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Erneuerbare Energien: Die Energieversorgung von Morgen

Rund sechzig Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik und alle haben das gleiche Ziel: die vollständige Versorgung Norddeutschlands mit erneuerbaren Energien – eine wahrhaft große Herausforderung. Für dieses Ziel haben sie sich zu einem einzigartigen Bündnis zusammengeschlossen, der Allianz NEW 4.0.

Norddeutschland ist eine von fünf Regionen des Schaufensterprojekts SINTEC -„Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende“. Dieses Förderprogramm wurde 2015 vom Bundeswirtschaftsministerium gestartet, um das Jahrhundertprojekt Energiewende zum Erfolg zu führen. Die fünf in Deutschland verteilten „Schaufenster“ sollen die technischen, wirtschaftlichen und regulatorischen Herausforderungen der Energiewende der nächsten Jahrzehnte angehen, Lösungen entwickeln und in der Praxis testen. Die Lösungen sollen als Muster für andere Regionen dienen und für Deutschland und Europa die Machbarkeit der Energiewende aufzeigen. Mit dabei: die norddeutsche Initiative NEW 4.0.

Norddeutsche Energiewende 

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Windenergie ein großer Part der Erneuerbaren

„NEW“ steht für „Norddeutsche Energiewende“ und „4.0“ für die Digitalisierung der Industrie, die durch die intelligente Vernetzung von Systemen auch für die Energiewende von großer Bedeutung ist. Das norddeutsche „Schaufenster NEW 4.0″ besteht aus Hamburg als großem Energieverbrauchszentrum und Schleswig-Holstein als bedeutendem Erzeuger von Windenergie. Die Allianz aus rund 60 regionalen und überregionalen Partnern will zeigen, wie diese Gesamtregion mit 4,5 Millionen Einwohnern im Jahr 2025 zu 70 Prozent regenerative Energie versorgt werden kann. Bereits 2035 soll die Versorgung vollständig durch erneuerbare Energien erfolgen – und das sicher, kostengünstig, umweltverträglich und gesellschaftlich akzeptiert. Dieses Vorhaben wird von den Landesregierungen beider Bundesländer unterstützt.

„Angesichts der großen und weiter wachsenden Ungleichgewichte zwischen Erzeugung und Verbrauch in Hamburg und Schleswig-Holstein ist das eine sehr anspruchsvolle Aufgabe“, bemerkt Dr. Oliver Weinmann, Geschäftsführer der Vattenfall Innovation GmbH und Mitglied der NEW 4.0-Projektsteuerung. „Alle Komponenten und Akteure von der Erzeugung über den Transport, die Verteilung, Speicherung bis hin zum Verbraucher müssen intelligent miteinander vernetzt und optimal aufeinander abgestimmt werden.“ Gleichzeitig werden die regulatorischen Rahmenbedingungen betrachtet, die die optimale Integration in den Markt ermöglichen sollen. Rund 100 Einzelprojekte erproben das Zusammenspiel der unterschiedlichen technologischen Lösungsansätze der Projektpartner, die Integration in den Energiemarkt und die regulatorischen Rahmenbedingungen.

Ohne Sektorenkopplung keine Energiewende 

Um eine wirkliche Energiewende zu erreichen, müssen einzelne Verbrauchssektoren wie z.B. Verkehr, Haushalte und Industrie miteinander verbunden werden. Durch diese „Sektorenkopplung“ soll erneuerbarer Strom zunehmend auch für die Wärmeversorgung, den Verkehr und für industrielle Prozesse, bei denen bisher fossile Energien eingesetzt wurden, genutzt werden. Dieser Herausforderung stellt sich auch Vattenfall, das mit zwei Projekten Teil der NEW 4.0-Allianz ist: mit einer Power to Heat-Anlage, also einer Anlage, in der Strom in Wärme umgewandelt wird, und mit einem Großspeicher. Die Power to Heat-Anlage entsteht am Standort des ehemaligen Kraftwerks Karoline. Ein bestehender Kessel soll durch eine solche Anlage ersetzt werden. „Die Anlage funktioniert wie ein gigantischer Durchlauferhitzer, der überschüssigen Windstrom nutzt, um Wasser zu erwärmen, das dann in das Fernwärmenetz eingespeist wird. Dadurch verringern wir die Nutzung fossiler Energien zur Wärmeerzeugung und reduzieren gleichzeitig die CO2-Emissionen,“ erläutert Oliver Weinmann. „Zudem wird damit Strom genutzt, der sonst bei bestimmten Bedingungen zwar vom Verbraucher bezahlt, aber gar nicht erzeugt worden wäre.“

Dem Ziel, die Versorgungssicherheit auch bei einer 100prozentigen Nutzung erneuerbarer Energien zu gewährleisten und die vorhandene Netzstruktur effizienter einzusetzen, soll ein Großspeicher am Windpark im Hamburger Stadtteil Bergedorf/Curslack dienen. Gleichzeitig sollen Geschäftsmodelle entwickelt werden, die auf der Kopplung von Batteriespeichern an Windenergieanlagen beruhen. „Auf Basis der Erkenntnisse aus diesem Projekt können wir intelligente Speicherlösungen an Energieerzeugungsanlagen weiterentwickeln. Daraus können sich generelle  Handlungsempfehlungen für eine bessere Systemintegration von Speichern ergeben“, erklärt Oliver Weinmann den Nutzen dieses Batteriespeichers. „Wir sind auf einem guten Weg beim Umbau unserer Energieversorgung hin zu einer umfassenden Nutzung erneuerbarer Energien.“

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Experte Oliver Weinmann

Seit Jahren ist mein Fachgebiet die Innovationstechnologien rund um den Energiemarkt. Mein Promotionsthema in den 90iger Jahren waren solarthermische Kraftwerke. Seit 2010 bin ich Geschäftsführer der Vattenfall Europe Innovation GmbH. Meine Kernaufgabe ist es, neue Trends zu erkennen und die dazu passenden innovativen Produkte und Technologien zu entwickeln. Die Zukunft gehört intelligenten Systemen, die unser komplexer werdendes Versorgungssystem steuern, Energieangebot und Nachfrage optimieren und die Effizienz des Gesamtsystems erhöhen.

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