Die grösste Energiequelle

Nur 20 Prozent der Primärenergie kommt beim Endverbraucher an, sagt Peter Terwiesch. Damit bietet die Erhöhung der Energieeffizienz ein grosses Potential. Industrielle und private Endverbraucher haben dabei die höchste Hebelwirkung. Der zunehmende Einsatz erneuerbarer Energiequellen zwingt zum Bau intelligenter Netze.

Steffen Klatt: Energieeffizienz wird oft als die ergiebigste Energiequelle bezeichnet. Wie gross ist das Potential?

Peter Terwiesch: In der Energiewertschöpfungskette gehen von der Primärenergie bis zum  Endverbrauch heute 80 Prozent verloren. Nur 20 Prozent werden genutzt. Das bietet ein enormes Verbesserungspotential. Mit den heute vorhandenen ABB-Technologien können wir den Anteil der genutzten Energie verdoppeln. Laut der Internationalen Energieagentur kann die Energieeffizienz bis 2030 den grössten Anteil an der Verringerung des Kohlendioxidausstosses leisten, nämlich etwa 60 Prozent und damit weit mehr als erneuerbare Energien und Kernenergie zusammen. Energieeffizienz ist auch die kostengünstigste Massnahme, um den CO2-Ausstoss zu verringern.

Steffen Klatt:Am billigsten ist also die Energie, die gar nicht erst gebraucht wird?

Peter Terwiesch:Definitiv.

Steffen Klatt:Ist dieses Potential gleichmässig über alle Schritte der Produktion und des Verbrauchs verteilt?

Peter Terwiesch:Potential gibt es entlang der gesamten Kette, aber am grössten ist der Hebel beim
Endverbrauch, sowohl im privaten als auch im industriellen Bereich. Das liegt daran,
dass die Verluste sich in der Kette mit dem Faktor fünf multiplizieren. Jedes Watt, das wir beim Endverbrauch einsparen, spart fünf Watt Primärenergie. Zusätzlich sparen wir noch Kosten für die Infrastruktur.

Steffen Klatt:Der Verbraucher hat also eine Hebelwirkung?

Peter Terwiesch:Sehr stark sogar. Wir sehen das auch im industriellen Bereich: Die Einführung von drehzahlvariablen Antrieben anstelle von fixen Antrieben bietet Einsparungen zwischen 30 und 50 Prozent. Dieses Potential ist heute erst zu 10 Prozent genutzt. Das heisst umgekehrt, dass noch 90 Prozent zu holen sind. Investitionen zur Nutzung dieses Potentials rechnen sich sehr schnell, einerseits durch die eingesparte Energie. Andererseits kann mit diesen Methoden eine bessere Kontrolle über den Prozess erlangt werden. Damit kann aus einer bestehenden Anlage sehr oft mehr herausgeholt werden.

Steffen Klatt:Mit welchen technischen Mitteln kann das Einsparpotential im Energieverbrauch rasch gehoben werden?

Peter Terwiesch:Eine der wichtigen Methoden ist die Leistungselektronik, das heisst die Umformung von Strömen und Spannungen mittels Silizium. Das klingt etwas abstrakt. Aber da geht es darum, für solche drehzahlvariablen Antriebe, aber auch für die Hochspannungsgleichstromübertragung eine Brücke zu bauen zwischen den 50 Hertz, die das Netz hat, und der optimalen Geschwindigkeit, welche die jeweilige Anwendung benötigt. Das ist auch wichtig, wenn erneuerbare Energien ins Netz integriert werden sollen. Denken Sie an Solarzellen, die Gleichspannung erzeugen: Im Netz brauchen Sie aber Wechselspannung. Das gleiche gilt für viele Windkraftanlagen: Sie produzieren nicht mit der Frequenz, die Sie benötigen. Es braucht also eine Übersetzung, sowohl an der Quelle als auch in der Verwendung und schliesslich in der Speicherung von Energien. Jedes Mal brauchen Sie eine Übersetzung, und das ist der Bereich der Leistungselektronik.

Steffen Klatt:Wo sind Ihre wichtigen Märkte?

Peter Terwiesch:Wir sehen weltweit unterschiedliche Schwerpunkte, aber  sowohl in den Industrieländern als auch in den aufstrebenden Schwellenländern wie China, Indien oder Brasilien ein grosses Interesse und Potential. Dabei stellen wir auch regelmässig neue Weltrekorde auf. So ermöglichen ABB-Technologien die Verbindung eines Staudamm 2000 Kilometer westlich von Schanghai mit einer Leitung von 6400 Megawatt und einem Verlust von nur 7 Prozent mit der Wirtschaftsmetropole. Das ist in etwa der Durchschnittsverbrauch der Schweiz abgedeckt; mit nur einer Leitung aus einem einzigen Wasserkraftwerk.

Steffen Klatt:Hat ABB auch direkt etwas für den privaten Endverbraucher zu bieten?

Peter Terwiesch:Unbedingt.  Wir haben Produkte, die das sogenannte smart grid unterstützen (das intelligente Netz, das Strom aus unterschiedlichen Quellen und unterschiedlicher Verfügbarkeit aufnehmen und zuverlässig zur Verfügung stellen kann, stk). Auch im smart building, dem intelligenten Gebäude hinter dem Zähler, sind wir sehr aktiv. Heute sind Haushalte oft nicht mehr nur reine Verbraucher, sondern sogenannte Prosumenten von Energie. Das Netz muss sowohl ihren Verbrauch als auch ihre Produktion etwa auf dem Solardach intelligent einbinden. Dabei müssen Sicherheit und Komfort gewährleistet werden. Auch die Batterien zukünftiger Elektroautos können dabei als Speicher einbezogen werden.

Steffen Klatt:Sie haben den Weltrekord bei der Langstreckenübertragung von Strom genannt. Heute wird immer mehr Strom dezentral erzeugt. Werden dadurch die Langstreckenleitungen zu weissen Elefanten?

Peter Terwiesch:Das smart grid wird ein Netz des sowohl als auch sein. Es wird offen sein für grosse und kleine Formen der Stromerzeugung. Wir werden beides brauchen. Mit solarer Stromproduktion allein werden Sie etwa in einem Land wie der Schweiz den Energiebedarf allein nicht decken können. Denken Sie an die Desertec-Initiative, an der ABB als Gründungsmitglied beteiligt ist. Wir schauen uns dabei an, wie wir die Solarenergie, die auf die Wüsten einstrahlt, andernorts nutzen können.

Steffen Klatt:Künftig wird der Stromfluss keine Einbahnstrasse mehr sein, vom Kraftwerk hin zum Verbraucher, sondern eine Zweibahnstrasse. Kann man den Stromfluss im Netz einfach umdrehen?

Peter Terwiesch:Bis zu einem gewissen Punkt ist das möglich. Aber ab einem bestimmten Punkt  werden Strommengen fliessen, für die das Netz so nicht gebaut worden ist. Wir müssen auch darauf achten, dass  die Übertragungs-und Verteilnetze mit dem zunehmenden Anteil volatiler Stromquellen mithalten können. Das heisst auch, dass wir mehr Kapazität brauchen. Andererseits muss der Verbraucher in die Gestaltung des Lastprofils einbezogen werden:  Wann wird wieviel Strom tatsächlich genutzt? Im alten Paradigma musste die Stromerzeugung dem Bedarf folgen. Mit der Zunahme der erneuerbaren Energien müssen wir Lasten dorthin verschieben, wo wir mehr Speicherkapazität und Flexibilität haben. Das muss man über den Preis und andere Mechanismen steuern. Denn der Wind wird nicht dann und dort wehen, wo und wenn wir ihn gerade brauchen.

Steffen Klatt:Welche Anforderungen stellt das an die Informationsflüsse, die mit den Energieflüssen verbunden sind?

Peter Terwiesch:Das muss sich miteinander weiterentwickeln. Wir müssen viel mehr wissen, was wo im Netz passiert. Es braucht mehr Kontrolle über die Bits und Bytes. Wir müssen andererseits sicherstellen, dass wir mit diesen Informationen auch handeln können, zur Steigerung von Energieffizienz und Versorgungssicherheit. Wir müssen von manuell oder gar nicht genutzten Schaltern im Netz hinkommen zu einer Automatisierung.

Steffen Klatt:Was ist der Stand von Desertec?

Peter Terwiesch:Wir sind in einer dreijährigen Machbarkeitsstudie, die technisch, politisch und wirtschaftlich überprüft, was sich realisieren lässt. Ich bin überzeugt, dass die Stromübertragung lösbar ist. Wir sind da sehr nahe an dem, was gefordert wird. Denken Sie an die Projekte, die wir zwischen Norwegen und den Niederlanden und in China realisiert haben. Es braucht auch das richtige regulatorische Umfeld. Denn erneuerbare Energien werden nicht allein durch die Technologien wirtschaftlich.

Zur Person:
Peter Terwiesch ist seit  2005 Technologiechef von ABB. Zuvor war er unter anderem Leiter des Forschungszentrums des Technologiekonzerns in Dättwil und Vorsitzender der Geschäftsführung der ABB Automation GmbH in Mannheim. Der Elektroingenieur hat an der Universität Karlsruhe studiert und an der ETH Zürich doktoriert.