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02 Dez 2016

Delegation des Nomura Research Institute besucht House of Energy

Am 30.11.2016 trafen Frau Sayuri Taya und Herr Hiroyuki Sato vom Nomura Research Institute, Japan, zusammen mit Dolmetscher Herrn Masatoshi Sato den Geschäftsführer des House of Energy, Herrn Prof. Dr.-Ing. Peter Birkner, im Science Park.

Der Sitz des Nomura Research Instituts ist Tokyo. Es wurde 1965 gegründet und ist global präsent. Es fokussiert auf Beratungsdienstleistungen und Systemlösungen. Aktuell führt das Institut im Auftrag des Japanischen Umweltministeriums eine Untersuchung zu Klimaschutzmaßnahmen und der spezifischen Rolle der Regionen und Kommunen in Deutschland durch. Das Interesse der Gäste lag dabei vor allem im Verständnis des Aufbaus und der Arbeitsweise der für Deutschland typischen Stadtwerke. Weiterhin waren sie an der Interaktion zwischen Kommunen und Stadtwerken, aber auch am aktuellen ordnungspolitischen Rahmen, interessiert.

Herr Prof. Birkner drückte zu Beginn des Treffens seine Freude über den Besuch aus und stellte kurz das House of Energy, seine Arbeitsweise und seine Mitglieder vor. Er betonte, dass das Zusammenwirken von Politik, Universitäten, Hochschulen und Forschungseinrichtungen, Industrie und Energieversorgern ein hervorragender Ansatz sei, um Forschung und Entwicklung im Zusammenhang mit Energiewende und Klimaschutzmaßnahmen übergreifend und systemisch voranzutreiben. Energiewende muss ganzheitlich gestaltet werden, um effizient und effektiv umgesetzt werden zu können.

Herr Prof. Birkner stellte dar, dass bei Nutzung der volatilen regenerativen Energiequellen Wind und Sonne in Deutschland rund 500 GW an Erzeugungskapazitäten installiert werden müssen, um das politisch definierte Ziel von 80 % Anteil an regenerativem Strom bis 2050 in der Stromerzeugung zu erreichen. Die hohe Leistung erklärt sich durch die geringe Jahresbenutzungsdauer regenerativer Energiequellen in Deutschland. Die Analyse ist daher nicht direkt auf andere Länder übertragbar und muss stets an die spezifische Situation eines Landes angepasst werden. 500 GW entsprechen in etwa der fünffachen Spitzenleistung auf der Bedarfsseite. Aus den vorliegenden Erfahrungen ergibt sich, dass maximal die Hälfte der Erzeugungsleistung gleichzeitig verfügbar und damit technisch zu beherrschen ist.

Doch auch eine synchrone Erzeugungsleistung von 250 GW kann nicht alleine durch einen reinen Ausbau des Übertragungsnetzes in das elektrische System integriert werden. Dezentrale und modulare Strukturen spielen hier eine zentrale Rolle. Die Modulstruktur ist hierarchisch und beginnt bei Gebäuden, die sich in der nächsten Stufe zu Quartieren oder Gemeinden aggregieren. Quartiere bilden Städte. Die Region ist das nächst größere Modul und schließlich bilden die Länder Module im europäischen Kontext. Die öffentlichen Netze bilden mit ihren Spannungsebenen dieses Model ab.

Je autarker sich ein Modul darstellt, desto geringer ist der Energieaustausch mit benachbarten oder vorgelagerten Modulen und desto weniger wird das Gesamtsystem belastet. Leistungsdifferenzen zwischen Erzeugung und Verbrauch sollten also in einem sinnvollen Maß dort ausgeglichen werden, wo sie entstehen. Es ist daher wichtig, dass alle Module in einem ausgewogenen Maß über die Komponenten Erzeugung, Verbrauch und Speicheroptionen verfügen. Die Kopplung der Energiearten Strom, Wärme und Gas über die Power-to-X-Technologien ist eine wichtige Methode zur energietechnischen Stabilisierung der Module. Temporäre Überschussproduktion kann damit in andere Energiearten übergeführt werden und somit in großem Maße gepuffert oder gespeichert werden. Auf Gebäudeebene sind dabei andere technische Lösungen einzusetzen, wie beispielsweise auf städtischer Ebene. Durch die zu erwartende Penetrierung von neuen Technologien, wie der Elektromobilität, werden sich zudem neue Optionen ergeben.

Städte und Stadtwerke spielen in dieser modularen Struktur eine zentrale Rolle. Als Verbrauchsschwerpunkte bilden sie Gegenpole zum tendenziell erzeugungslastigen ländlichen Raum. Außerdem werden in Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen Wärme und Strom hocheffizient erzeugt und Wärmenetze bieten sich durch Einsatz der Power-to-Heat-Technologie als preiswerte und effiziente Energiepuffer an. Städte haben Strom-, Gas- und Wärmeinfrastrukturen in unmittelbarer Nähe. Dies prädestiniert sie für den Einsatz von Power-to-X-Technologien.

Städten obliegt zudem die Planungshoheit, sodass hierüber eine koordinierende Wirkung, z.B. in der Quartiersentwicklung, entfaltet werden kann. Weiterhin darf die Wirkung von Beratung und Pilotprojekten auf die Bürger nicht unterschätzt werden. Auch können Städte geeignete Technologien in den eigenen Liegenschaften, wie Schulen oder Bädern, einsetzen. Stadtwerke haben in der Regel kommunale Eigentümer und damit einen engen Bezug zu den Städten. Sie können mit ihrer technischen Expertise die kommunalen Konzepte unterstützen und auch selbst geeignete Investitionen tätigen.

Die Schlussfolgerung von Herrn Prof. Birkner war, dass Energiewende und Klimaschutz zwar im Kern technische Angelegenheiten darstellen würden, dass diese aber – zumindest auf konzeptioneller Ebene – weitgehend gelöst seien. Die Themen Akzeptanz und Organisation hätten in den letzten Jahren hingegen eine immer zentralere Bedeutung eingenommen. Beides seien zudem politische Themen. Mit Blick auf den Auftraggeber der Gäste wies Herr Prof. Birkner darauf hin, der Diskussion der Anpassungen des existierenden rechtlichen Ordnungsrahmens ausreichend Raum zu gewähren. Dieser bestimmt über seine Kostenallokation und seine Besteuerungslogik in weiten Bereichen die Wirtschaftlichkeit oder Unwirtschaftlichkeit bestimmter Technologien. Ungünstig ist es, wenn das technische System den Einsatz von gewissen Technologien – z.B. Speichern – erforderlich macht, die Ordnungspolitik die Darstellung der Wirtschaftlichkeit dieser Komponenten aber verhindert.

Die Gäste bedankten sich für die Darstellung der Zusammenhänge zwischen Technik, Politik und kommunaler Struktur sowie für die erhaltenen Impulse. Frau Sayuri Taya und Herr Hiroyuki Sato sowie Herr Prof. Birkner vereinbarten die Fortsetzung des Informationsaustauschs. Weiterhin sagten die Gäste zu, ihre Schlussfolgerungen aus ihrem Aufenthalt in Deutschland mit dem House of Energy zu teilen.



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