiterrolle gespielt, denn dort stand, ich glaube es war 2014 der erste Solarstrom Speicherpark, also die Kombination aus großem PV mit ungefähr 1 Megwatt Peak und ungefähr 1,5 Megwatt Stunden Lizumenspeicher. Und das war vor 10 Jahren. Und das Vorbild für alle die jetzt in Deutschland äh ausgerollten Kombinationen dieser Art. Meistens hat wir mittlerweile so bei 8 bis 10 Megwatt PV Peak und äh ich glaube, die machen dann 4 5 6 Megwattstunden hin und alle verweisen dann auf die Mutter sozusagen dieser Technologie und die steht am KT im Energy Lab am Campus Nord.
Ehrlich gesagt, wenn wenn ich an Sektorenkopplung denke und wie man das jetzt wirklich äh komplett auf andere Sektoren auch noch ausweitet und die damit reinholt und verbindet, dann stelle ich mir das schon unfassbar komplex vor, das alles zu koordinieren. Äh, sie haben es gerade schon gesagt, Netzausbau ist da der der Riesenschlüssel. Netzausbau heißt ja auch die Digitalisierung des Netzes, also tatsächlich, dass ähm ja alle Stellen miteinander kommunizieren können. Können Sie dann noch mal ein bisschen reingehen, weil wir da meistens irgendwie doch eher so bei den Privatnutzern und dem Smart Meet hängen bleiben, aber so auf dieser Systemebene, was muss da wie digitalisiert und und verknüpft werden? Das fällt mir deshalb leicht, weil die Professur, die ich am Kit habe, die heißt Energieinformatik. Also ich mache genau die Digitalisierung und die Systemchestrierung, sage ich mal, ja, des Systems.
Ja. Es wird häufig äh geht es um die Stabilisierung grundsätzlich des Netzes. Wir könnten z.B. jetzt im Straßenzug anfangen, also gehen wir raus aus dem einzelnen Haus. so eine Situation, wie ich sie vorher dargestellt habe, dass da um 12 Uhr ein Problem entsteht, das kann man durch entsprechende Interaktion der Hausenergy Management Systeme schon ein Stück weit lösen, indem eben nicht alle morgens gleich, wenn die Sonne scheint, ihre Batterien volladen und dann gibt's um 12 Uhr das Problem, sondern der eine speißt dann halt schon ein und lädt dann später um 12 Uhr die Batterie voll, aber das muss eben koordiniert werden. ähm entweder direkt per ja per Befehl, also indem irg Optimierer gelaufen wird, oder durch lokale Energiemärkte, die aber auch wieder digital und automatisiert sozusagen durchlaufen jetzt mal ganz lokal gesagt. Ähnliche Fragen ergeben sich dann für, wenn wir so langsam den Scopus aufmachen äh für regionale äh Netze. übrigens nicht nur Stromnetze, sondern natürlich auch Wärmenetze und Gasnetze ähm um ähm dann immer diese Balance zwischen Erzeugung und Nachfrage äh zu matchen. Ja, das muss immer genau passen, weil sonst hat man halt ein Stabilitätsproblem und dafür wiederum braucht man eine Automatisierung, die an den einzelnen Stellen ähm die die Daten rechtzeitig äh bereithält. Sei es jetzt z.B. für sogenanntes Demandzeitmanagement. Also, wenn jetzt die PV-Alage weniger Leistung liefert als gedacht, dann muss ja äh damit es stabil bleibt, die Nachfrage sofort sinken, ne, damit es wieder die Balance hat. Und das geht natürlich dann über entsprechende Digitalisierungselemente äh so dass dann die Abnahme dort, wo sie kann zurückfährt. Dazu gehört auch die Fähigkeit z.B. mit irgendwelchen KI Algorithmen, den wir auch forschen und die wir auch im Energy Lab umsetzen, ähm dann Vorhersagen zu machen, probabilistische Vorsagen von sowohl erneuerbarer Erzeugung als auch ähm der der entsprechenden äh des entsprechenden Verbrauchs und das dann entsprechend äh in Einklang zu bringen durch äh Vorabnetzberechnungen, also Simulationen mit Highperformance Computing, vielleicht sogar in Echtzeit, um zu schauen, ob diese Balance auch tatsächlich von dem Netz geleistet werden kann. Das sind so Themen, die sich äh hier in dem Bereich ergeben und an den wir auch sehr intensiv forschen.
Sie haben es vorhin schon erwähnt, die stationären Batteriespeicher, die natürlich auch eine größere Rolle spielen werden, aber für uns ist jetzt interessant, wir haben natürlich schon häufig hier in diesem Podcast darüber gesprochen. Ähm aber mal so aus ihrer Sicht, also so ein bisschen der äh ja systemischen und Obersicht irgendwie das zu betrachten. Was ist aus Ihrer Sicht denn ähm die Aufgabe in Zukunft von solchen stationären Großspeichern? Na ja, also zunächst mal, wenn alle in ihren Häusern viel stationäre Großspeicher hätten, ne, also dort, wo früher äh die Öltanks standen und Gott sei Dank jetzt nicht mehr stehen, wenn man also diesen dieses Volumen mit entsprechenden Speichern ähm vollstellen könnte, es muss natürlich bezahlbar irgendwie sein. PV auf dem Dach äh hat ja, dann hat man dieses 12 Uhr Problem nicht, von dem ich vorher gesprochen habe. Also es ist klar, dass wir ein System, das auf er verneuerbaren Energien beruht. Ohne Speicher ist das gar nicht denkbar, denn es muss jetzt nun mal ähm die Erzeugung über den Tag irgendwie verteilt werden. Das ist bei Photovoltaik, glaube ich, ganz klar, dass es in der Nacht keine Produktion gibt, denn dadurch ist ja die Nacht definiert, dass die Sonne nicht scheint. Für Wind ist es ganz ähnlich, äh gibt's ja auch auf und ab. Und allein um dieses auf und ab etwas auszubalancieren und damit für die Stabilität des Stromnetz sozusagen angenehmer zu sein, sind Speicher schon mal wichtig. Wir sind auch wichtig jetzt z.B. wie die Übertragungssetzbetreiber sie als sogenannte Booster Gritboster einsetzen. Also, wenn wir eine Leitung haben, die an wenigen Stunden im Jahr überlastet ist, dann kann ich auch statt, dass ich da eine zweite Leitung ziehe und die Kapazität verdopple, einfach auch eine Batterie davor und dahinter bauen und sozusagen aus den Batterien leben und sowas wie eine virtuelle Leitung machen. Ja, und dafür braucht diese stationären Großspeicher auch. Äh und dann Insektorkopplung. Ich hatte das ja vorher schon bei der Dunkelflaute angedeutet. Da werden es vermutlich nicht die Litium oder Postlitium Iionen Speicher hinbekommen, weil die Energiemengen zu groß sind. Dort wird man in den Molekülspeicherung gehen müssen, also Wasserstoff oder Methan oder ähnliche ähnliche Dinge.
Ja, aber da sind wir auch beim Thema. 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, dass man da z.B. Wärme herstellt, dass man da irgendein Gas erzeugt oder irgendwie ja diesen Strom anders speichert. Wie kann man das noch beschleunigen oder welche Sektoren konkret würden Sie da empfehlen? Na ja, die die Wasserstofffrage steht ja jetzt in in Deutschland schon eine ganze Weile im Raum, die genau dafür gedacht ist. Da ist auch die Frage nach diesem Backbone Wasserstoffnetz, das dann auch eben Energien von Nord z.B. nach Süd nicht über die Stromleitung transportiert, sondern über die äh Wasserstoffäh Leitung. Sie könnten auch mit entsprechenden ähm hocheffizienten Verfahren Metal herstellen und damit die Infrastruktur, die schon da ist, sozusagen nutzen. Es geht immer irgendwie darum, aber damit es sozusagen noch bezahlbar ist, muss es dann wieder so plus Strom eigentlich sein, der da gerade nicht gebraucht wird. Ähm und das ist dann gleichzeitig der Speicher, weil man kann Wasserstoff sehr gut in Kavernen speichern oder auch Methan sehr gut in Kavernen speichern. Da kriegen sie diese großen Energiespeichermengen hin. Ja, die die bisher in fossilen Brennstoffen auf der Halte, die Kohlehalte ist auch nichts anders als ein Speicher für das Kraftwerk. Ja, äh dann da gespart. Jetzt müssen wir andere Formen finden. Das können auch die Flüssig Kraft Stoffe sein, die für die Efuels äh also aus erneuerbaren Strom und CO2 aus der Luft hergestellten ähm Kohlen Wasserstoffe äh für Schwerkraftverkehr z.B. Äh, das ist nich auch eine Form von Speicher, der dann wieder gebraucht wird, wie gesagt, wenn ähm die Große Wetterlage sozusagen es nicht hergibt, dass es Wind und Sonne von allein sind.
Dass das technisch geht, das finden wir schon mal ganz ganz toll. Ist sehr gut in diesem Podcast platziert. Jetzt kommen wir mal zu diesem zweiten ähm Arm, den Sie immer wieder sagen, es muss bezahlbar sein. Also ganz konkret Wärmepeicher, Wasserstoffspeicher und Efuels. Ist das eigentlich zu bezahlen? Ich meine, dass das funktioniert, glaube ich, wissen wir sehr, sehr gut. Aber passiert das auch, was man kann Wasserstoffschlichten ergreifend aus dem Elektrolyseur holen. Ja, das geht sie jetzt in der richtigen Skala ähm darzustellen, weil da muss man schnell in die Megawatt Skala kommen. Da hat sich ja Europa das ja eigentlich vorgenommen, tut sich die Industrie schwerer als gedacht. Das hängt aber auch mit der Abnahme, also den denn es gibt anscheinend zu wenig Projekte, die das dann auch nachfragen, ne? Da bin ich kein Spezialist, sondern das ist das, was ich so höre für Elektrifizierung ähm in im Verkehr. Der Hochlauf der E-Mobilität, den sehen wir, da ist es ja, glaube ich, eher die Frage, wie ist es mit der, wo kann ich laden, wo sind die Ladesäulen, gibt's genügend davon und so weiter. Aber da sehe ich eigentlich nicht so viel Hinderungsgründe bei den Efuels, die sind sozusagen noch deutlich zu teuer. Ja, äh ich glaube Faktor 2 oder 3, so, dass im Moment die niemand kaufen würde. Äh, ich glaube im Flugbereich gibt's dieses E-Kerosin, das die eine oder anderen zu verwenden, um sozusagen die CO2 Kompensation ähm äh durchzuführen. Im Wärmebereich ist es so, dass da hängt eben immer von der Wärmeanwendung und dem Temperaturniveau ab. In dem Moment, indem sie eine Fußbodenheizung haben und ein gut gedämptes Haus, ist die Wärmepumpe auf jeden Fall konkurrenzfähig. Überhaupt keine, ich habe es selber, also das ist meiner Meinung nach keine Frage, solange die die Strompreise insgesamt halbwegs in dem in einem gewissen äh Rahmen bleiben, ne? Also während der Phase ähm ja, als die Preise so stark gestiegen sind aufgrund des Angriffskriegs, da ist es nich dann schon auch eine Herausforderung. Da muss man dann gucken, was der Strompreis, der besser dran ist oder der Gaspreis. Aber das ist, glaube ich, äh für den Raumwärmebereich, das geht auf Dauer, wo es schwierig wird, sind Temperaturniveaus, die in der Industrie gebraucht werden, die eben deutlich höher sind. Da muss man erst zum Teil die Wärmepumpen noch erfinden und sie brauchen eben dann auch eine entsprechend große Wärmequelle auf der auf der niedrigeren Temperaturseite. Ja, also viele denken jetzt an so Großwärmepumpen für Fernwärmenetze ähm aus Gewässern. Ja, also hier in Karlsruhe, ich glaub auch in Mannheim so eine Großwärmepumpe 20 MW, die man in den Reihen, also den Flussrein jetzt ja reinhält, also um dort dann die entsprechende kalte Seiteäh zu haben, aus der man die Wärme herausnehmen kann.
Sie haben es gerade schon thematisiert, Elektroautos, das ist wahrscheinlich auch hier jedem Hörer in diesem Podcast ähm natürlich klar, dass der Trend da ganz klar hingeht. Wir sehen das aber auch genauso bei E-Bussen und E-LKW mittlerweile, dass sich das doch sehr in diese Richtungen so verschieben wird. Ähm, nun gibt's aber natürlich im mobilen Bereich, in im Verkehr auch noch andere Technologien. Aber wenn wir jetzt mal bei diesen bleiben und einfach mal annehmen, dass das immer weiter nach oben gehen wird, dann haben wir da natürlich sehr, sehr viele mobile Speicher in Zukunft im Energiesystem, die immer rumfahren. Wie können wir die denn in einer äh ja, in einem Gesamtsystem, wie können wir die einbinden und effizient nutzen? Ja, das ist sofort die Frage nach der Bidirektionalität, ne? Also, wenn die Speicher groß sind, das sind sie vergleichsweise und sie sind auch angeschlossen, dann kann natürlich die Energie dazu genutzt werden, um dann eventuelle Knappheiten ja auszugleichen, indem sozusagen ausgespra wird. Dazu ist wieder die Digitalisierung wichtig, weil lokal klar sein muss, was wird wann, wo wie gebraucht und was ist überhaupt angeschlossen und was kann man denn entsprechend auch aggregiert? äh weil das einzelne Fahrzeug bringt ja nicht viel, sondern sie brauchen dann gleich eine Flotte, so ein Schwarm äh nicht nur Intelligenz, sondern Schwarmverhalten äh um dann zur Netzstabilisierung beizutragen. Und das ist eine der großen Chancen, die wir die wir haben. Müssen wir irgendwie rechtliche Fragen klären, wer dann die Alterung der Batterie zahlt und ähnliches. Äh, aber aber das ist eine der Chancen, die wir die wir demnächst hoffentlich auch nutzen und also ich würde hoffen würde danach schauen, dass ich selber ein bidirektionales E-Mobil mir jetzt dann kaufe. Darauf habe ich auch gewartet. Ja, es gibt ja jetzt welche.
Vielleicht noch mal ähm so ein bisschen zusammenfassend, was ich bisher jetzt so mitgenommen habe. 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. Wir haben aber auf der anderen Seite auch Wärmepumpen, äh die sich auch ganz gut entwickeln, wo man noch gucken muss, wie kriegen wir die größer, wie kriegen wir die auch vielleicht in industrielle oder in die Wirtschaft irgendwie mehr rein. Aber dann gibt's eben noch andere Bereiche, die scheinen noch irgendwie sehr unklar. Ähm, das habe ich auch ehrlich gesagt so am Anfang des Gesprächs bei Ihnen immer so ein bisschen mit dieser Skepsis jetzt verbunden. Jetzt verstehe ich das erst so richtig, weil sie natürlich sagen ähm wir haben dann noch so Technologien, da ist der Markt noch nicht ganz klar, so wie bei grünem Wasserstoff, das ist so ein Henne Eiproblem. Wir haben nicht wirklich die Abnehmer, deswegen wird nicht so viel produziert. Wir haben da diese Efuels, die sind im Moment noch viel zu teuer und keiner traut sich daran. Aber gleichzeitig haben wir eben Bereiche wie beispielsweise Schüssverkehr, Flugverkehr und sowas. Da müssen wir wahrscheinlich irgendwann, wenn wir das wirklich durchziehen wollen, dann da dran. Also habe ich das richtig verstanden? Dieses Spannungsfeld, das ist da sind eben noch sehr, sehr viele offene Fragen in manchen Technologien, ökonomische Natur äh in erster Linie, aber auch technologischer, ob wir das so hinkriegen oder? Ja, also das vor allem ich finde jetzt ihren Begriff des Spannungsfelds gut, weil ich das mit diesem Energietrilemma schon beschrieben habe. Das ist genau so ein Spannungsfeld und das immer die Frage stellt, ja, ist es denn bezahlbar? Gibt's da ein US Case dazu oder ein Business Case dazu? Und in diesem Spannungsfeld bewegen wir uns eben und deshalb geht's auch nicht so schnell voran, äh wie man sich das vielleicht, wie ich auch zunächst mal mir das naiverweise vorgestellt habe. Ja, also es sind andere gewichtige Faktoren der Gesellschaft, die dann da reinspielen und sagen, Moment mal, also so schnell könnt ihr nicht machen, weil dann dann klappt das wirtschaftlich nicht oder dann klappt das mit der Versorgungssicherheit nicht oder es klappt mit der Akzeptanz nicht. Ja, und so versuchen wir eben so gut als es geht als Gesellschaft in diese, weil da müssen wir ja aufgrund der des Klimawandels hin, ne, ähm in in diese Zukunft zu kommen, in der wir äh eben dann so wenig wie möglich CO2 äh emitieren.
Herr Hagenmeier, vielleicht stellen Sie uns ganz kurz mal in diesem Podcast da. Sektorenkopplung heißt im Umkehrschluss, jetzt mal ganz pauschal gesagt, dass wir alle insgesamt Energie sparen, weil wir sozusagen die Überschussenergie, die wir erzeugen, nicht wegschmeißen müssen, sondern irgendwo speichern oder gleich in anderen Sektoren nutzen. Haben Sie irgendwie eine Zahl für uns, wie groß eigentlich dieses Potenzial, also jetzt mal theoretische Potenzial der Sektorenkopplung in Deutschland mit allen Erzeugern, Speichern und Verbrauchern ungefähr wäre? Das Potenzial ist dann das, was im Moment eben nicht elektrifiziert ist. Ja, also das heißt, diese Gesamtanteile des Verkehrs, die ich äh vorher genannt hab, die Wärmeanteile ähm und die Industrieanteile, die die im Moment eben nicht elektrifiziert sind, das sind dann ähm 4 bis 500 Trawattstunden. Ja, so wären es. Also von dem dann gesamthaften sind es 40% grob, ne? ähm und im Grunde genommen ein bisschen weniger als was wir im Moment sowieso schon im Stromsektor haben im Moment. Ja, also man kann andersrum auch sagen, um das Potenzial der Sektorenkopplung zu hebben, die dringend von Nöten ist, um das Gesamtsystem darzustellen, müssen wir in eine nahe zu All Electrical Society gehen. Ja.
Ja, Herr Hagenmeier, herzlichen Dank für ihre Expertise und auch für ihre ehrliche Einschätzung äh auch bei ja manchen kritischen Punkten, die es in Zukunft noch so zu bewältigen gibt bei der Sektorenkopplung. Liebes Publikum, jetzt seid ihr dran. Schreibt uns gerne mal in die Kommentare. Habt ihr zu Hause Sektorenkopplung schon umgesetzt? Habt ihr da irgendwie Wärmepumpe, PV auf dem Dach und so weiter? Wie ist das alles verbunden? Und wie nutzt ihr das auch? Wie welche Effizienzgewinne seht ihr da, die dann tatsächlich bei euch dann rüberkommen? Ansonsten, wir sind am nächsten Sonntag wieder zurück für euch. Macht's gut bisin. Tschüss. Tschüss.
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