Vaclav Smil, Professor für Umweltwissenschaften, schreibt in seinem Buch: „Energy and Civilization: A History“: „Energie ist die einzige universelle Währung (...)“. Von dieser allgemeinen Währung gibt die Menschheit seit Jahrhunderten mehr aus, als sie eigentlich besitzt. Das Wirtschaftsmagazin Brand eins schreibt in diesem Kontext: „Schmutzige Technik heizt den Planeten seit mehr als 200 Jahren auf.“ Anders formuliert heißt das, wir leben über unsere Verhältnisse in puncto Ressourcen- und Energieverbrauch – mit absehbaren Folgen für das weltweite Klima. Im Umkehrschluss muss es stärker darum gehen, ressourcenschonender und energieeffizienter zu leben und zu produzieren. Merklich unterstützen kann bei diesem Brückenschlag die Wissenschaft, um zu einer nachhaltigen Energienutzung und weniger Verbrauch fossiler Rohstoffe zu gelangen. Die Forschung samt ihrer Ergebnisse ist ein wichtiger Treiber für den Transfer zukunftsweisender Energielösungen in die praktische Anwendung, wie die Hochschule für Technik exemplarisch zeigt.
Laut Umweltbundesamt ist der Stromverbrauch in Deutschland „seit Beginn der 1990er Jahre im Trend gestiegen. Den meisten Strom verbraucht die Industrie, gefolgt vom Gewerbe-, Handels- und Dienstleistungssektor, den privaten Haushalten und dem Verkehrssektor.“ In Zahlen ausgedrückt bedeutet das: Der Bruttostromverbrauch lag im Jahr 2020 bei über 558 Terawattstunden. Damit reiht sich Deutschland ein in die Länder mit dem höchsten Stromverbrauch und belegt hinter China, den USA oder Russland einen der vorderen Plätze im internationalen Vergleich. Mehr noch tragen konventionelle Energieträger, wie Atomstrom, Öl und Kohle, noch immer fast zur Hälfte zur Energieversorgung hierzulande bei. Dies bestätigt auch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi): „Wir bauen unsere Energieversorgung schrittweise um, damit sie klimaverträglich und nachhaltig wird. Dieser Umbau braucht Zeit. Noch sorgen konventionelle Energieträger dafür, dass die Lichter anbleiben.“
Die Wissenschaft und deren wichtige Rolle im Veränderungsprozess
Nun ist Zeit ein relativer Faktor, aber mit Blick auf die Klimakrise ist davon wohl eher weniger als zu viel vorhanden. Von daher braucht es dringend neue Lösungen und Wege für einen nachhaltigen Umbau des Energiesektors. Doch wie soll sie gelingen, die Energie- und letztendlich Klimawende? Eine Antwort geben Wissenschaftler, die seit Jahren an konkreten Maßnahmen und Lösungen für eine bessere Energieeffizienz im privaten und beruflichen Umfeld arbeiten. Damit kommt der Wissenschaft eine wichtige Rolle im kompletten Veränderungsprozess des Energiesektors zu, indem sie neue Technologieansätze aufgreift, diese weiterentwickelt und in Demonstrationsprojekten ersten Praxistests unterzieht. Dr. Dirk Pietruschka, Leiter des Zentrums für nachhaltige Energietechnik – zafh.net, Hochschule für Technik Stuttgart (HFT Stuttgart), umschreibt den Weg wie folgt: „Durch diese Demonstrationsprojekte entstehen Referenzen. Diese zeigen, dass die entwickelten Technologien funktionieren.“ Und er ergänzt: „Sie zeigen zusätzlich auf, wo Weiterentwicklungsbedarf besteht, um die jeweilige Technologie verlässlich, marktreif und wirtschaftlich zu gestalten.“
Einen ausführlichen Beitrag zum Thema „Energiemanagement“ finden Interessierte in der gis.Business 1/2022.
Aus der Praxis: Ladeinfrastruktur im ländlichen Raum
Apropos wirtschaftlich. Ein wichtiger Faktor bei allen Überlegungen. Denn neben der angestrebten Klimaneutralität in der Energieversorgung und damit von Dienstleistungen und Produktionsprozessen der Zukunft müssen die angestrebten Forschungsergebnisse und Lösungen wirtschaftlich tragbar sein. Dies erfordert unter anderem den Blick auf den Bedarf und die damit zusammenhängenden Herausforderungen zu richten. Ein Beispiel ist die boomende Elektromobilität und die dafür notwendige Ladeinfrastruktur gerade im ländlichen Raum. Dr. D. Pietruschka und sein Team sehen hier den zunehmenden Bedarf aufgrund des schnellen Zuwachses an Elektrofahrzeugen. „All diese Elektrofahrzeuge müssen künftig geladen werden“, erklärt Dr. D. Pietruschka und meint: „Viele Besitzer solcher Fahrzeuge streben den Aufbau eines Ladesystems am eigenen Wohngebäude an.“ Der Haken bestehe seiner Meinung nach in den hohen Ladeleistungen, die sich in einem Wohngebiet schnell summieren könnten, auf die unsere Verteilnetzstruktur nicht ausgelegt sei.