v1.0 . Der Ausstieg aus der Kohle ist beschlossene Sache. Die großen Kraftwerke gehen in den kommenden Jahrzehnten Schritt für Schritt vom Netz. Wie hier in der Lausitz das Kraftwerk Schwarze Pumpe. Nicht nur Strom, auch Wärme und Verkehr sollen CO2-neutral werden. So der Plan. Doch was bedeutet das konkret? Damit wir Deutschland aus eigener Kraft klimaneutral machen können, müssen wir die erneuerbaren Energien verfünffachen. Es bedeutet, wir brauchen erheblich mehr Windkraftanlagen, mehr Solaranlagen. Und was, wenn es mal nicht reicht? Weil die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht? Drohkulisse Dunkelflaute. Die Herausforderung bei elektrischer Energie besteht darin, dass sie in dem Augenblick, in dem sie erbraucht wird, auch erzeugt werden muss. Es ist immer dieses Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch in jedem Augenblick, in jeder Sekunde letztlich zu gewährlisten. (Unruhiges Flirren) Genau das sicherzustellen ist bisher Aufgabe der großen Kraftwerke und der Netzbetreiber. Ob in der Lausitz oder im rheinischen Braunkohlerevier. Die hier produzierte elektrische Energie speist ein Netz aus Übertragungsleitungen, die ganz Europa umspannen. Auf dem ganzen Kontinent schwingen alle Turbinen im gleichen Takt und produzieren stabile 50 Hertz Wechselspannung. Ein sensibles Gleichgewicht. (Atmosphärische Musik) Wenn wir nun mehr einspeisen als Last da ist, zum Beispiel es weht der Wind sehr stark, ja, und bringen das nicht ins Gleichgewicht, geht die Frequenz hoch. Wenn es umgekehrt ist: Wir haben nicht genügend Einspeisung und die Last ist höher, dann geht die Frequenz runter. Und diese Frequenz, die sehen wir im gesamten Verbundnetz. Also von Spanien eben bis auch nach Hamburg ... merken wir, wenn da etwas im Ungleichgewicht ist. (Unruhige Musik, Knistern) Ein Ungleichgewicht, das im schlimmsten Falle zu einem europaweiten Blackout führen könnte. (Beunruhigend flirrende Musik) Im Juni 2019 kam es im deutschen Stromnetz zum Beinah-Blackout. Und im Januar 2020 auch in Südosteruropa. Auf 49,80 Hertz fiel die Netzfrequenz zeitweise. Nur der Strom der europäischen Nachbarn im Verbundnetz hat dafür gesorgt, dass es in Deutschland keinen Blackout gab. Es gibt die Sorge, dass solche kritischen Zustände zunehmen könnten. Weil Solar und Wind so wechselhaft sind, aber auch, weil mit dem Abschied von den großen Generatoren die großen Schwungmassen fehlen. Die sogenannte Momentanreserve der konventionellen Kraftwerke. (Ruhige, sphärische Musik) Strom ist jedoch bei Weitem nicht das einzige Problem. Der Kohleausstieg stellt uns vor weitere große Herausforderungen, die für Erfolg oder Scheitern der Energiewende entscheidend sind. Viele schauen bei der Energiewende nur auf den Strom. Aber wir haben noch andere Sektoren. Da ist die Wärme und der Verkehr, wo wir mit Benzin, Heizöl und Erdgas hantieren. Da sehen wir, da ist der Weg wirklich noch weit. Wir müssen klimaneutral werden. Nicht nur im Strombereich, wir dürfen nichts mehr verbrennen. Wenn wir die Sektoren Verkehr und Wärme nicht im Blick haben, wird's nicht klappen. Solarkraft und Windenergie sollen bald unseren Strombedarf decken. Um keinen Blackout zu riskieren, brauchen wir zuverlässige Speichermedien, die kurzfristige und saisonale Schwankungen ausgleichen. Wenn wir in Zukunft auch Wärme klimaneutral erzeugen und wir uns vom Verbrennungsmotor verabschieden wollen, dann werden das die bestehenden elektrischen Netze nicht leisten können. (Sphärische Klänge) Gesucht wird also eine Lösung für beide Probleme. Die Speicherung der schwankenden Wind- und Solarenergie und ein klimafreundlicher Treibstoff für Mobilität und Wärme. Die Suche führt uns zu einem der größten Gasspeicher Deutschlands bei Halle. Bad Lauchstädt ist eines dieser großen Real Labs, die über das Bundeswirtschaftsministerium im Prinzip schon während der Kohlekommissionen begonnen wurden. Weil allen war völlig klar, Thema Versorgungssicherheit muss abgesichert werden. Und Wasserstoff ist die veritable Antwort drauf, mit der werden wir es wohl wuppen können. Von daher war es dem Wirtschaftsminister ein Anliegen, hier sehr schnell in großtechnischen Versuchsanlagen zu untersuchen, wie funktioniert das. Unter hohem Druck riesige Mengen von Wasserstoff speichern. Genau das könnten gigantische natürliche Hohlräume leisten, in denen bisher unsere Erdgasvorräte lagern. Sogenannte Kavernen. Die Technologie ist vorhanden. Erste Erfahrungen mit Wasserstoff hat man bereits. Wasserstoff aus Windkraft könnte durch das gut ausgebaute Gasnetz Deutschlands transportiert werden. Wir befinden uns hier im Herzstück des Projektes, auf dem Speicherstandort Bad Lauchstädt. Hier ist unsere Vision, einen Windpark bauen zu lassen durch Partner. Da direkt angeschlossen ein Elektrolyseur, 30 MW. Wird eine ordentliche Menge Wasserstoff produzieren. Und unser Ziel ist es, die fertig gesolte Kaverne zu einem Wasserstoffspeicher umzurüsten. Nämlich, dass wir in der Lage sind, wenn mal ganz viel Wind ist, bevor man einen Windpark abstellt, auch Wasserstoff herzustellen. Und den dann quasi in der Kaverne einlagern als Puffer. Ja, in Zeiten von wenig Wind und wenig Sonne. Da hat die Kaverne einen wesentlichen Vorteil, dass wir große Mengen erneuerbarer Energie einlagern können. (Sphärische Klänge) Weltweit ist das Pilotprojekt der VNG der erste Versuch, Wasserstoff in dieser Größenordnung aus Windstrom herzustellen, diesen zu speichern und dann weiterzuverarbeiten. Abnehmer gibt es bereits. Die Chemieparks in der Region und die Schwerindustrie. Nehmen wir mal die Stahlindustrie. Die hat kaum eine andere Chance, sag ich mal, sich zu dekarbonisieren, die Stahlproduktion zu dekarbonisieren, als Wasserstoff zu verwenden. Da reicht eben nicht nur erneuerbarer Strom. Die brauchen ein CO2-armes Gas. Und da müssen demnächst Investitionsentscheidungen getroffen werden. Das heißt, daraus ergibt sich, dass große Mengen - wenn wir sie denn haben und transportieren - erst mal in die Industrie gehen. Das kann Stahl sein, die Zementindustrie, auch Chemie. (Sphärische Klänge) Die Bundesregierung hat sich in der nationalen Wasserstoffstrategie zum Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2030 rund 20 Prozent des in Deutschland verbrauchten Wasserstoffs über CO2-freien Wasserstoff zu decken. Bis 2050 könnte der Champagner unter den Energieträgern laut Studien sieben bis 16 Prozent zum Gesamtenergiemix beitragen. Die großen Energiemengen,. die wir für Mobilität und Wärme brauchen, werden wir damit in absehbarer Zeit also nicht decken können. (Kurz unruhiges Flimmern) Perspektivwechsel. Ein Forschungslabor an der Technischen Universität Dresden. (Sphärische Laute) Eine viel effizientere, preiswertere Art der Versorgung. Genau daran forscht das Team von Professor Seifert. Und verfolgt dafür einen völlig neuen Ansatz. Im Zentrum steht der Mensch. (Rätselnde Klänge) Es geht um den Energieverbrauch in der kleinsten Zelle. (Verzerrte, elektronische Laute) Grundlagenforschung für Wärmepumpen, Baustoffe, Architektur. Das sind Basisuntersuchungen, die wir hier leisten. Die sehr, sehr aufwendig sind, aber die uns zum Schluss eine Indikationskurve geben, wie kann ich Anlagentechnik steuern. Wenn ich weiß, wie ich Anlagentechnik steuern kann, kann ich die im Sinne der Energiewende positiv steuern. Im Zentrum der Forschungen steht die Idee einer kleinen autonomen Energiezelle. Die intelligente Zelle erzeugt möglichst den gesamten Energiebedarf selber. Und steuert den Verbrauch wie Waschen, Kühlen oder Laden von Batterien so flexibel, dass sich Erzeugung und Verbrauch möglichst die Waage halten. Überschüssige Energie wird zusätzlich gespeichert. Die Abgabe und Aufnahme von Energie außerhalb der Zelle wird durch den Preis gesteuert. Der ein Signal dafür ist, ob es gerade viel oder wenig Strom gibt. (Atmosphärische Musik) Ein neuer Ansatz in der elektrischen Energieversorgung ist der sogenannte Zellulare Ansatz. Der Begriff der Zelle kommt eher aus dem biologischen Bereich. Unser Körper ist aus vielen kleinen Zellen aufgebaut. Und jede Zelle für sich ist ja auch zu einem bestimmten Bereich auch für sich lebensfähig. Zumindest, wenn sie sich in einer bestimmten Umgebung befindet. Und die neue Sicht, die man auf die Energieversorgung hat, ist eben dieser zellulare Ansatz. Das heißt, ich hab eine große Anzahl von dezentralen Erzeugungsanlagen und Verbrauchsanlagen. Deshalb passt dieses Beispiel oder dieser Begriff der Zelle sehr gut auf diese neue Organisationstruktur der elektrischen Energieversorgung. Die Zelle verbindet dabei die unterschiedlichsten Energieträger. Das nennt man auch Sektorenkopplung. Für die Forscher der TU Dresden Neuland. Denn hier müssen unterschiedlichste Disziplinen eng zusammenarbeiten, die vorher getrennt geforscht haben. Elektrische Energieversorgung, Wärmeversorgung, Gasversorgung. Alle drei Energieträger wurden getrennt betrachtet, getrennt geplant, getrennt betrieben. Durch diesen zellularen Ansatz und die neuen Technologien, die es letztendlich gibt, wie zum Beispiel Brennstoffzellen, wird es möglich, oder ist es auch die Herausforderung, letztlich verschiedene Energieträger gemeinsam zu betrachten. Schon auf der zellularen Ebene. (Helle, perlende Musik) In der Energiewirtschaft ist es eine kleine Revolution. Nicht mehr die großen Kraftwerke, sondern die kleinsten autonomen Einheiten stehen im Fokus der Forscher. So eine Zelle kann so ein Haus sein. Mit einer PV-Anlage auf dem Dach. Ziel ist es, die Energie, die hier eintrifft, mithilfe einer intelligenten Steuerung zu verwalten. An sonnigen Tagen soll der überschüssige Strom nicht ins Netz geleitet sondern möglichst im Haus genutzt werden. Zum Beispiel mithilfe einer Wärmepumpe. Die in Wärme gewandelte Energie kann dann in einem Pufferspeicher mit Wasser gespeichert werden. Um die Temperatur bereitzustellen, ist eine Heizleistung erforderlich. Das sehen Sie hier in der rot dargestellten Kurve. Dieses warme Wasser wird dann weitergeleitet. in den zweiten Kreislauf zu einem Raumheizkörper, der sich hier im unteren Bereich befindet. Und wo liegt da für Sie die Chance für die Energiewende in Zukunft? Die Chance für die Energiewende liegt darin, dass durch diese interdisziplinäre Zusammenarbeit überhaupt die Komplexität des Energiesystems mal abbildbar wird. Und wir müssen es im Gesamten betrachten. Wenn man eine Photovoltaikanlage auf dem Dach seines Hauses hat, und kann dort bestimmte Energie dort zwischenspeichern, also nicht mehr in das elektrische Netz einspeisen, dann ist dort eine gewisse Kapazität frei. Ich habe Transportkapazitäten frei an dieser Stelle und könnte zum Beispiel E-Mobilität aufladen beziehungsweise dort integrieren. Oder andere speisen ihren Strom ein. Wir haben dort die Möglichkeit, da wo wir Energie erzeugen, sie auch zu verbrauchen. (Ruhige Musik) Neun Jahre lang hat das Team der TU Dresden daran geforscht, wie sich das Verhalten der Zelle auf das Energiesystem auswirkt. Und umgekehrt. Alles, was eine intelligente Zelle wissen muss, steckt in dieser kleinen Box. Und darin Algorithmen, die selber lernen können. Anhand von Wetterdaten und Benutzerverhalten. Nun sollen die Erkenntnisse aus dem Labor draußen im echten Leben erprobt werden. Dieser Hausbesitzer will seinen Solarstrom möglichst selber verbrauchen, statt ins Netz zu leiten. Ja, und zwar, ich habe Ende 2019 die PV-Platten installieren lassen. Es sind 20 Platten. Mein Anliegen wäre jetzt noch, da ich mir ein Hybridauto zugelegt habe, dieses Auto über die Solarenergie zu laden. Und das ist gar nicht so einfach. Denn das Auto zieht sich den Strom lieber schnell aus dem Netz, als auf die Sonne zu warten. Auch dann, wenn es ungenutzt in der Garage steht. So, der Stecker. Da ist einfach eine Klappe, die kann man öffnen. Schutzklappe entfernen, anstecken. Und das Auto erkennt selbstständig, dass was dran ist und fängt automatisch an zu laden. Signalisiert durch die grüne LED. Die neu installiert Box optimiert zunächst die Kommunikation zwischen den verschiedenen Anlagen im Haus. Der PV-Anlage und der Autobatterie. Aber in Zukunft auch den Wärmespeicher, den Kühlschrank oder die Waschmaschine. Überall dort, wo der Verbrauch flexibel ist, oder Speicherpotenzial vorhanden, kann überschüssige Energie genutzt werden. Das spart Kosten und CO2. (Futuristische Klänge) Wenn in Zukunft jedes Haus eine PV-Anlage auf dem Dach hat, kann schnell zu viel Energie auf einmal ins Netz gespeist werden. Genau hier soll die Box in Zukunft Einspeisung und Verbrauch so steuern, dass auch das umliegende Nieder- spannungsnetz keinen Schaden nimmt. Die einzelne Zelle wird dann Teil eines zellularen Systems. (Futuristische Musik) Wenn ich in Deutschland heute ein Haus baue, dann kriege ich einen Netzanschluss, ich bezahle für den. Der Netzanschluss hat in den meisten Fällen 30 Kilowatt. Wenn alle diese Häuser an dem Netz diese 30 Kilowatt zur gleichen Zeit nutzen würden, würde das Netz zusammenbrechen. Seit 13 Jahren erforscht Professor Heilscher an der Technischen Hochschule Ulm das Verhalten von dezentralen regenerativen Energiesystemen in lokalen und regionalen Netzen vor Ort. Kurz gesagt: Wie kriegen wir all diesen Solarstrom in die Stromnetze? (Unruhige Musik) Die Leute, die einspeisen wollen, wenn die eben begrenzen, welche Leistung sie einspeisen, weil sie eben selbst optimieren, erst mal in ihrem Haushalt selbst und dann auch eine Optimierung in diesem Ortsnetz, ja? Das ist Kern dieses zellulären Ansatzes. Dann können wir einen stärkeren Ausbau, einen höheren Anteil an regenerativen Energien eben vor Ort nutzen, und diese Zellen weiten sich dann ja auch aus. Ich hab die einzelnen Gebäude oder Quartiere, ja? Ich hab so ein Ortsnetz, ich hab dann mehrere Siedlungen zusammen, die an einem Mittelspannungsnetz hängen. Also, das geht fort. Das ist so diese Grundlage dieser Veränderung dieses zellulären Ansatzes, auf dem wir arbeiten und den mittlerweile an sehr vielen Stellen für eine dezentrale Energieversorgung verfolgt wird. Zum Beispiel in Berlin. (Friedliche Musik) Auf dem Gelände des früheren Anhalter-Güterbahnhofs in Berlin-Kreuzberg entstand ein ganzes Wohnviertel mit eigener Energieversorgung. Der Möckernkiez. Selbstverwaltet von einer Genossenschaft mit 2.500 Mitgliedern. (Friedliche Musik) "Durch die gewaltige Hitze wird Wasser zu Dampf." (Frau:) Angefangen hat alles damit, dass wir hier als Familie eingezogen sind. Ich hab Nachhaltigkeitsmanagement studiert und mir ist natürlich die Art und Weise, wie wir wohnen, wichtig. Ich find toll, dass es hier ein Pionierprojekt ist. Das hat mich schon ziemlich angezogen. Aber taugt die Quartierslösung aus Berlin auch für die Lösung der Probleme einer ganzen Stadt? Einzelne Versuche gibt es bereits. Zum Beispiel die Lausitzer Werkstätten. Wohnstätte und Berufsbildung für Menschen mit Behinderung in Hoyerswerda. Der Strom und die Wärme kommen heute schon von einem Blockheizkraftwerk. Und genau so wie die Anlage, die den Möckernkiez mit Energie versorgt, wurde es hier vor Ort produziert, bei einem Hersteller aus Hoyerswerda. Dezentrale Energieversorgung schafft neue Arbeitsplätze in der Region. Sie ist damit auch ein zentrales Element des Strukturwandels. Das Möckernkiez kann ein Vorbild sein. Es ist ein Ansatz, wo Projekte realisiert werden können, mit regionaler Wärme- und Stromerzeugung. Damit es nicht bei Insellösungen bleibt, hat der BHKW-Hersteller Professor Seifert von der TU Dresden mit an Bord genommen. (Ruhige Musik) Wir haben eine Erdwärmepumpe, die das ganze Haus heizt und kühlt. Und wir haben 85 kW Photovoltaik- Anlage auf dem Dach. Sodass wir auch so ziemlich unseren eigenen Strom nutzen können. Wir freuen uns sehr, dass wir heute unser Tech-EKG-System bei Ihnen installieren dürfen. Wir haben ein großes Forschungsprojekt an der TU Dresden. Wir möchten Ihre Liegenschaft in einen zellulären Ansatz integrieren. Ein System, bei dem wir versuchen, aus der Region für die Region Energie zu erzeugen. Meine Kollegen sind gerade dabei, das zu installieren. Damit der zellulare Ansatz den Sprung aus der Forschung in die reale Energieversorgung macht, sind umfangreiche Untersuchungen notwendig. Vorbereitungen für einen Feldtest des Projektteams "Thermisch-technische Anlagen". Die Daten werden lokal in unseren Netzkoffern aufgezeichnet für drei bis vier Wochen. Falls keine Internetverbindung da sein sollte. Wenn wir Internet haben, werden die Daten gleich an die Zentrale der Uni Dresden geleitet. Wo wir die Daten uns direkt ansehen können. Am Anfang stand ein Computerspiel. Professor Seifert ließ die jungen Wissenschaftler bei dem Versuch, die regionale Energieversorgung selber zu steuern, gegeneinander antreten. Schnell wurde klar: Die Aufgabe ist sehr komplex. Das Energiesystem in Deutschland verändert sich. Vorher erfolgte die Stromversorgung durch ein großes Kraftwerk. Es wandelt sich zum dezentralen System. Viele kleine Anlagen versorgen sich untereinander selbst bzw. das System. Deine Aufgabe ist in dem Spiel, die einzelnen Anlagen zu steuern. Über die einzelnen Schalter kannst du die Anlagen ein- und ausschalten. Du siehst immer dargestellt ein Gebäude. Versorgt durch eine Einheit mit einem thermischen Pufferspeicher. Wir wollen bezahlbare Energietechnik machen. Wir wollen einen möglichst hohen regenerativen Anteil haben, also Treibhausgasminimierung war dabei gewesen. Wir wollen eine Stabilität der Energieversorgung haben, es muss warm sein und Strom dasein. (Nachdenkliche Musik) In der Simulation funktioniert die Steuerung Tausender dezentraler Zellen am besten, wenn sich das System über intelligente Algorithmen selber koordiniert. Es könnte ein Modell für das Energiesystem der Zukunft sein. Die Energiewende von unten mit Millionen Kleinanlagen überzeugt aber nicht alle. Grade bei den großen Versorgern gibt es Bedenken. Die frühere Bundesvorsitzende der Grünen Gunda Röstel war in der Kohlekommission, ist Mitglied im Wasserstoffrat und sitzt im Aufsichtsrat von EnBW. Als Geschäftsführerin der Stadtentwässerung Dresden betreibt sie ihre eigene Energiewende. Im Moment sind wir schon dabei, circa 80/85 Prozent auf der Basis von Erneuerbaren zu decken. Das ist vor allen anderen Dingen eine große Faulungsanlage, wo wir aus dem Klärschlamm selber Methan herstellen, dieses verstromen und uns damit selber versorgen. Obwohl die Stadtentwässerung Dresden damit selber zu einer Energiezelle wird, sieht die Geschäftsführerin das Konzept als Lösung für die Energiewende kritisch. Dezentralität ist kein Wert an sich. Sondern was wir brauchen, ist Klimafreundlichkeit. Was wir brauchen, ist Versorgungssicherheit. Und was wir brauchen, ist Wirtschaftlichkeit. Effizienz! Sonst wird es zu teuer. Mehr Großanlagen in der Fläche. Vor allem auch große Solarparks müssten in Zukunft die große Menge an bezahlbarem Strom bereitstellen, der durch den Atom- und Kohleausstieg wegfällt. So wie hier der Solarpark Weesow-Willmersdorf, den EnBW gerade in Betrieb genommen hat. (Ruhige Musik) Das ist der erste Solarpark, der förderfrei faktisch über marktliche Instrumente sich selber finanziert und er ist auch einer der größten mit 187 Megawatt. Ja? Also, das ist schon sehr, sehr ordentlich, was dort - ich glaube mit über 18.000 Solarmodulen - funktionabel aufgebaut wird. (Rauschen) Große Energieparks für große Versorger. Die Energiewirtschaft tut sich bisher noch schwer mit dezentralen Ansätzen. Doch in der Lausitz hat ein Umdenken stattgefunden. Ortstermin. Die große LEAG will in Zukunft mit dem Start-up kooperieren, das aus der Forschung der TU Dresden entstanden ist. Wir sind auf dem Dach der LEAG-Verwaltung. Haben eine PV-Anlage installiert mit in Summe 143 kW Peak. Wir versuchen zum einen, die Erzeugung der PV-Anlage maximal zu nutzen, um den Eigenverbrauch des Gebäudes zu decken. Und was darüber hinaus ist, das werden wir an den Strommarkt entsprechend optimiert im Rahmen unserer virtuellen Kraftwerke vermarkten. Das erste Ergebnis der Kooperation ist diese Steuerbox. Wenn man einen Blick reinwirft, sieht man zum einen ein All-in-One-Konzept. Das heißt, wir haben integriert ein Netzteil, einen Switch, um verschiedene Geräte anzuschließen. Hier auf der Recheneinheit würde die Prognose stattfinden. Über die Erweiterungsmodule haben wir die Möglichkeit, etwa ein LTE-Modul einzustecken, sodass keine weiteren Komponenten ringsum installiert werden müssen. Wir haben jetzt die Situation: Einerseits haben wir herkömmliche, konventionelle Energieerzeugung. Dann haben wir auf der anderen Seite euch als Start-ups, die erneuerbare Energien flexibel gestalten wollen. Und wir haben die Energy Cubes, die das Ganze unter einem Dach zusammenfassen. (Unruhige Musik) Der Zauberwürfel als Symbol für einen radikalen Wandel in der Energiewirtschaft. Dezentrale Energieversorgung vom großen Versorger. Die Ideen und Erfahrungen aus dem Computerspiel der TU Dresden sind in der Realwirtschaft angekommen. Als virtuelles Kraftwerk. Wir sind hier als Kraftwerkstandort in den dezentralen Ansätzen neu unterwegs. Wir lernen dazu. Wir sind klassischer zentraler Versorger. Und der Aspekt der Kombination von zentralen und dezentralen Aspekten, das, was wir unter virtuellen Kraftwerken verstehen, was wir unter innovativem Kraftwerksmanagement verstehen und innovativen Vermarktungsrezepten. (Dynamische Musik) Das virtuelle Kraftwerk könnte die Brücke bauen zwischen dem dezentralen zellulären Ansatz und dem europäischen Verbundnetz. Mit gebündelter Energie kann es auf dem Strommarkt sowohl als Erzeuger als auch Verbraucher auftreten. Wie eine Batterie kann das virtuelle Kraftwerk Strom aufnehmen oder abgeben. (Dynamische Musik) Den Preis bestimmen Angebot und Nachfrage. Experten hoffen, dass so der Markt die Schwankungen im Netz reduzieren kann und ein Blackout in Zukunft verhindert wird. (Dynamische Musik) Der größte europäische Erzeuger von erneuerbarer Energie macht das heute schon. Auf einer Testanlage sind große Batteriespeicher und verschiedene erneuerbare Anlagen aufgebaut. Die Energiewende in Miniatur. Zuständig für den algorithmischen Stromhandel ist der promovierte Physiker Konstantin Wiegandt. (Ruhige Musik) Statkraft hat in Deutschland unterschiedliche Erzeugungstechnologien, von denen viele dezentral organisiert sind. Etwa Wind- und Solarenergie. Die fassen wir zusammen im virtuellen Kraftwerk. Das umfasst in etwa 10.000 Megawatt. Es ist damit das größte virtuelle Kraftwerk in Deutschland und Europa. Das norwegische Unternehmen erzeugt vor allem Strom mit Wasserkraft. Und auch hier am Standort ist ein kleines, historisches Werk in Betrieb. Wegen Niedrigwasser steht es gerade still. Dafür produzieren die Solaranlagen 100 Prozent. Wir schauen, wie ist die Vorhersage für die Solaranlage. Jetzt speisen die sehr viel ein, es wird aber nicht viel benötigt. Das heißt, der Preis ist niedrig. In so einem Moment würde man in die Batterie den Strom einspeisen. Und wenn keine Sonne da ist und wir einen Abend-Peak haben, wo viele Leute Strom verbrauchen, wo's dunkel wird, können wir das ausspeisen aus dieser Batterie. Die Batteriespeicher können kurzfristig die starke Volatilität der Erneuerbaren abfedern. Und sie ähneln in ihrer Logik dem zellularen Ansatz. Spannend, vielen Dank. Ich war noch nie in einer Batterie. (Maschinen surren.) Da sind Tausende Anlagen ange- schlossen ans virtuelle Kraftwerk. Und die müssen natürlich alle eben entsprechend der Wettersituation, dem Strompreissignal gesteuert werden. Da ist eine Menge Digitalisierung und Koordinationsarbeit dahinter, die man braucht im zellularen Ansatz. Man kann es als Vorstufe sehen. Zu den Anlagen, die Wiegandt betreut, gehört auch ein großes Pumpspeicherkraftwerk in der Nähe. Es wurde in den 60er-Jahren gebaut, um in der Nacht Strom zu speichern und an den Tagesspitzen abzugeben. Im Rahmen der Energiewende haben die Wasserreserven wieder an Bedeutung gewonnen. Das hat natürlich ein massives Speicherbecken. Und da können wir eben wie bei einer Batterie, ich sag immer, es ist eine Gravitationsbatterie, so ein Pumpspeicherkraftwerk, genau wie diese Batterie Strom eben verbrauchen oder eben produzieren, wenn's nötig ist. Das Pumpspeicherkraftwerk kann aber noch etwas, was die großen Atom- und Kohlekraftwerke aber auch die BHKW nicht leisten können: Es braucht keinen Strom, um anzufahren. Es ist schwarzstartfähig. Und hat damit eine ganz besondere Bedeutung für die Versorgungssicherheit im Fall eines Blackouts. Wenn die Wassermassen sich durch die Rohre 300 Höhenmeter in die Tiefe schieben und im Turbinenhaus die vier großen Maschinensätze antreiben, dann gehen überall die Lichter wieder an. (Wasserrauschen) Sollte es wirklich zum Blackout des Netzes kommen, wär ein Pumpspeicherkraftwerk durchaus in der Lage, das Netz zügig wieder aufzubauen. Beispielsweise können wir mit dem vorhandenen Wasser fünf Stunden lang diese 220 Megawatt zur Verfügung stellen. Was in Batteriespeichern schon deutliche Dimensionen annehmen würde. Für diese Leistungsklasse. (Friedliche Musik) Das Risiko für einen Blackout wird durch den Ausstieg aus der konventionellen Energieversorgung, der Mobilitäts- und Wärmewende und einen ungestörten Zubau von Erneuerbaren zunehmen, glauben Kritiker. Große Wind- und Solarparks können nicht verhindern, dass das Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch im europäischen Stromnetz ins Wanken kommt. Wasserstoff könnte die Lösung sein. Doch bis eine funktionierende Infrastruktur steht, werden Jahrzehnte vergehen. Die Herausforderung bei der Energiewende ist das Tempo. Deswegen wird die Bedeutung der zentralen Erzeugung, also Solar- und Windenergie vor Ort und auch die Speicherung möglichst verbrauchsnah sehr sinnvoll sein, das können wir schnell aufbauen. Da können auch alle Akteure mitspielen. Ich glaube, dass die Lösung sehr dezentral sein wird. Also wirklich sehr zellulär am Ende. (Lockere Musik) Die Energiewende wird unser Energiesystem tiefgreifend verändern. Der zellulare Ansatz kann dabei helfen, Klimaziele zu erreichen, ohne die Versorgungssicherheit zu gefährden. Virtuelle Kraftwerke und der Strommarkt können die zellularen Systeme in das europäische Verbundsystem integrieren. Die Weichen dafür müssen jetzt gestellt werden. (Lockere Musik) SWR 2022