Ein Blick in die Zukunft der Energieversorgung

Stehen ausreichend Ressourcen zur Verfügung, um die für die fortschreitende Elektrifizierung benötigte Energie aus erneuerbaren Energiequellen zu generieren?

Wilhelm Süßenbacher: Betrachtet man den Energieverbrauch in Österreich, so entfällt rund ein Drittel auf den Verkehrsbereich. Der Sektor besitzt damit den mit Abstand größten Energieverbrauch in Österreich und liegt mit deutlichem Abstand vor der Industrie und allen anderen Wirtschaftsbereichen. Mit Benzin und Diesel sind die eingesetzten Energieträger zudem durchwegs fossil und für rund 30 Prozent der Treibhausgasemissionen in Österreich verantwortlich. Damit besitzt man - mit entsprechenden Maßnahmen - im Verkehrssektor einen großen Hebel, um den Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen zu senken. Nimmt man die gesetzten Klima- und Energieziele ernst, so werden sich wesentliche Anstrengungen in den nächsten Jahrzehnten auf den Verkehrssektor konzentrieren müssen. Elektromobilität kann dabei eine wichtige Rolle spielen. Vorausgesetzt, die Erzeugung des dafür notwendigen Stroms erfolgt aus erneuerbaren Energien.
 

Alles eine Frage der Reichweite?

Süßenbacher: Es stellt sich weniger die Frage, wie schafft man ein deutliches Plus an Reichweite, als vielmehr, welche Technologie ist für welche Reichweite die richtige. Langstreckenverkehr mittels LKW und Batteriespeicher ist aufgrund des hohen Eigengewichts der Batterie wenig sinnvoll. So würde beispielsweise das Gewicht des Akkus bei einem 40 Tonnen LKW für eine Reichweite von 1.000 Kilometern rund 20 Tonnen betragen. Geht man von einer maximal möglichen Zuladung von 30 Tonnen aus, so gehen rund 70 Prozent davon für die Batterie verloren. Sprich, der LKW würde hauptsächlich seinen eigenen Akku transportieren. Das macht natürlich keinen Sinn. Für Wegstrecken über 500 Kilometer werden zudem auch andere Technologien, wie beispielsweise Wasserstoff oder klimaneutrale Treibstoffe, erforderlich sein, die deutlich einfacher speicherbar sind als elektrische Energie und schneller betankt werden können. Für Fahrzeuge mit Wegstrecken unter 500 Kilometern ist Elektromobilität eine sehr gut geeignete Technologie. Im Fernverkehr sind Wasserstoff und klimaneutrale Treibstoffe eine sinnvolle Ergänzung.
 

Wie groß schätzen Sie die Chance für E-Fuels ein?

Süßenbacher: E-Fuels sind synthetische Kraftstoffe, die unter Einsatz von Strom aus Wasser und Kohlendioxid gewonnen werden. Das eingesetzte Kohlendioxid wird dabei in den E-Fuels gebunden und bei der Verbrennung wieder an die Atmosphäre abgegeben. Geht man von einer Stromerzeugung aus 100 Prozent erneuerbaren Energien aus, so sind E-Fuels klimaneutral. Stammt der Strom hingegen aus fossilen Energieträgern, so erzeugen E-Fuels in Summe mehr Treibhausgase als diese binden. Der Strommix ist daher wesentlich für die Klimaneutralität. E-Fuels besitzen eine hohe Energiedichte, sind schnell tankbar und leicht speicherbar. Sie weisen damit alle Vorteile auf, die auch fossile Energieträger in der Vergangenheit attraktiv gemacht haben. Ein wesentliches Problem von E-Fuels, wie auch von Wasserstoff, ist ihre energieintensive Herstellung. So können nur rund 40 Prozent der über den Strom zugeführten Energie im Treibstoff genutzt werden. Kommen die Treibstoffe in einem Verbrennungsmotor zum Einsatz, gehen 70 Prozent dieser Energie nochmals als Verluste verloren. Somit können insgesamt nur 10 Prozent der über den Strom zugeführten Energie zur Fortbewegung genutzt werden. Dies stellt einen wesentlichen Effizienz- und auch Kostennachteil gegenüber einem rein strombetriebenen Elektroauto dar.
 

Löst Elektromobilität alle Probleme?

Süßenbacher: Es wird aus derzeitiger Sicht ein Maßnahmenbündel mit verschiedensten Technologien erforderlich sein, um die Einsparpotentiale im Verkehrsbereich zu heben. Was die Erzeugungsseite betrifft, so würde der Umstieg auf die Elektromobilität schon zu einem notwendigen Ausbau der Erzeugungskapazitäten führen. Aufgrund des deutlich besseren Wirkungsgrades von Elektroautos mit rund 65 Prozent gegenüber Benzinverbrennern mit etwa 20 Prozent würde dieser aber moderat ausfallen. Derzeitige Schätzungen gehen davon aus, dass bei einer Umstellung aller zugelassenen Fahrzeuge auf Elektroantrieb der Strombedarf in Österreich um rund 10 Terrawattstunden bzw. 14 Prozent steigen würde. Die Bundesregierung hat im Erneuerbaren-Ausbau-Gesetz (EAG) den Zubau von rund 27 Terrawattstunden aus erneuerbaren Energien bis zum Jahr 2030 beschlossen. Dies entspricht beinahe dreimal dem Mehrbedarf, der durch die Elektromobilität entsteht. Die notwendigen Ressourcen und der politische Wille sind damit vorhanden. Wesentliche Herausforderungen in der praktischen Umsetzung werden jedoch, die aktive Einbindung der Bürger, der notwendige Netzausbau und die Verfügbarkeit des erforderlichen Fachpersonals sein. Für letzteren Punkt kann die Fachhochschule (FH) Oberösterreich - und im Speziellen der Campus Wels - einen wichtigen Beitrag leisten.
 

In welcher Form?

Süßenbacher: Das Thema Nachhaltigkeit ist ein wesentlicher Schwerpunkt am Campus Wels. In den Studiengängen Angewandte Energietechnik, Electrical Engineering und Sustainable Energy Systems bilden wir beispielsweise Fachkräfte aus, die sich mit dem Umbau des Ener­giesystems und den dabei auftretenden Herausforderungen beschäftigen. Damit können wir am Campus Wels einen aktiven Beitrag zur Entwicklung eines nachhaltigen Energiesystems leisten. Derzeit befinden wir uns auch in der Konzeptionsphase für einen neuen Bachelor-Studiengang, der sich ganzheitlich mit allen Aspekten der Nachhaltigkeit beschäftigt. Dabei stellen wir das Thema bewusst in den Mittelpunkt der Ausbildung und geben unseren Absolventen Werkzeuge an die Hand mit denen sie dieses Ziel in verschiedensten Wirtschafts­bereichen umsetzen können. In der Konzeptionsphase werden auch studieninteressierte Jugendliche aktiv eingebunden, um deren spezielle Wünsche und Vorstellungen in das Curriculum miteinfließen zu lassen
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Sind die wachsende Angst vor Blackouts und der Fokus auf Elektromobilität nicht ein Widerspruch?

Süßenbacher: Ein Blackout ist ein großflächiger Stromausfall, der ganze Bundesländer, Staaten oder auch mehrere Staaten gleichzeitig betrifft. Die Eintrittswahrscheinlichkeit eines solchen Ereignisses ist aus derzeitiger Sicht sehr gering. Österreich besitzt eine Versorgungssicherheit von 99,9 Prozent. Zwar könnte es durch die Ladung von Elektroautos lokal zu hohen Belastungen im Stromverteilernetz kommen, im Falle eines daraus resultierenden Stromausfalls spricht man aber von einer lokalen Versorgungsunterbrechung und nicht von einem Blackout. Die Mobilität ist in einem solchen Fall nicht gefährdet, da Elektroautos ja auch anderenorts wieder geladen werden können. Im Falle eines tatsächlichen Blackouts, sprich eines landesweiten Stromausfalls, wäre eine Ladung des Elektroautos aus dem öffentlichen Netz natürlich nicht möglich. Da aber auch normale Tankstellen ohne Strom nicht betrieben werden können, würde auch der Verkehr mit diesel- und benzinbetriebenen Fahrzeugen nach geraumer Zeit zum Erliegen kommen. Damit ist die Mobilität im Falle eines Blackouts generell und unabhängig von der Technologie gefährdet.
 

Können wir uns aus der Abhängigkeit bei der Primärenergieversorgung lösen?

Süßenbacher: Österreich und Europa verfügen nur über sehr geringe Energievorkommen. Deshalb sind wir in hohem Maße von Öl- und Gasimporten aus dem Nahen Osten und Russland abhängig. Effizienzmaßnahmen, um den Energiebedarf zu senken, sind eine Möglichkeit, sich aus dieser Abhängigkeit zu lösen. Eine weitere ist die Energieerzeugung aus in Europa verfügbaren Energiequellen, wie Wasserkraft, Wind und Sonne. Der Ausbau der erneuerbaren Energien in der EU ist damit nicht nur eine Maßnahme, um Treibhausgasemissionen zu senken, sondern auch, um die Abhängigkeit Europas von Energieimporten zu verringern. Die EU verfolgt in ihrer Energiepolitik im Wesentlichen drei Ziele: Ein hohes Maß an Versorgungssicherheit durch lokale Erzeugung, Umweltverträglichkeit in der Energieproduktion und eine leistbare Energieversorgung. Erneuerbare Energien können dazu einen wichtigen Beitrag leisten.
 

Welche Bedeutung hat Wasserstoff für unsere Energieversorgung?

Süßenbacher: Wasserstoff kann in einem zukünftigen Energiesystem eine wichtige Rolle spielen. Sowohl durch den Einsatz im Verkehrsbereich als auch zur saisonalen Speicherung von Energie. Laut derzeitigen Analysen wird es, bei einem steigenden Anteil erneuerbarer Energien, im Sommer zu deutlichen Erzeugungsüberschüssen kommen, die nicht verbraucht werden können. Mit weniger Sonne in den Wintermonaten treten dagegen Erzeugungsdefizite auf. Um den Energieverbrauch über das gesamte Jahr mittels erneuerbarer Energien decken zu können, sollten die Erzeugungsüberschüsse zwischengespeichert werden zur Nutzung in den Wintermonaten. Derzeit fehlen noch die geeigneten Speicher, um diese Mengen über mehrere Monate aufnehmen zu können. Eine mögliche Lösung könnte sein, die Stromüberschüsse im Sommer zu nutzen, mittels Elektrolyse Wasserstoff zu produzieren, diesen in Gasspeichern zwischenzulagern und in Gaskraftwerken wieder zu Strom zu wandeln. Es gibt auch Überlegungen für ein europaweites Wasserstoffnetz, ähnlich dem derzeitigen Gas- oder Stromnetz. Dieses könnte in der Zukunft ein wichtiges Rückgrat für die europäische Energieversorgung darstellen. Wasserstoff hat einen großen Anwendungsbereich und kann die große Speicherfrage lösen. Die Zukunft wird allerdings das Ineinandergreifen von verschiedenen Energiesystemen sein, nicht der Wasserstoff alleine. Wir beschäftigen uns am Campus Wels intensiv in entsprechenden Forschungsaufträgen mit verschiedenen Technologien.
 

Die EU-Kommission stuft Atomenergie und Gas als "grün" ein. Was bedeutet das für Österreich?

Süßenbacher: Die Aufnahme der Kernenergie in den Begriff der erneuerbaren Energien durch die EU-Kommission kann eine Kehrwende darstellen. Österreich ist seit der Volksabstimmung über das Kernkraftwerk Zwentendorf im Jahr 1978 von dieser Technologie abgegangen. Auch Deutschland hat nach den Ereignissen von Fukushima im Jahr 2011 den Ausstieg aus der Kernenergie beschlossen. Mit Ende 2022 sollten alle Kernkraftwerke bei unserem nördlichen Nachbarn ihren Betrieb einstellen und vom Netz gehen. Zugleich treibt man auch den Ausbau von Windkraft und Photovoltaik voran, um den Anteil erneuerbarer Energien, gemäß den Zielvorgaben der Europäischen Union, zu erreichen. Mit der Definition von Kernenergie als erneuerbare Energie werden diese Bestrebungen Deutschlands und anderer Länder, welche aus der Kernenergie aussteigen wollen, ad absurdum geführt. Man würde nämlich in diesem Fall gemäß der neuen Taxonomie erneuerbare Kraftwerke schließen. Nachdem die EU bestrebt ist, den Anteil erneuerbarer Energien zu erhöhen, muss man gemäß der neuen Taxonomie auch von einer Subventionierung der Kernenergie ausgehen. Die österreichische Bundesregierung hat bereits angekündigt, eine Nichtigkeitsklage beim Europäischen Gerichtshof gegen diese Entscheidung einbringen zu wollen. Die Entwicklungen in den nächsten Monaten werden hierbei wegweisend sein.
 

Wie und womit werden die nächsten Generationen heizen?

Süßenbacher: Der Trend geht ganz eindeutig in Richtung Elektrifizierung in der Raumwärmegewinnung. Wärmepumpen, die unter geringem Einsatz elektrischer Energie Wärme aus dem Erdreich oder der Umgebungsluft nutzbar machen, sind ein wichtiger Baustein zur Verringerung der Energieimportabhängigkeit und zur Reduktion der Treibhausgasemissionen. Wärmepumpen können zudem den Strom aus Photovoltaikanlagen direkt vor Ort verbrauchen, wodurch das Stromnetz weniger belastet wird. Auch die hocheffiziente Nutzung von Biomasse durch Hackschnitzel- und Pelletheizungen ist eine zukunftsträchtige Form des Heizens. Diese Technologien werden dadurch auch entsprechend staatlich gefördert. Damit Energie dann zur Verfügung steht, wenn Bedarf da ist, spielt auch im Privathaushalt das Thema der Speicherbarkeit eine Rolle.
 

Können wir uns trotz Preissteigerungen die Energiewende leisten?

Süßenbacher: Die Energiewende ist sicherlich mit Kosten verbunden. Doch auch der Klimawandel verursacht enorme Kosten. Sowohl für den Wiederaufbau nach Umweltkatastrophen, die damit in Zusammenhang stehen, als auch für die gesundheitliche Versorgung von Personen, die dabei zu Schaden kommen. Jetzt nicht in die Energiewende zu investieren würde das Problem nur verlagern und es käme zu einem Kostenanstieg. Zudem sind manche Umweltprozesse irreversibel. Es ist daher an der Zeit zu handeln. Allfällige Maßnahmen müssen aber auch mit Blick auf die Kosteneffizienz umgesetzt werden und Kosten sozial ausgewogen verteilt beziehungsweise Härtefälle vermieden werden. Das ist Aufgabe der Politik. Denn nur, wenn man die Bürger entsprechend mit auf den Weg nimmt, wird das Projekt Energiewende ein Erfolg sein. Und dieser ist zwingend erforderlich, will man Nachahmer in anderen Ländern und Kontinenten finden. Was Europa leisten kann, ist, einen Weg vorzuzeichnen, wie man Klimaneutralität, Wettbewerbsfähigkeit und Wohlstand in Einklang bringt.
 

Wie weit in die Zukunft wird an der FH Wels geforscht?

Süßenbacher: Die FH OÖ bündelt ihre Energieforschung standortübergreifend im Center of Excellence Energie, wobei der Standort Wels hierbei federführend ist. Hauptschwerpunkte sind die Nutzung von erneuerbaren Energietechnologien, die Steigerung der Energieeffizienz sowie die Integration von Speichersystemen und intelligenten Netzen in zukünftigen Energie­systemen. Die Forschung an der Fachhochschule ist an­wend­ungs­orientiert und praxisnah. Das bedeutet die Umsetzung der Forschungsergebnisse in konkrete Produkte und Dienst­leistungen ist ein wesentliches Ziel. Die Fragestellungen die wir dabei untersuchen unter­scheiden sich je nach Themenbereich und decken Zeithorizonte von wenigen Jahren bis zu mehrere Jahrzehnte in die Zukunft ab.