Interview
1. April 2022 10:41  Uhr

Ganzheitliche Konzepte für Energie steigen im Kurs

Professor Dr. Raphael Lechner, Geschäftsführer des Instituts für Energietechnik IfE GmbH an der OTH Amberg-Weiden, spricht im Interview über die Alternativlosigkeit von Mobilität, Strom und Wärme.

Professor Dr. Raphael Lechner, Geschäftsführer des Instituts für Energietechnik IfE GmbH an der OTH Amberg-Weiden, Foto: Institut für Energietechnik IfE GmbH

Von Rebecca Sollfrank

Herr Lechner, die Themen Mobilität, Strom und Wärme treiben derzeit wirklich jeden Menschen im Land um. Hat Ihr originäres Thema Energieeffizienz dadurch spürbar an Brisanz gewonnen?

Prof. Dr. Raphael Lechner: Als wissenschaftliches Beratungsinstitut, das sich auf dezentrale, nachhaltige, regional verwurzelte Energiekonzepte spezialisiert hat, sehen wir schon seit geraumer Zeit lebhaftes Interesse am Thema Selbstversorgung bei unseren Partnerkommunen. In den letzten Wochen wurden wir jedoch alle schmerzhaft an unsere globale Energieabhängigkeit erinnert. Insofern hat sich das Interesse an unserer Arbeit natürlich intensiviert. Wir merken, dass sich die Nachfrage nach ganzheitlichen Energiekonzepten und Lösungen für die Eigenversorgung deutlich erhöht.

Wird unsere Energieversorgung durch die aktuellen Krisen automatisch dezentraler?

Auf Basis der Krisensituation solch eine Prognose zu stellen, wage ich an dieser Stelle nicht. Tatsächlich ist es aber so, dass die Dezentralisierung der Versorgung in der Natur der erneuerbaren Energien liegt. Biomasse, Wasserkraft, Wind und Sonne sind am effektivsten in regionalen kleineren Anlagen zu akquirieren. Das heißt auch, dass die Akteure vor Ort – wie kommunale Versorger und regionale Bürgerenergiegenossenschaften – nicht nur schon seit Jahren erfolgreich auf dem Markt sind, sondern immer wichtiger werden. Und sie haben jetzt die Chance, sich stärker zu engagieren. In Sachen Energie müssen wir klar zwischen den Sektoren unterscheiden. Durch die großen Player in der Erzeugung und im Leitungsbau liegt der Fokus oft auf dem Thema Strom. Das ist natürlich ein ganz wichtiger Bestandteil. Doch unser Ansatz ist, Energie ganzheitlich zu denken.

Biomasse, Wasserkraft, Wind und Sonne sind am effektivsten in regionalen kleineren Anlagen zu akquirieren.

Womit wir wieder beim Dreiklang Strom, Mobilität und Wärme wären.

Genau. Gerade die Wärmeversorgung – und dabei geht es nicht nur um die Heizenergie zu Hause oder innerhalb der Kommune, sondern quantitativ vor allem auch um die Prozesswärme in der Industrie – muss nicht nur dezentral, sondern klimaneutral werden. Hier brauchen wir vielfältige Lösungen, auf Basis von Strom, Kraft-Wärme-Kopplung oder erneuerbaren Energien, die wir direkt über Wärmepumpen einbringen. Dafür brauchen wir zwar auch wieder Strom, aber der Großteil kommt dabei aus der Umweltwärme. Und diese Lösungen sind dann automatisch dezentral.

Noch einmal zur Rolle der kommunalen Versorger in der Energiewende …

Die regionalen Energieversorger wie Stadtwerke werden eine tragende Rolle in der neuen Energiewelt und beim Gelingen der Wärmewende spielen. Neben den Sektoren Gas, Strom und Wasser gibt es eigene Wärmenetze, dezentrale nachhaltige Erzeugungsanlagen und Ladeinfrastruktur für E-Mobilität unter kommunaler Regie. Auch in der Wasserstofferzeugung oder im Wasserstofftankstellennetz gibt es kommunales Engagement. Hier sind aber nicht nur die örtlichen Stadtwerke aktiv, sondern große Versorger unter anderem über örtliche Beteiligungen oder spezielle Tochterunternehmen wie Bayernwerk Natur. Wir sehen, dass es mit dezentraler Energieversorgung immer dann besonders gut funktioniert, wenn in integrierten Konzepten gedacht wird.

Die regionalen Energieversorger wie Stadtwerke werden eine tragende Rolle in der neuen Energiewelt und beim Gelingen der Wärmewende spielen.

Dazu müsste man generell alle relevanten Player an einen Tisch bringen. Wie würde ein solcher Energietisch aussehen, wenn Sie ihn ideal besetzen könnten?

Unser Ansatz ist, die Kommunen stark in der Energieplanung zu unterstützen über das Konzept der digitalen Energienutzungspläne. Dort erfassen wir die Infrastruktur, die aktuell vorhanden ist, Potenziale an erneuerbaren Energien und die Abnehmer im Detail, also zum Beispiel, wo genau im Stadtgebiet wie viel Wärme benötigt wird. Diese digital erfassten Daten verorten wir in einem sogenannten Geoinformationssystem, das die Ergebnisse konkret räumlich darstellt. Auf dieser Basis lässt sich Infrastruktur präzise planen. Wo lohnt es sich, ein Wärmenetz zu legen? Wo sind Standorte, die sich besonders gut für E-Ladesäulen oder Wasserstofftankstellen eignen? Wenn man vor Ort eine Wasserstofferzeugungsanlage aufbaut, wo bringe ich dann die Abwärme unter oder was mache ich mit dem anfallenden Sauerstoff, ist der vielleicht in einer Kläranlage gut zu nutzen? Für diese Fragen ist der digitale Energienutzungsplan eine sehr gute Hilfestellung und schon mal ein Schritt in die richtige Richtung, der in Bayern übrigens stark gefördert wird. Und zur Frage eines Energietisches: Wenn man einen grundsätzlichen Überblick hat, welche Energieinfrastrukturen man wo idealerweise bauen und effektiv nutzen will, können sich die Akteure auch besser abstimmen, wenn es von der Planung in die Umsetzung geht.

Wie gut kommt dieses Konzept bei den Kommunen an? Müssen Sie hier viel Überzeugungsarbeit leisten?

Wir sind im Gegenteil in der glücklichen Lage, dass die Kommunen mit hohem Interesse an einer regionalen Energiestrategie auf uns zukommen. Und hier erleben wir sehr engagierte Akteure. Was wir tatsächlich – über konkrete Projekte mit Kommunen hinaus – erfolgreich praktizieren, sind Energieeffizienznetzwerke, zum Beispiel Zusammenschlüsse von Kommunen oder mehreren Unternehmen. Da setzt sich ein Kreis von zehn oder 15 Teilnehmern nach dem Best-Practice-Prinzip zusammen, um voneinander zu lernen. So ein Netzwerk läuft in der Regel über drei Jahre. Da haben Sie dann Kommunen dabei, die ihre positiven, aber auch negativen Erfahrungen mit konkreten Projekten teilen. Hier findet ein sehr intensiver Austausch auf Ebene der Bürgermeister und der Energieberater in der Kommune statt. Es werden einzelne Pilotprojekte publiziert und offen zur Diskussion gestellt. Diese Beispiele können die Hemmschwelle bei anderen Kommunen im Netzwerk senken, es selbst einmal auszuprobieren. Wir haben mittlerweile über 200 Kommunen in solchen Netzwerken in ganz Bayern zusammengebracht und sie sind ein wichtiger Multiplikator für unser Ziel, integrierte dezentrale Energiekonzepte zu fördern.

Welche konkreten Handlungsfelder haben Sie kurz-, mittel- beziehungsweise langfristig auf der Agenda?

Eines der bestimmenden Themen ist die Mobilitätswende. Unser Fokus liegt auf der Frage nach der richtigen Energieform dafür. Wo baut man sinnvollerweise Ladesäulen? Welche Konsequenzen hat das für den Netzausbau insgesamt und für den Ausbau erneuerbarer Energien? Mittelfristig sehen wir klare Bestrebungen und gute Ideen im Ausbau der Wasserstoffmobilität, speziell im Bereich des schweren Nutzlastverkehrs, aber ebenso im ÖPNV. Hier vor allem in ländlichen Regionen, wo die Strecken für effiziente Elektromobilität häufig zu lang sind. Wasserstoff generell ist für die Sektorenkopplung ein universeller Energieträger, den wir sicher in der Prozesswärmeversorgung für die Industrie sehen werden. Er eignet sich außerdem hervorragend für die Langzeitenergiespeicherung. Tatsächlich wird darüber hinaus die an sich bereits alte Technologie der Wärmenetze in Zukunft eine wichtige Rolle spielen. Aus meiner Sicht sind sie das Rückgrat der Wärmewende, weil wir es mit ihrer Hilfe schaffen werden, auch im dicht bebauten, urbanen Raum einer Innenstadt erneuerbare Wärme effizient zum Verbraucher zu bringen.

Mittelfristig sehen wir klare Bestrebungen und gute Ideen im Ausbau der Wasserstoffmobilität, speziell im Bereich des schweren Nutzlastverkehrs, aber ebenso im ÖPNV.

Wie wirkt sich die aktuelle Energiekrise auf diese Themenfelder aus?

Das größte Problem, das wir derzeit haben, ist die Planungsunsicherheit im Karussell der Energiepreise. Deshalb müssen wir auf technologieoffene Lösungen setzen, die in Kooperation von Kommunen und Versorgern realisiert werden. Wärmenetze haben dabei den Vorteil, dass man bei Bedarf die Wärmeversorgung eines ganzen Stadtteils oder Gewerbegebietes mit dem Umbau einer einzigen Erzeugungsanlage aktualisieren kann. Dann muss sich nicht jeder einzelne Hauseigentümer die Frage stellen, auf welche Heizart er sich für die kommenden zehn oder 15 Jahre festlegen soll.

Leider sind die Bürger es aber gewohnt, sich auf eine Technologie festzulegen. Komplexe Zusammenhänge sind heute in der breiten Öffentlichkeit fast nicht mehr zu vermitteln. Wie soll man da den hochagilen Ansatz technologieoffener Energienutzung erklären?

Meiner Erfahrung nach haben die Verantwortlichen in den Kommunen kein Problem mit der Komplexität der Technologien. Sie sind gut darüber informiert, was es auf dem Markt gibt. Wir können dann bei der Einordnung helfen, welche Lösung am besten zu einer Region passt. Das Wichtige dabei ist, dass wir als wissenschaftliches Institut nicht Lösungen verordnen, sondern Möglichkeiten aufzeigen. Am Beispiel des Smartphones sieht man sehr gut, dass eine eigentlich sehr komplexe Technologie, die auch noch ständig im Wandel ist, sich in der breiten Bevölkerung etabliert hat, weil sie einen spürbaren Mehrwert bringt. Wir müssen im Bereich der Energie ein Stück weit dahin kommen, dass der individuelle Nutzen der Wende für jeden sichtbar wird. Nehmen Sie als Beispiel das Laden Ihres E-Autos. Bisher zahlen Sie hier zumindest zu Hause einen festgelegten Strompreis. Was aber wäre, wenn ein intelligent gesteuertes Ladesystem entscheidet, dass zum optimalen Zeitpunkt geladen wird, etwa wenn gerade viel erneuerbare Energie im Netz verfügbar und der Strom deshalb billiger ist? Das bringt nicht nur dem Verbraucher Vorteile, sondern stabilisiert die Netzinfrastruktur.

Wir müssen im Bereich der Energie ein Stück weit dahin kommen, dass der individuelle Nutzen der Wende für jeden sichtbar wird.

Wie groß sind die Chancen, dass lernende Maschinen und künstliche Intelligenz unseren analogen Energieverbrauch so effizient drosseln, dass der digitale Energieverbrauch mindestens ausgeglichen wird?

Generell gibt es bereits jetzt eine deutliche Verschiebung hin zu mehr Stromverbrauch. Die wird sich weiter fortsetzen durch die beiden Megatrends Elektromobilität und Digitalisierung. Letztere hilft uns aber, richtig eingesetzt, so effizient zu werden, dass der Gesamtenergieverbrauch gesenkt werden kann. Als Energietechniker finde ich die Frage sehr spannend, ob man auch den Stromverbrauch in Rechenzentren intelligenter steuern könnte. Sprich: stromintensive Rechneraktionen in Zeiten zu legen, in denen wir viel Wind- und Sonnenenergie im Netz haben.

Am Ende läuft die Energiewende auf hochflexible Lösungen sowohl beim Zeitpunkt des Verbrauchs als auch bei der Wahl der Technologie hinaus, oder?

Genau deshalb werden wir in Zukunft viele verschiedene Energiekonzepte und Energieversorgungsvarianten in den Kommunen sehen. Und da wird der Bedarf an Fachkräften, die diese Systeme entwickeln und betreuen können, stark steigen. Wir sehen hier bereits heute einen personellen Engpass. Wir hätten Stellen für Energiemanagement-Experten zu besetzen, bekommen aber kaum geeignete Bewerbungen. Um das künftig aufzufangen, haben wir bereits vor zwei Jahren an unserer Hochschule Studiengänge reformiert und einen neuen Bachelor für Energietechnik, Energieeffizienz und Klimaschutz aufgelegt. Wir bilden Energie-Ingenieure aus, die in übergeordneten Systemen denken und handeln können, ohne sich auf eine Technologie zu beschränken. Zusätzlich gibt es einen Internationalen Energy-Masterstudiengang.

Fazit

„Wir müssen im Bereich der Energie ein Stück weit dahin kommen, dass der individuelle Nutzen der Wende für jeden sichtbar wird.“ Der Energietechniker Professor Dr. Raphael Lechner spricht einen Knackpunkt der Energiewende an: Sie ist nicht mit standardisierten einfachen Lösungen zu bekommen. „Wir werden in Zukunft viele verschiedene Energiekonzepte und Energieversorgungsvarianten in den Kommunen sehen.“ Komplexität ist jedoch etwas, was der Bevölkerung schon vor der Coronakrise nicht mehr gut zu verkaufen war. Demgegenüber steht das inzwischen epidemische Mantra „Ich entscheide selbst“. Ohne entsprechend umfangreiches Wissen können solche Entscheidungen aber nach hinten losgehen. In Sachen Gebrauchsenergie und Mobilität wäre es vielleicht an der Zeit, Experten entscheiden und intelligente Systeme ein Stück weit lenken zu lassen – ohne Lebensstandardverlust und sogar mit Komforterhöhung. Schließlich nutzt heute praktisch jeder sein Smartphone, ohne die zugrundeliegende Technik groß infrage zu stellen.