13.09.2019 - 14:48 Uhr
AmbergOberpfalz

Amberg 2034: Nach der Energiewende kommt die Energieeffizienz

Wie wird sich das Leben in den nächsten 15 Jahren verändern? In unserer Serie "Amberg 2034" wagen wir Zukunftsprognosen für die Stadt. Heute geht es um Energiegewinnung und -versorgung.

Totgesagte leben bekanntlich länger. Deshalb sagt Markus Brautsch Verbrennungsmotoren grundsätzlich eine durchaus aussichtsreiche Zukunft voraus. Nicht in jedem Auto, aber als Schlüsseltechnik der Kraft-Wärme-Kopplung, deren Energieeffizienz-Potenzial noch lange nicht ausgeschöpft sei. Zudem müssen Verbrennungsmotoren nicht zwingend mit Benzin oder Diesel befeuert werden. Gas geht ebenso. Das eröffnet Perspektiven für Wasserstoffmotoren mit Treibstoff aus Brennstoffzellen.
von Michael Zeissner Kontakt Profil

2030 war eine symbolträchtige Jahreszahl, an der die Zukunft Deutschlands festgemacht wurde. Bevölkerungsentwicklung, Rentenberechnungen, Klimaziele, alles wurde auf dieses Stichtagsjahr hin prognostiziert. Heute, elf Jahre vorher, wissen wir, dass viele dieser Zukunftsprojektionen auf 2030 nicht zu- oder eintreffen werden. Der Maschinenbauer und Energieexperte Professor Markus Brautsch ist sich hingegen sicher, dass er mit seinem Blick in Richtung 2034 nicht allzu arg danebenliegen wird.

Das hat viele Gründe. Technische und wirtschaftliche. Entscheidend haben diese Überlegungen aber auch mit dem Bewusstsein im Umgang mit Energie zu tun. Brautsch ist OTH-Professor an der Fakultät Maschinenbau/Umwelttechnik und Leiter des mit der Hochschule symbiotisch verbundenen Instituts für Energietechnik (IfE). Als Wissenschaftler kann er zwar dem binären System der Digitaltechnik viel abgewinnen, nicht aber der Schwarz-weiß-Malerei in einem komplexen Wenn-dann-System. "Ich denke nicht, dass es zu einer Systemänderung kommt", schickt Markus Brautsch seinen Betrachtungen zu dem Versuch einer Beschreibung der Energieversorgung im Jahr 2034 voraus.

Amberg 2034: Bevölkerungsentwicklung

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Amberg 2034: Wirtschaft und Arbeit

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"Nicht alle Öl- und Gaskessel werden verschwinden", präzisiert er eine seiner zentralen Thesen. Parallel sei das Aus der Atomenergie in Deutschland beschlossene Sache. Erneuerbare Energien könnten inzwischen die Ausfälle durch die Verdrängung alter Kraftwerkstechnik bereits ganz gut kompensieren. Allein in Bayern kämen schon 45 Prozent des Stromverbrauchs aus regenerativen Energien. Insoweit spricht der Amberger OTH-Professor sehr wohl von einem Erfolg der Energiewende. Allerdings lediglich als Teilerfolg. Brautschs technisches Credo lautet Energieeffizienz. Das ist sein Spezialgebiet und bedeutet nichts anderes als rauszuholen, was rauszuholen ist. Hier sieht er massive Defizite und damit ein immenses Einsparpotenzial, das bei entsprechenden Anstrengungen relativ einfach und damit zeitnah umgesetzt werden könne. Steigerung der Energieeffizienz heißt immer auch Minimierung des Energiebedarfs und damit letztendlich CO2-Reduktion. Vor dem Hintergrund der sich abzeichnenden weiteren Verdrängung der Primärenergieträger Kohle, Erdöl und Erdgas konzentriert sich der Blick von Brautsch auf elektrischen Strom und Wärme.

Damit ist Brautsch thematisch bei den physikalischen Prinzipien der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) - und in einem weiteren Schritt bei der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK) - als Form der Sekundärenergie-Gewinnung. Wenn der Professor auf dem OTH-Campus aus dem Fenster des IfE blickt, sieht er nicht nur einen mit anthrazitfarbenen Blechen verkleideten Quader, sondern maßgeblichen Grundpfeiler seiner Ideen von einer ressourcenschonenden Energiezukunft: das noch junge Kompetenzzentrum für Kraft-Wärme-Kopplung (KoKWK), ein Forschungs-Großlabor zur Optimierung energetischer Abläufe und Transformationen.

Mehrschichtig denken

Dabei geht es nicht nur um die Effizienzsteigerung der eingesetzten Techniken (Motoren, Turbinen, Wärme-/Kältetauscher), sondern gleichrangig um vielschichtige Vernetzungen von Bedarfs- und Abnahmestrukturen. Das müsse "schlüssig stimmen", dann gingen Effizienzsteigerung und Energieeinsparung noch reibungsloser Hand in Hand und damit weiter. Das ist für Brautsch Fakt.

In welchen Dimensionen, das hänge von den Bemühungen ab. Zahlen in Megawatt-Dimensionen nennt der OTH-Professor deshalb nicht und stellt lediglich in den Raum, dass immens viel zu holen sei, wie Projekte, die das IfE betreut, immer wieder unter Beweis stellen würden.

Professor Markus Brautsch
Info:

Veraltete Technik

Fakt ist für Markus Brautsch: „Wir haben einen enormen Bestand an veralteter Technik.“ In allen vier großen Bereichen des Energieverbrauchs. Industrie und Gewerbe, Kommunen (inklusive Stadtwerke) und Privathaushalte. Hinzu komme die Notwendigkeit von Mobilität. Veraltete Energietechnik entdeckt der OTH-Professor praktisch überall. Bei Kläranlagen, großen öffentlichen Gebäuden, bei Industrieanlagen und in Gewerbebetrieben, dem Wohnungsbestand, dem öffentlichen und privaten Verkehr usw., usw. Die Zustandsbeschreibung des IfE-Leiters reicht von „sehr stiefmütterlich behandelt“ über „da lohnt sich die Investition“ bis „das war erfolgreich“.

Relativ gut laufe beispielsweise die Umrüstung öffentlicher Beleuchtungen auf LED-Technik. Deutlich besser könnte hingegen die jährliche Sanierungsquote bei der Gebäudedämmung von derzeit 0,7 Prozent des Bestands sein: „Wünschenswert sind zwei Prozent.“ Viel zu tun gebe es bei der Effizienz alltäglicher elektrischer Geräte. „Bisher war die Energiewende eine Stromwende“, unterstreicht Brautsch und führt einen neuen Begriff ein: die Sektoren-Koppelung. „Da geht die Reise hin.“ Gemeint ist die wechselseitige Vernetzung von unterschiedlichen Energieformen oder -trägern (Strom, Wärme, Gas) und deren Anwendungsbereichen (Licht, Kraft, Heizung, Mobilität) nach den Regeln des Bedarfs und des Angebots. In dieses wechselseitige Geflecht möchte Brautsch nicht nur mehr eingreifen. Vielmehr sieht er darin ein zentrales Regulierungs-Instrumentarium, das im Sinne des verantwortungsbewussten Umgangs mit Energieressourcen bisher sträflich vernachlässigt werde. So leiste sich die Energiewirtschaft beispielsweise noch den „volkswirtschaftlichen Irrsinn“, Windräder trotzt ausreichenden Winds vom Netz zu nehmen, weil gerade das Stromangebot den Bedarf übersteige.

Die Erklärung ist stets die gleiche: Elektrische Energie kann nur in relativ beschränktem Umfang gespeichert werden. Für Brautsch ist das kein unumstößliches Dogma. Zumal längst bekannt sei, wie per Elektrolyse Wasserstoff hergestellt werden kann und was damit in der Bandbreite zwischen gasförmigem Speichern und Brennstoffzellen-Motor alles gemacht werden könne. Es fehle lediglich an der nötigen (Groß-)Technik (Elektrolyseanlagen, Gasspeicher) sowie großserienreifer Massenproduktion (Brennstoffzelle) und der nötigen Infrastruktur, das alles zusammenzubringen. Damit ist Brautsch bei der von ihm als zukunftsträchtig favorisierten Sektoren-Koppelung, die KWK-Anlagen praktisch in die technische Wiege gelegt ist. Der IfE-Leiter denkt nicht nur in Energieproduktions-Ketten wie Windrad – Strom – Elektrolyse – Wasserstoff – Motor – Mobilität oder KWK-Anlage. Er forscht auch in Richtung der nötigen technischen Lösungen und deren Vernetzung. „Wir sitzen nicht im Elfenbeinturm“, formuliert Brautsch den Anspruch, weniger Visionär als Praktiker sein zu wollen. Das von ihm geleitete, der OTH angegliederte Institut berät Kunden und entwickelt mit ihnen zusammen bedarfsorientierte Energiekonzepte oder konkrete Anlagen.

Die rund 20 Ingenieure und Beschäftigte arbeiten interdisziplinär. Auf der Referenzliste des IfE stehen hauptsächlich Kommunen und ihre Stadtwerke, Gebietskörperschaften, Diözesen, Handwerks- und Industriebetriebe. Auch Amberg gehört als OTH-Standort zu den Kunden.

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