Forschung in der Energieversorgung - Die Energiewende zu Ende bringen

Prof. Markus Zdrallek leitet den Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgungstechnik an der Bergischen Universität und fördert als wissenschaftlicher Direktor der Neuen Effizienz die nachhaltige Transformation im Bergischen Städtedreieck.

Die Abhängigkeit von fossiler Energie spielt uns gerade übel mit. Wie lassen sich solche Krisen vermeiden?

Energieexperten sind sich einig, dass wir unabhängiger von Energieimporten werden müssen. Das geht nur, indem wir die regenerativen Energien stärker ausbauen und die Energiewende zu Ende bringen.

2023 wurden über 14 Gigawatt neue Kapazitäten mit Photovoltaik aufgebaut, das entspricht 14 Kernkraftwerken. Wie weit ist der Weg noch?

Deutschland hat schon die 60-Prozent-Grenze an regenerativen Energien im Stromsektor geknackt – vor 20 Jahren waren das nur fünf Prozent. Das größte Problem sind die anderen Sektoren: Mobilität und Heizen. Daran müssen wir in der zweiten Phase der Energiewende arbeiten. Im Mobilitätssektor sind wir bei etwa zehn Prozent regenerativem Anteil, beim Heizen etwa bei 18 Prozent. Wenn wir nicht bei vier, sondern wie Norwegen bei 70 Prozent Elektroautos wären, dann wäre uns die Sperrung der Straße von Hormus relativ egal.

Macht die Regierung im Ausbau regenerativer Energien Rückschritte?

Man hat tatsächlich das Gefühl, dass die neue Wirtschaftsministerin die Energiewende nicht mehr sehr stark antreibt. Am kritischsten sehe ich den Entwurf für die Reform des Gebäudeenergiegesetzes. Man will Gasheizungen mit einer Grüngasquote stärker fördern, ohne festzulegen, wo das ganze grüne Gas herkommen soll. Sogar die Ölheizung kommt wieder aus der Kiste – das halte ich tatsächlich für einen Rückschritt.

Haben Wissenschaftler oder die Wirtschaft da ein Mitspracherecht?

Ich glaube schon, dass das Gebäudeenergiegesetz noch nicht in Stein gemeißelt ist. Und die Wirtschaft müssen wir tatsächlich vonseiten der Politik entlasten. Mit den aktuellen Energiepreisen ist sie nicht wettbewerbsfähig. Wir brauchen so etwas wie einen Industriestrompreis, bis wir wieder bei niedrigeren Energiepreisen sind.

Wie unterstützen Sie als Forscher?

Unter meiner wissenschaftlichen Leitung gibt es die Neue Effizienz, das ist ein AnInstitut an der Bergischen Universität zusammen mit den drei Städten und Stadtwerken im Städtedreieck. Es bietet gezielt Produkte für Industrieunternehmen an, um ihre Energiekosten zu senken. Wir haben etwa ein Grid-Check im Angebot – ein Vehikel zur Analyse und Optimierung der elektrischen Netzinfrastruktur. Oder Ökoprofit, wenn zusammen mit Mitarbeitern nach Effizienzmöglichkeiten gesucht wird. Wir haben Produkte, die die Mitarbeiter schlichtweg für das Energiesparen sensibilisieren. Unser Projekt mit der WSW – Happy Power Hour – diente als Vorläufer für dynamische Strompreissysteme, die mittlerweile fast jeder Stromversorger anbietet. Es gibt gerade in der Metallverarbeitung in der Region viele Unternehmen, die einmal am Tag galvanisieren müssen, wobei die Uhrzeit egal ist. Flexibilität ist das Zauberwort im Energiesystem der Zukunft.

Sie erhielten neulich die Auszeichnung „Aktivster Wissenschaftspartner“ von den Energieforen Leipzig ...

Das Projekt „PAMAd“ (Predictive Assetmanagement Advanced) ermöglicht, die Kosten für die Instandhaltung und Erneuerung der Stromverteilnetze mit Hilfe von KI-Methoden deutlich zu reduzieren. Die gesparten Kosten können die Betreiber in den Ausbau der Netze für die Energiewende investieren.

Wie muss man sich die Energieversorgung der Zukunft vorstellen?

Unser Lehrstuhl stellt sich die Energieversorgung der Zukunft in einer fast hundertprozentig regenerativen Welt vor. Jetzt sind wir in der allerteuersten Phase dieser Energiewende, weil wir zwei Systeme parallel fahren. Was wir aber auf keinen Fall machen dürfen, ist stehenbleiben. Ich bin mir sicher: Am Ende haben wir niedrigere Strompreise als bisher. Wann wird das sein? Das Ziel der Bundesregierung ist, 2045 CO₂-frei zu sein – das ist nicht unrealistisch.

Wo soll das Geld für die Übergangsphase herkommen?

Ich glaube, dass es an Geld und Investitionsbereitschaft in diesem Lande grundsätzlich nicht fehlt, man muss aber die richtigen Formate finden, um zum Beispiel auch die Bürger zu beteiligen. In Wuppertal gibt es ja Bürgergenossenschaften, die Photovoltaik-Anlagen betreiben – so etwas würde ich mir mehr wünschen. Insgesamt haben wir nach wie vor eine hohe Akzeptanz für diese Energiewende. Laut Umfragen liegt sie bei 90-95 Prozent, aber sobald das Windrad vor der eigenen Nase gebaut werden soll, sieht es schon wieder anders aus. Also müssen wir die Leute daran beteiligen, damit sie auch etwas davon haben.

Reichen denn die Speicherkapazitäten für die erzeugte Energie?

Tatsächlich ist auch das ein Problem, aber es fehlt nicht unbedingt an Batteriespeichern. Ein Batteriespeicher ist gut dafür, um die Energie vom Tag in die Nacht zu bringen, aber nicht, um die Energie saisonal zu speichern. Um sie vom Sommer in den Winter zu bringen, da brauchen wir andere Formen von Speicherung in chemischer Form, wahrscheinlich in Form von Wasserstoff. An einem sonnigen und windigen Tag kommt uns der Strom in Deutschland zu den Ohren raus. Dieser Strom wird sehr günstig ins Ausland exportiert – so können in Polen zum Beispiel alte Braunkohlekraftwerke runtergefahren werden. Aber diese saisonale Speicherung der Überschüsse, das wird nur in chemischer Form gehen.

Woran arbeiten Sie im Moment noch?

Ausbau der Stromnetze ist bei uns tatsächlich ein großes Thema, also wo muss jetzt ausgebaut werden, um die ganzen Elektrofahrzeuge, die Wärmepumpen, die Photovoltaikanlagen in die Netze zu integrieren. Solche Zielnetzplanung haben wir schon für mindestens 70 Stadtwerke in Deutschland gemacht. Noch ein großes Thema bei uns sind im Moment Resilienz und Blackout-Vorsorge. Als im Januar die drei Stadtteile in Berlin für vier Tage lahmgelegt wurden, war das noch ein vergleichsweise kleiner Blackout. Das Thema einer kriegerischen Auseinandersetzung in Europa kann man nicht mehr ignorieren: Wenn man zum Beispiel sieht, was in der Ukraine passiert. Und so haben wir ein ganz besonders spannendes Projekt, bei dem es wirklich darum geht, was im Falle eines langanhaltenden Blackouts in ganz Europa passiert, wie in dem berühmten Buch von Marc Elsberg. Im Falle eines Blackouts bricht das öffentliche Leben sehr schnell zusammen und wir arbeiten daran, dass zumindest die kritische Infrastruktur noch weiterversorgt werden kann. Vorreiter waren da die Wuppertaler Stadtwerke und die Energieversorgung Leverkusen. Im Falle eines Blackouts schalten die Stadtwerke in Wuppertal ein Notnetz, das von dem Müllheizkraftwerk am Küllenhahn aus aufgebaut wird. Alles bis auf Krankenhäuser, Wasserwerke, Polizeistationen, Feuerwehrstationen und ein paar Supermärkte – ungefähr ein Fünftel von Wuppertal – wird ausgeschaltet. Und es kann dann in einer Insel drei bis fünf Tage – so lange reicht nämlich der Müll – weiterversorgt werden. Das wird im Moment ausgerollt auf zehn weitere Stadtwerke in Deutschland. Ziel ist, einen Leitfaden zu entwickeln, damit das jedes Stadtwerk selbst machen kann und nicht mehr die Bergische Universität dafür braucht.

Das Gespräch führte Evgenia Gavrilova