"Der Boiler weiß, wann Warmwasser günstig ist"

Interview19. November 2013, 20:22
2 Postings

Erneuerbare Energien nutzbringend einzusetzen ist mit großen technischen Herausforderungen verbunden, sagt der Energieforscher Jörg Petrasch im Gespräch mit Jutta Berger

STANDARD: Warum sind erneuerbare Energieträger so schwer zu beherrschen?

Petrasch: Es reicht nicht zu sagen, wir wollen mehr Fotovoltaik, mehr Wind. Ich muss das Stromnetz so adaptieren, dass ich den Sonnen- und Windstrom auch wirklich nutzen kann. Das klappt noch nicht. Konventionelle Stromerzeugung kann man relativ gut steuern. Mit thermischen Kraftwerken fährt man eine konstante Produktion, Wasserkraft ist sehr gut steuerbar. Die Erzeugung von Wind- und Sonnenstrom ist aber witterungsabhängig, unterliegt Schwankungen. Das macht die Integration ins Netz technisch schwierig. Denn um das Netz stabil zu halten, muss ich zu jedem Zeitpunkt gleich viel verbrauchen, wie ich erzeuge. Sonne und Wind produzieren aber nicht auf Befehl, es kommt zu Über- oder Unterproduktion. Da kann es dann sein, dass man Windräder stillstehen lassen muss, weil man den Strom nicht ins Netz bringt. Im Stromnetz kann man leider nicht mit Ausgleichsgefäßen arbeiten wie im Trinkwassernetz.

STANDARD: Das heißt, man kann erneuerbare Energiequellen noch nicht optimal nutzen?

Petrasch: Man muss erst Wege finden, wie man den Verbrauch der Nachfrage anpasst. Seit 100 Jahren machen wir ja genau das Gegenteil, wir passen die Erzeugung dem Verbrauch an. Der Paradigmenwechsel ist nicht sehr einfach. Denn die Erzeugung war bis jetzt zentral, man musste nicht an vielen Schrauben drehen. Erneuerbare Energien werden aber eher dezentral erzeugt, das ist ja auch wünschenswert. Das Demand-Side-Management, die Steuerung der Nachfrage nach netzgebundenen Dienstleistungen, wird uns noch intensiv beschäftigen.

STANDARD: Wie wird gesteuert?

Petrasch: Wir müssen herausfinden, mit welchen technischen Verbrauchern man spielen kann, mit welchen nicht. Da braucht es Informationstechnologie und Kommunikation. Natürlich muss das automatisch, vom Konsumenten unbemerkt, ablaufen. Ich kann ja nicht vom Nutzer erwarten, dass er Geräte ein- und ausschaltet, wenn das zentral gewünscht wird.

STANDARD: Gibt es Geräte, die sich besonders gut eignen?

Petrasch: Ein klassisches Beispiel wäre die Wärmepumpe. In einem Haus ist genug thermischer Puffer, dass man die Pumpe flexibel laufen lassen kann. Auch ein Warmwasserboiler würde sich als Pumpspeicher eignen. Wir forschen daran, wie man Geräten die Intelligenz beibringt, genau dann anzuspringen, wenn beispielsweise sehr viel Wind- oder Sonnenstrom zur Verfügung steht.

STANDARD: Nehmen wird den Boiler. Wie wird der funktionieren?

Petrasch: Die Geräte bekommen eine Prognose für den nächsten Tag, wie sich der Strompreis verhalten wird, welcher Strom verbraucht werden soll. Gleichzeitig lernt der Boiler, wie das typische Nutzerverhalten im jeweiligen Haushalt ist und versucht dann zu laden, wenn es aus Netzsicht möglichst günstig ist und gleichzeitig sicherzustellen, dass Warmwasser vorhanden ist, wenn man es braucht. Die Vorhersage hängt mit Wetter zusammen, mit dem Wochentag und der Entwicklung an der Strombörse. An der europäischen Strombörse in Leipzig weiß man genau, was der Strom zu welcher Tageszeit kosten wird.

STANDARD: Wie reagiert der Boiler auf das Börsenangebot?

Petrasch: Der Boiler lädt dann, wenn es möglichst günstig ist. Man programmiert aber auch, wann der Boiler unbedingt voll sein muss, wann man warmes Wasser braucht. Mit diesem mathematischen Problem beschäftigen wir uns an der FH Vorarlberg.

STANDARD: Kann man die Geräte anpassen oder muss man sie auswechseln?

Petrasch: Wir arbeiten ganz konkret an Möglichkeiten, Geräte anzupassen. Man könnte eine Art Zwischenstecker verwenden. Da müsste man den Boiler nicht austauschen. Bei komplizierteren Gerätschaften wird das nicht möglich sein.

STANDARD: Wann wird es die neue Gerätegeneration geben?

Petrasch: Das wird noch ein paar Jahre dauern. Denn die Geräte sollten nicht nur den Strom effizient nutzen, sondern auch benutzerfreundlich sein. Die Funktion Demand-Side-Management soll der Nutzer nur beim günstigeren Strompreis bemerken.

STANDARD: Werden wir ferngesteuerte Geräte verwenden?

Petrasch: Davon halte ich nichts. Wir wären dann von einem zentralen Datencenter abhängig. Das Stromnetz, das völlig auf Sicherheit und Robustheit getrimmt ist, würde mit dem Internet verbunden, das eine ganz andere Zielfunktion hat, sehr offen und flexibel ist. Das wäre gefährlich.

STANDARD: Was befürchten Sie?

Petrasch: Das Stromnetz ist eine entscheidende Komponente unserer modernen Infrastruktur. Wenn der Strom aufgrund gezielter Hackerangriffe über längere Zeit ausfallen würde, ergäben sich extrem kritische Situationen. Bei einem Stromausfall von mehr als zwölf Stunden in größeren Gebieten käme es zu massiven Versorgungsproblemen. Manche Studien gehen davon aus, dass die öffentliche Ordnung nicht länger als 24 Stunden aufrechterhalten werden kann. Außerdem: Was in Datennetzen möglich ist, hat der NSA-Skandal gezeigt. Stellen Sie sich das in Kombination mit dem Zugriff auf das Stromnetz vor.  (Jutta Berger, DER STANDARD, 20.11.2013)


Jörg Petrasch (35) studierte Maschinenbau an der ETH Zürich. Er war Assistenzprofessor an der University of Florida, seit 2012 hat er an der FH Vorarlberg die von der Illwerke Vkw AG gestiftete Professur für Energieeffizienz inne.

  • Die Erzeugung von Wind- und Sonnenstrom unterliegt Schwankungen. Das macht die Integration ins Stromnetz schwierig.
    foto: apa/christian charisius

    Die Erzeugung von Wind- und Sonnenstrom unterliegt Schwankungen. Das macht die Integration ins Stromnetz schwierig.

  • Jörg Petrasch will smarte Elektrogeräte.
    foto: stiplovsek

    Jörg Petrasch will smarte Elektrogeräte.

Share if you care.