Wie gelingt die Energiewende stabil, effizient und ressourcenschonend? Wie integriert man die unterschiedlichsten Energieerzeuger so in das Netz, dass beim Verbraucher zur richtigen Zeit die richtige Menge Energie zu einem guten Preis zur Verfügung steht? Das ist die zentrale Fragestellung der Gegenwart und der Zukunft. An den Antworten auf diese Fragen, auch im Hinblick auf das entstehende Regionalwerk im Landkreis Haßberge, arbeitet Prof. Dr.-Ing. Fabian Scheller.
Der gebürtige Eltmanner lehrt an der THWS (Technische Hochschule Würzburg-Schweinfurt) Energie- und Ressourceneffizienz und forscht am Institut Sustainable Energy Systems. Hier leitet er die von ihm gegründete Forschungsgruppe für Energiesystemmanagement und Technologieintegration. Im Gespräch mit unserer Redaktion erläuterte er, wie die Technische Hochschule mit ihren neuen Studiengängen auf technische Herausforderungen reagiert.
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Das Zusammenspiel
Im Bachelor-Studiengang „Nachhaltige Energiesysteme“ werden Elektrotechnik, Mathematik und Wirtschaftsingenieurwesen zusammengeführt, denn „wir schaffen ein Verständnis für das Zusammenspiel der Komponenten“, erklärt Scheller. Zu einem funktionierenden System gehört dabei nicht nur, dass am Ende der erzeugte Strom beim Verbraucher ankommt, ohne dass das Netz überlastet wird, sondern auch, dass dies zu vertretbaren Kosten und mit möglichst geringem Ressourceneinsatz geschieht.
Eigentlich sei die Stromwende schon weit, so Fabian Scheller, die Integration halte leider nicht Schritt und oft fehle es in der breiten Bevölkerung auch noch an Akzeptanz. Hinzu kommt, dass die hohe Einstiegs-Investition viele abschreckt – ob bei einer privaten Photovoltaikanlage mit Speicher oder beim eigenen Windrad einer Firma. Das ist in Knetzgau bei Maincor geplant – ein Projekt, das Scheller mit seiner Forschungsgruppe begleitet. Und hier sieht man auch, dass zu einem funktionierenden System immer wieder neue Komponenten gehören.
Hervorragendes Reallabor
In Knetzgau stellt sich aktuell die Frage der Anflugrunden für den Verkehrslandeplatz in Haßfurt. „Das Windrad ist ja ein weiterer Schritt der Firma in einem schon länger laufenden Prozess. Wenn das funktioniert, hätten wir da ein hervorragendes Reallabor.“ Aber bis es so weit ist, heißt es wieder einmal: Modelle rechnen. Lösungen suchen.
Durch staatlich geförderte Forschungsprojekte einerseits und Aufträge aus der Wirtschaft andererseits befruchten sich Theorie und Praxis immer aufs Neue. Viele Firmen haben längst realisiert, dass sie durch neue Technologien Geld sparen und unabhängiger werden. Unter anderem für König & Bauer hat Fabian Scheller mit seinem Team ein Energiekonzept entwickelt. Und auch der Landkreis Haßberge hat sich mit seiner Gesellschaft GUT an sein Institut gewandt und so entsteht jetzt ein mathematisches Modell des Landkreises für das künftige Regionalwerk, um den effizienten Speichereinsatz zu untersuchen.
Dynamik der Forschung
Die Dynamik auf Schellers Forschungsgebiet ist groß, viele Kooperationspartner bringen technisches Know-how und Erfahrung ein, ob ein Batteriespeicher-Hersteller oder die Stadtwerke Schweinfurt. Aktuell fehle es in Deutschland für den regenerativen Strom an Speichern, um diesen gleichmäßiger verfügbar zu machen. Die Technologien seien vorhanden, so Scheller. Sie würden auch günstiger: „Rentabel sind sie schon unter bestimmten Anwendungsfällen, aber noch besser für das System, wenn sie auch zur Netzstabilität beitragen.“
Bei den Speichern wie auch bei den Energieträgern selbst will Scheller keine Technologie ausschließen, ob klassische Batterie, Wärmespeicherung und perspektivisch auch Wasserstofferzeugung durch Elektrolyseure – Speichermöglichkeiten sind vielfältig und müssten nach Bedarf gewählt werden. Gleiches gilt für die Energieerzeugung. Auf die fossilen Energieträger werde man auf absehbare Zeit nicht verzichten können, weiß Scheller, aber man kann ihren Verbrauch deutlich senken.
Hier ist noch Potenzial
„Ich möchte keine Energiequelle oder Antriebsart schlechtreden. Aber man muss schauen, wo noch Entwicklung möglich ist. Beim Verbrenner ist vieles ausgereizt, bei der E-Mobilität gibt es noch viel Potenzial – und genau solche neuen Technologien bringen auch die Flexibilität, die ein Energiesystem mit viel Wind und Sonne braucht.“ Für seine Heimatregion sieht er den Main als wichtige Energiequelle, ob in Eltmann oder Würzburg, wo er jetzt lebt.
Nun ist der Umbau eines bestehenden Systems immer eine Herausforderung, doch die Rahmenbedingungen hätten sich in den letzten Jahren spürbar gebessert, weiß Fabian Scheller. Ja, es habe tatsächlich auch Bürokratieabbau bei den Genehmigungen gegeben, manches werde wahrscheinlich durch die neue Regierung pragmatischer gesehen. Auch die High-Tech-Offensive Bayern (ab 1994 flossen in dieses Projekt der Staatsregierung 2,9 Milliarden Euro Privatisierungserlöse, Anm. der Redaktion) habe sich als echte Bildungsoffensive erwiesen, durch die unter anderem neue Professuren geschaffen wurden.
Digitalisierung vorantreiben
Aber wenn man Systeme vernetzen und steuern will, dann muss sich eine wesentliche Rahmenbedingung verändern: „Die Digitalisierung muss unbedingt vorangetrieben werden.“
Da blickt er ein bisschen wehmütig zurück auf seine Zeit an der Technischen Universität Dänemarks, wo er Assistant Professor war und viele Erfahrungen sammeln konnte.
