"Gebäude, die sich auf das Wetter vorbereiten"

13. Oktober 2009, 18:59
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Brigitte Bach, Leiterin des Energie-Departments am Austrian Institute of Technology (AIT), erklärte Markus Böhm, welche Rolle Häuser und Autos im Energiesystem der Zukunft spielen

STANDARD: Das Energiesystem macht einen Wandel durch. Welche Herausforderungen ergeben sich daraus für die Arbeit Ihres Departments?

Bach: Im Vordergrund unserer Forschung steht die Sicherung der zukünftigen Energieversorgung. Ziel ist es, unternehmerische Herausforderungen in Vorteile zu verwandeln und die Wettbewerbsfähigkeit Österreichs deutlich zu erhöhen. Um Innovation zu gewährleisten und den Wandel zu unterstützen, müssen wir verstehen, wie die Systemebene funktioniert und welche Wechselwirkungen diese mit speziellen Technologien und Komponenten eingeht.

STANDARD: Was kann man sich darunter vorstellen?

Bach: Ein System ist zum Beispiel das elektrische oder das thermische Netz. Auch in einem Gebäude kann man von einer Systemebene sprechen, etwa wenn es um das Energiemanagement eines Hauses geht. Wechselwirkung meint, dass jede neuentwickelte Komponente das System beeinflusst und umgekehrt. Dies ist zu berücksichtigen, um Innovationen erfolgreich umzusetzen.

STANDARD: Was war die Konsequenz aus dieser Beobachtung?

Bach: Den Fokus unserer Forschung auf zwei Themen zu legen: elektrische Energieinfrastruktur und Energie für die gebaute Umwelt. Diese beiden Forschungsgebiete sind am meisten vom Wandel des Energiesystems betroffen.

STANDARD: Welche Themen werden innerhalb dieser weit gefassten Forschungsgebiete behandelt?

Bach: Das sind unter anderem Smart Grids, also intelligente Übertragungs- und Distributionsnetze, sowie Netzkomponenten, Fotovoltaik und Energiemanagement im urbanen Bereich, nachhaltige Gebäudekonzepte und thermische Komponenten und Subkomponenten für eine innovative Energieversorgung im Gebäude, also zum Beispiel solarthermische Systeme oder Wärmepumpen.

STANDARD: Warum diese Beschränkung auf Fotovoltaik?

Bach: Um Veränderung zu bewirken, Spitzenforschung zustande zu bringen und gleichzeitig Innovationen in den Markt zu bringen, braucht man kritische Massen an Ressourcen zu speziellen Themen. Deshalb konzentrieren wir unsere Forschung bewusst auf bestimmte Gebiete. Wir gehen beispielsweise nicht in Richtung Biomasse, dafür gibt es in Österreich genug Expertise in anderen Instituten. Bei Fotovoltaik sind wir die größte Forschergruppe.

STANDARD: Fotovoltaik ist eine momentan weltweit wachsende Technologie ...

Bach: ... weil es eine Technologie mit hohem Potenzial ist. Die zentrale Forschungsfrage ist in diesem Zusammenhang ist die Grid Parity: Strom aus Fotovoltaik muss zu einem vergleichbaren Preis ins Netz kommen wie Strom aus anderen Energiequellen. Ich sehe die Aufgabe der Forschung in Zusammenarbeit mit der Industrie darin, Technologien und Produktionsprozesse zu entwickeln, die eine Kostenreduktion ermöglichen.

STANDARD: Wie könnte das zum Beispiel gelingen?

Bach: Die Dünnschicht-Fotovoltaik ist gerade im Kommen. Von ihr erwartet man sich geringere Kosten durch Materialeinsparungen. Spätestens zu Beginn des nächsten Jahres haben wir am AIT ein eigenes Labor, das sich mit Dünnschicht-Fotovoltaik auseinandersetzt.

STANDARD: Welche Rolle spielen Smart Grids dabei?

Bach: Momentan passiert ein Technologiesprung - das passive Verteilsystem wird zum aktiven Netz. Im Zusammenhang mit Fotovoltaik oder anderen dezentralen Einspeisern werden intelligente Netzwerke benötigt, die diese fluktuierenden Energieerzeuger im Griff haben. Dazu könnten auch Gebäude beitragen, wenn Energielasten intelligent gemanagt würden - was derzeit kaum der Fall ist.

STANDARD: Meinen Sie die Nutzung von Gebäuden als Energiespeicher?

Bach: Einerseits werden Häuser zur Energieumwandlung genutzt, egal ob thermisch oder elektrisch, andererseits brauchen große Gebäude enorme Energiemengen für Kühlung oder Heizung. Wenn man diese anders regeln und steuern könnte, sodass sie bestimmte Spitzen kappen oder Lasten verschieben würden, könnte man das Stromnetz damit entlasten. Hier könnten Speicher eingesetzt werden oder man steuert Gebäude so, dass sie sich beispielsweise auf das Wetter vorbereiten, um sie prognosegeführt vorausschauend zu managen also etwa vorab zu kühlen.

STANDARD: Welche Auswirkungen hat die zunehmend forcierte Elektromobilität auf das System?

Bach: Im Zusammenhang mit Smart Grids wird das Auto zum verteilten Energiespeicher. Es stellt sich zudem die Frage, wie viele Ladestationen man braucht und wie schnell die Autos geladen werden können. Das alles braucht ein intelligentes Netzmanagement. Hier findet man das Wechselspiel zwischen System und Komponenten wieder.

STANDARD: Welche Fragen ergeben sich im Zusammenhang mit Städteplanung und Energie?

Bach: Das Thema Energiemanagement in der Stadt ist in dieser gesamtheitlichen Betrachtung etwas Neues in der Community. Aber es setzt sich langsam durch. Die spannendsten Fragen diesbezüglich sind: Wie dicht muss man die Häuser bauen? Wie sollen sie ausgerichtet sein? Wie kann man die Fassaden nutzen? Sind Wärmenetze hilfreich? Wie können erneuerbare Energien eingebunden werden? Zur Beantwortung all dieser Fragen muss man numerische Simulationstools entwickeln, die diesen Fragen insgesamt nachgehen. Wir bieten aber auch wissenschaftliche Begleitung bei der Umsetzung städtebaulicher Projekte an. (DER STANDARD, Printausgabe, 14.10.2009)

Zur Person
Brigitte Bach studierte technische Physik an der TU Wien und an der Universität Tübingen und Astronomie an der Universität Wien. Sie leitet seit 1. 1. 2009 das Energy Department am neugegründeten AIT - Austrian Institute of Technology (vormals Arsenal Research und Austrian Research Centers).

  • Brigitte Bach deutet auf dem Dach des Techbase, in dem das AIT untergebracht ist, auf unterschied-liche Typen von Fotovoltaik-Zellen, die dort getestet werden.
    foto: rené van bakel

    Brigitte Bach deutet auf dem Dach des Techbase, in dem das AIT untergebracht ist, auf unterschied-liche Typen von Fotovoltaik-Zellen, die dort getestet werden.

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