"Das Ziel der Energiewende ist es, die Energieversorgung auf erneuerbare Energien umzustellen – beim Stromsektor, aber auch bei W?rme und bei Verkehr. Im Stromsektor gilt es, die sichere Versorgung weiter zu erhalten und Strom bezahlbar zu halten." So schreibt es die Bundesregierung?auf ihren Internetseiten. Darin stecken gleich drei Herausforderungen: Energiewende, die sichere Versorgung und bezahlbaren Strom. W?hrend die Politik seit Jahren über das wie diskutiert, zeigt die Wissenschaft neue Wege auf – in Theorie und vor allem Praxis. Ganz im diesem Sinne sprachen wir mit Dr. Dirk Pietruschka über neue Technologieans?tze, die konkrete Forschung und den Handlungsbedarf mit Blick auf die Infrastruktur.?

Herr Dr. Pietruschka: Welchen Wertbeitrag kann die Wissenschaft auf dem Weg zu einer nachhaltigen Energiewende leisten?

Die Wissenschaft kann neue Technologieans?tze aufgreifen oder neu entwickeln beziehungsweise weiterentwickeln und in Demonstrationsprojekten ersten Praxistests unterziehen. Durch diese Demonstrationsprojekte entstehen Referenzen. Diese zeigen, dass die entwickelten Technologien funktionieren. Sie zeigen zus?tzlich auf, wo Weiterentwicklungsbedarf besteht, um die jeweilige Technologie verl?sslich, marktreif und wirtschaftlich zu gestalten. Au?erdem k?nnen F?rderbedarfe aufgezeigt werden, um neue Technologien in den Markt zu bringen, die dann durch Erfahrungszuwachs und Skalierungseffekte mittelfristig auch ohne F?rderung wirtschaftlich attraktiv werden.?

Haben Sie ein Beispiel aus dem Energiesektor?

Die Photovoltaik-F?rderung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz, kurz EEG, ist ein sch?nes Beispiel, wie Skalierungseffekte durch F?rderung angesto?en werden k?nnen, um Systemkosten deutlich zu reduzieren. Für uns als Hochschule für Technik Stuttgart ist ein sch?nes Beispiel die mit kalter Nahw?rme und Geothermie-Kollektoren umgesetzte Plusenergiesiedlung in Wüstenrot. Diese Umsetzung erfolgte im Rahmen des vom BMWi gef?rderten Projekts "ENVISAGE". Das dort umgesetzte kalte Nahw?rmenetz war eines der ersten in Deutschland und das erste mit Agrothermiekollektor.?

Woran forschen Sie aktuell mit Blick auf das Thema eines nachhaltigen Energieeinsatzes?

Aktuell besch?ftigen wir uns sehr intensiv mit der intelligenten Steuerung von vernetzten Energiesystemen, um den Energiebedarf durch vorausschauende Regelung besser an die erneuerbare Erzeugung anzugleichen. Ein Thema, das uns besonders interessiert, ist die Elektromobilit?t und die dafür erforderliche Ladeinfrastruktur. Wie sich der schnelle Zuwachs an Elektrofahrzeugen, vor allem im l?ndlichen Raum, auf die Netze auswirkt, ist bis dato nicht im Detail erforscht. In unserem vom BMWi gef?rderten Forschungsprojekt Smart2Charge untersuchen wir genau das am Beispiel der Gemeinde Wüstenrot im Landkreis Heilbronn in sehr detaillierten Simulationsstudien.?
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Bestehen Verzahnungsm?glichkeiten mit weiteren Projekten und Praxisanwendungen, um st?rker zu einem Gesamtkonzept zu gelangen?

Zur Verzahnung gibt es grunds?tzlich viele M?glichkeiten. Im Projekt SmartEPark schauen wir uns die M?glichkeiten auf Parkhausebene in Schw?bisch Hall mit 108 Ladepunkten an und analysieren, wie ein vorausschauendes Lastmanagement mit Prognosen zur Parkhausbelegung funktionieren kann. Zudem untersuchen wir, welchen Beitrag das Parkhaus zur Stabilisierung des vorgelagerten Stromnetzes durch eine Anbindung an die Leittechnik der Stadtwerke Schw?bisch Hall bietet. Gleichzeitig analysieren wir anhand der Liegenschaft der Robert Bosch GmbH in Schwieberdingen, wie sich die Ladeinfrastruktur im Bereich der Mitarbeiterparkpl?tze auf den Energiehaushalt und die Lastspitzen auswirken. E-Mobilit?t und Ladeinfrastruktur werden im gewerblichen und industriellen Kontext eine ma?gebliche Rolle spielen. Generell ist es extrem wichtig, dass für die Beladung von Elektrofahrzeugen erneuerbarer Strom zum Einsatz kommt, da die Elektrofahrzeuge nur dann ?kologisch wirklich besser sind als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.?
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Was sollte Ihrer Meinung dringend st?rker in den Mittelpunkt der Forschung rücken, damit die Energiewende als Ganzes gelingt?

Für die rasch anwachsende Anzahl an Elektrofahrzeugen und der damit verbundenen Ladeinfrastruktur gibt es auf der Niederspannungswerteilnetzebene noch keine klaren Strategien, wie eine ?berlastung der Systeme verhindert werden kann. Hier wird eine Kommunikation zwischen Verteilnetzbetreiber und den Ladelastmanagementsystemen in den verteilten Liegenschaften und Geb?uden erforderlich. Dafür müssen auch Prognosemodelle geschaffen und Messtechnikkonzepte entwickelt werden, über die Verteilnetzbetreiber vorausschauend wissen, was wann auf der Nieder- und Mittelspannungsebene an Last anfallen wird. Eine Ausweitung der Messtechnik im Niederspannungsnetz erm?glicht es, ?berlastungen sofort zu erkennen und Gegenma?nahmen über die angebundenen Ladelastmanagementsysteme einzuleiten. Ohne solche L?sungen wird jedes Ladelastmanagementsystem für sich versuchen, die maximale Leistungsf?higkeit des Netzanschlusses des jeweiligen Geb?udes auszunutzen. So k?nnten hohe Gleichzeitigkeiten in der Maximallast entstehen, die so nicht eingeplant wurden und damit zu Netzüberlastungen führen k?nnen. Hier ist dringender Forschungs- und Handlungsbedarf gegeben, um die Infrastruktur rechtzeitig auf den Wandel durch die Elektromobilit?t vorzubereiten.?
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