30.08.2022

Gewessler: E-Autos sollen Stromnetz stabilisieren

Das Open-Innovation-Projekt des Klimafonds zeigt, dass Flottenverantwortliche und Mitarbeiter:innen, ihre Firmen-PKW als Speicher zur Verfügung stellen wollen.
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E-Autos, leonore Gewessler, Energie, Strom
(c) BMK/Cajetan Perwein - Mit gesteuertem und bidirektionalem Laden sollen künftig E-Autos eine wichtige Energierolle spielen.

Österreich hat sich das Ziel gesetzt, bis 2030 bilanziell 100 Prozent der Stromversorgung aus nachhaltigen Energiequellen zu beziehen. Ein Teil der erneuerbaren Energien ist jedoch witterungsabhängig und großen Schwankungen unterworfen. Deshalb kam jetzt die bemerkenswerte Idee auf, dass E-Autos bzw. E-Flotten mithilfe von gesteuertem und bidirektionalem Laden als Stromspeicher fungieren und somit das Stromnetz stabilisieren sollen.

E-Autos als Zwischenspeicher

Konkret heißt das, dass die Batterie der Autos entweder zu jenen Zeitpunkten geladen wird, an denen es am vorteilhaftesten ist (gesteuertes Laden) oder die Batterie wird als Zwischenspeicher genutzt, um gezielt Strom aus dem Netz aufzunehmen und zur geeigneten Zeit wieder in das Netz einzuspeisen (bidirektionales Laden).

„Mit dem ‚Open-Innovation-Prozess‘ ermöglichen wir Interessensgruppen, Bürgerinnen und Bürgern, sich für eine erfolgreiche Energiewende einzubringen und aktiv mitzugestalten. Und der Handlungsauftrag ist klar: Wir müssen rein in die Erneuerbaren. Nur wenn wir gemeinsam an einem Strang ziehen, gelingt es, unser Energiesystem nachhaltig und zukunftsfit zu machen“, sagt Klimaschutzministerin Leonore Gewessler.

Aktive Beteiligung am Energiesystem

Im Projekt „Innovation Sandbox im Energiebereich mit Nutzer:innen“ des Klima- und Energiefonds wurde in einem Open-Innovation-Prozess die Meinung von Bürger:innen und Flottenverantwortlichen zur aktiven Beteiligung der E-Autos am Energiesystems abgefragt. Das gesamte Pilotprojekt war einerseits auf die Erhebung der Nutzer:innen-Bedürfnisse ausgelegt und soll andererseits durch ein umfassendes Methodenhandbuch auch die Umsetzung von weiteren „Innovation Sandboxes“ ermöglichen.

Um die Erwartungen, Bedürfnisse und Ängste der Nutzer:innen zu ermitteln, wurde ein Crowdsourcing-Prozess umgesetzt. 1.665 Bürger:innen haben sich beteiligt und Beiträge eingereicht. Gemeinsam mit ausgewählten Expert:innen wurden anschließend konkrete Rahmenbedingungen und Handlungsempfehlungen erarbeitet. Mit der Umsetzung der Studie beauftragte der Klima- und Energiefonds 2021 das Green Energy Lab und winnovation consulting.

„Uns hat überrascht, dass die Technologien für die Nutzung von E-Autos als Strom-Zwischenspeicher von Nutzer:innen mit offenen Armen empfangen werden. Von Technologieskepsis keine Spur. Jetzt braucht es passende Anreize und Geschäftsmodelle, um gesteuertes und bidirektionales Laden für die Nutzer:innen so einfach und praktikabel wie möglich zu machen“, so Projektleiterin Gertraud Leimüller, Geschäftsführerin winnovation.

Die Ergebnisse der Energie-Studie

  • Die Bereitschaft für gesteuertes und bidirektionales Laden
    Mehr als 75 Prozent der Teilnehmenden können sich vorstellen, künftig gesteuertes und bidirektionales Laden in ihrer Organisation beziehungsweise in ihrem Unternehmen umzusetzen und sich aktiv zu beteiligen.
  • Die wichtigste Motivation ist der Klima- und Umweltschutz
    Der überwiegende Teil der Mitarbeiter:innen (mehr als 85 Prozent) sind motiviert, gesteuertes und bidirektionales Laden umzusetzen, weil sie damit einen positiven Beitrag zu Klima- und Umweltschutz leisten möchten. Zudem sei sowohl Mitarbeiter:innen als auch Flottenverantwortlichen wichtig, dass gesteuertes und bidirektionales Laden in ein ganzheitliches Nachhaltigkeits- und Mobilitätskonzept von Unternehmen eingebettet wird.
  • 8,5 Stunden pro Tag
    Unter idealen Voraussetzungen – das bedeutet unter anderem, dass ausreichend Be- und Entladeinfrastruktur sowie eine entsprechende Vergütung bereitgestellt werden – würden Mitarbeiter:innen ihre E-Autos etwa 8,5 Stunden pro Tag zur Verfügung stellen und das bevorzugt am Firmengelände oder am Parkplatz zu Hause.

E-Autos-Nutzung: Handlungsempfehlungen an Politik und Energiewirtschaft

Um gesteuertes und bidirektionales Laden in österreichischen Unternehmensflotten breit einzusetzen, wurden in Zuge des Prozesses sieben Handlungsempfehlungen für Politik (Bund, Länder, Gemeinden) und Energiewirtschaft entwickelt. Das sind sie:

  • Ausschreibung von nationalen Demonstrationsprojekten, um Systemeffekte von gesteuertem und bidirektionalem Laden zu ermitteln und darzustellen.
  • Verstärktes Engagement Österreichs in der Europäischen Union für gesteuertes und bidirektionales Laden.
  • Anpassung von Regulatorik und Standards in Österreich, um gesteuertes und bidirektionales Laden zu ermöglichen.
  • Entwicklung und Etablierung von Unterstützungsmechanismen für den Umstieg auf gesteuertes und bidirektionales Laden.
  • Unterstützung bei der Neugestaltung von Geschäftsmodellen, Services und Tarifmodellen mit Bezug auf gesteuertes und bidirektionales Laden.
  • Entwicklung und Durchführung von zielgruppengerechten Kommunikationsaktivitäten zu gesteuertem und bidirektionalem Laden für Unternehmen.
  • Entwicklung und Umsetzung eines (Weiter-)Bildungsprogramms für Fachkräfte.

„Der Umstieg auf eine erneuerbare Energieversorgung betrifft uns alle“, betont Klima- und Energiefonds-Geschäftsführerin Theresia Vogel. „Daher freut es mich, dass die überwiegende Mehrheit der 1.665 Personen, die sich am Pilotprojekt Innovation Sandbox beteiligt haben, bereit ist, E-Flotten als Stromspeicher einsetzen, um damit die Energiewende voranzutreiben.“

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Forschende in der SAL Reinraum Villach. (c) Sarina Dobernig

Der Quantencomputer gilt als die nächste Schlüsseltechnologie, was die Quantenforschung zu einer der gefragtesten unserer Zeit macht. Ein zentraler Punkt sind dabei die Ionenfallen-Chips, die das Funktionieren von Quantencomputern ermöglichen. Die USA und China investieren bereits Milliarden in diese Forschung, nun startet Europas erste Pilotinitiative zur industriellen Herstellung der Chips, und das in Österreich.

Vom raumfüllenden Labor zum winzigen Chip

Sogenannte Ionenfallen gelten als einer der vielversprechendsten Ansätze für zukünftige Quantencomputer. Das Prinzip dahinter: Einzelne geladene Atome werden mithilfe elektromagnetischer Felder „eingesperrt“ und dann durch Laserstrahlen gesteuert.

Aktuell füllt diese komplexe Technik im Labor noch einen kompletten Raum. Für eine praktische Nutzung muss der gesamte Aufbau auf einen winzigen Chip schrumpfen – und zwar so, dass er zuverlässig, reproduzierbar und in großen Stückzahlen industriell gefertigt werden kann. Hier setzt die Pilotinitiative von Silicon Austria Labs an, denn sie hat das Ziel, eine industrielle Herstellung von Ionenfallen-Chips in Österreich zu etablieren.

„Unsere Industriestrategie 2035 hat einen klaren Anspruch. Wir wollen Schlüsseltechnologien nicht anderswo entstehen sehen, sondern hier in Österreich mitgestalten. Dass Silicon Austria Labs bei Europas erster Fertigung von Ionenfallen-Chips die Führung übernimmt, zeigt, dass dieser Kurs greift. So wird aus Spitzenforschung industrielle Wertschöpfung im eigenen Land“, kommentiert Innovationsminister Peter Hanke das Projekt.

Innovationsminister Peter Hanke bei einem Besuch in den Silicon Labs Austria. (c) Tobias Holzer

30 Mio. Euro für Österreich

Insgesamt stehen für das Projekt 50 Millionen Euro zur Verfügung. Diese Fördermittel kommen vom „Chips Joint Undertaking“ der Europäischen Union, das die Entwicklung und Einführung von nanoelektronischen Chip-Technologien vorantreibt, sowie den teilnehmenden Mitgliedstaaten. Der größte Teil von diesem Geld – über 30 Millionen Euro – fließt direkt an die österreichischen Partner.

Das Geld wird laut SAL in erster Linie für den Ausbau der Produktionsanlagen, die Ausbildung neuer Fachkräfte und in offene Servicestrukturen investiert.

Gebündelte österreichische Expertise

An dem Großprojekt sind 21 Organisationen aus sechs verschiedenen Ländern beteiligt. Das Netzwerk besteht aus Forschungseinrichtungen, Universitäten, Startups, KMU und Industrieunternehmen.

Neben Silicon Austria Labs als Projektkoordinator sind weitere heimische Akteure dabei. ParityQC, das mit dem Bau eines Quantencomputers für das deutsche Verteidigungsministerium erst für Schlagzeilen sorgte, liefert die Quantensoftware-Architektur. Infineon Technologies Austria bringt als industrieller Kernpartner das Wissen zur Fertigung der Chips ein. Alpine Quantum Technologies steuert die Systemperspektive bei, und die Universität Innsbruck fungiert als europäisches Ideenlabor für Ionenfallen.

Europas Quanten-Vorreiter

Die Silicon Austria Labs GmbH (SAL) ist ein 2018 gegründetes, österreichweites Forschungszentrum für elektronik- und softwarebasierte Systeme. An den Standorten Graz, Villach und Linz vernetzt SAL Wissenschaft und Industrie, um innovative Ideen in wirtschaftlich nutzbare Technologien zu verwandeln. Der Forschungsfokus liegt auf Mikrosystemen, Sensorik, Leistungselektronik, intelligenten drahtlosen Systemen und Embedded Systems. Neben CHAMP-ION ist SAL an drei weiteren europäischen Quanten-Pilotlinien beteiligt. Diese Breite habe in Europa kaum ein anderes Forschungszentrum, heißt es in einer Aussendung.

„Wir sind stolz darauf, CHAMP-ION als wahrhaft europäische Initiative zu koordinieren, die führende Expertise aus dem gesamten Kontinent zusammenbringt, um Europas technologische Souveränität im Bereich der Quantentechnologien zu stärken. Durch den Aufbau eines offenen und skalierbaren Ionenfallen-Ökosystems schaffen wir das Fundament für Quantenexzellenz auf Weltklasseniveau, made in Europe“, sagt Christina Hirschl, CEO von Silicon Austria Labs.

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