22.07.2019

„Wasserstoffnation“: Es braucht mehr als 500 Millionen und kluge Köpfe

In seiner Kolumne erörtert Muamer Becirovic, warum er die "Wasserstoffnation"-Strategie im Wahlprogramm der ÖVP für unrealistisch und unzureichend hält.
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(c) fotolia / metamorworks

Mobilität wird sich radikal ändern müssen. Wir werden die Luft in diesem Maße in Zukunft nicht mehr verpesten können, wie wir das seit knapp einem Jahrhundert tun. Dabei fordert Altbundeskanzler Kurz, Österreich zur „Wasserstoffnation Nummer 1 weltweit“ zu machen. In Anbetracht der Realität bräuchte es hierfür einen Zauberstab. Eine halbwegs realisierbare Strategie gibt es nicht. Geld reinpumpen, Forscher einfliegen und beobachten, was passiert, reicht nicht. Man muss tiefer gehen.

+++ Kurz holte sich in Stanford Input zur Wasserstoff-Strategie +++

Das Problem an sich

Sebastian Kurz will für seine „Wasserstoffnation“-Pläne „die besten Köpfe und innovativsten Unternehmen“ nach Österreich holen, ein Wasserstoffzentrum aus dem Boden stampfen und OMV mit dem Verbund in diese Arbeit miteinbeziehen. Als Kirsche auf der Torte will man 500 Millionen Euro in diesem Gebiet in Entwicklung und Forschung investieren. Es hört sich gut an. Das war es aber auch schon. Das Problem ist nämlich die naturwissenschaftliche Materie an sich. Wasserstoff- und Elektroautos haben unterschiedliche Herausforderungen zu meistern.

Zum einen ist Wasserstoff nicht gleich Wasser ist. So ein Auto ist ein unheimlich kompliziertes und teures Gerät. Wasserstoffautos sind im Vergleich zu Elektroautos viel teurer, weniger effizient (Wirkungsgrade 2-3 mal geringer) und eine Infrastruktur ist so gut wie nicht vorhanden. Die Aufwendung für Speicherung und Erzeugung sowie der Energieverlust sind beim Wasserstoffauto vergleichsweise größer. In all diesen Punkten hat das Elektroauto (noch) die Nase vorne.

Bei den Elektroautos hingegen fokussiert sich letztlich alles auf die Speicherbarkeit, die Energieerzeugung und den Akku. Die Lithium-Batterie ist eine Ressource, die enden wollend ist. Man wird hier zwangsweise Alternativen finden müssen, an denen man allerdings intensiv arbeitet und forscht. Das Speichern und Erzeugen dieser Unmengen an nötiger Energie ist eine Schlüsselfrage. So viel ist sicher: Es wäre heute undenkbar, dass fünf Millionen österreichische PKWs von heute auf morgen elektrisch fahren. Unser Stromnetz bietet diese Kapazität nicht. Es würde bei dieser Belastung kollabieren. Nur eine Zahl, damit man sich den Bedarf vor Augen führt: Wenn alle fünf Millionen Elektro-PKWs gleichzeitig laden wollen würden, dann würde es ca. 1750 GW brauchen. Das aktuelle deutsche (!) Stromnetz liefert momentan durchschnittlich 208 GW.

Wasserstoffnation? It’s innovation, stupid!

Der key to success ist wie fast immer: Innovation. Wasserstoff- und Elektromobilität haben ihre jeweils eigenen Schwächen, die es gegenwärtig verunmöglichen, ein Massenphänomen daraus zu machen. Fokussiert man sich jedoch auf das Ausmerzen jener Schwächen, dann könnte ein Durchbruch gelingen. Dafür braucht es Fokus auf die fundamentalsten, naturwissenschaftlichen Probleme und eine (europaweite) Strategie. Es ist die einzige Option, die wir haben. 500 Millionen und kluge Köpfe sind ein guter Anfang, aber auch nur ein Anfang. Denn die Naturwissenschaft spielt vorerst gegen uns.

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Das Forschungskonsortium von Focus:lfm. | (c) Jacomo Schlumberger

Ein Elektroauto muss nicht unmittelbar nach dem Anstecken mit voller Leistung laden. Auch Wärmepumpen und Batteriespeicher können ihren Stromverbrauch zeitlich anpassen. Mit dem Ausbau erneuerbarer Energien wird diese Flexibilität zunehmend wichtiger. Photovoltaikanlagen erzeugen beispielsweise vor allem tagsüber Strom, während viele Elektroautos erst am Abend geladen werden. Werden viele solcher Geräte intelligent gesteuert und zu sogenannten Flexibilitätspools gebündelt, könnten sie Stromnetze entlasten und erneuerbare Energie besser nutzbar machen.

Wie groß das Potenzial ist, verdeutlichen Zahlen, auf die das Forschungskonsortium verweist: Einer EU-Analyse zufolge könnte die nachfrageseitige Flexibilität bis 2030 rund 120 Gigawatt erreichen. Momentan sind in der EU rund 44 Gigawatt Pumpspeicherleistung installiert. Zwar können flexible Stromverbraucher große Pumpspeicher nicht vollständig ersetzen, die Zahlen zeigen jedoch, welches Potenzial in Haushalten, Unternehmen und Energiegemeinschaften bislang ungenutzt bleibt.

Genau hier setzt das Forschungsprojekt Focus:lfm (From Open Coexistence to Unified Systems for Local Flexibility Management) an. Unter der Koordination von e7 energy innovation & engineering entwickeln 18 österreichische Partnerorganisationen eine offene digitale Infrastruktur. Beteiligt sind unter anderem die Technologieunternehmen Keba und AVL, der Netzbetreiber Energienetze Steiermark sowie Salzburg Research und Reisenbauer Solutions.

Offene Software soll Geräte miteinander verbinden

Die intelligente Steuerung von Stromverbrauchern ist grundsätzlich nicht neu. Eine zentrale Herausforderung liegt jedoch darin, dass Geräte unterschiedlicher Hersteller häufig eigene Kommunikationssysteme nutzen. Viele bestehende Lösungen sind zudem geschlossen, wodurch die gemeinsame Steuerung aufwendig und kostspielig sein kann.

Focus:lfm entwickelt deshalb ein sogenanntes Open-Source-Framework. Die Software soll unterschiedliche Geräte, Energiemanagementsysteme, Stromhändler und Netzbetreiber über gemeinsame Schnittstellen miteinander verbinden. Bestehende Systeme sollen dabei nicht ersetzt, sondern vernetzt werden.

Auch der Zeitpunkt des Forschungsprojekts ist laut Projektkoordinator Guntram Preßmair günstig. Das neue Elektrizitätswirtschaftsgesetz (ElWG) schafft die Grundlage für einen Markt, auf dem Netzbetreiber flexible Stromverbraucher gezielt zur Entlastung ihrer Netze einsetzen können. Anders als auf bisherigen Strommärkten spielt dabei eine entscheidende Rolle, wo sich die Anlagen befinden. So könnten beispielsweise Elektroautos oder Batteriespeicher in einem bestimmten Netzgebiet helfen, lokale Engpässe zu beheben.

Startups sollen eigene Geschäftsmodelle entwickeln können

Besonders für kleinere Technologieunternehmen soll die offene Software neue Möglichkeiten schaffen. Denn die gesamte technische Verbindung vom einzelnen Gerät bis zur Vermarktung der Flexibilität selbst aufzubauen, ist laut Preßmair für kleine Unternehmen kaum machbar. „Deswegen wollen wir denen ein Open-Source-Werkzeug in die Hand geben“, erklärt er.

Mit Focus:lfm sollen Startups eine kostenlos verfügbare technische Grundlage erhalten, auf der sie eigene Dienstleistungen und Geschäftsmodelle entwickeln können. Ein Unternehmen, das beispielsweise Prognosen zum Energieverbrauch erstellt, könnte seine Lösung mit der Infrastruktur verknüpfen, ohne selbst sämtliche technischen Schnittstellen entwickeln zu müssen.

Ein begleitendes Accelerator-Programm soll Unternehmen bei der Integration unterstützen. Sobald erste Prototypen verfügbar sind, sollen interessierte Betriebe die Software erproben und Rückmeldungen zur Weiterentwicklung geben. Dadurch will das Projekt bereits während seiner Laufzeit eine möglichst breite Nutzerbasis aufbauen.

Praxistests bis 2030 geplant

Die entwickelte Infrastruktur soll zunächst in Simulationen und Laborumgebungen getestet werden. Anschließend sind Feldtests mit Elektroauto-Ladeinfrastruktur, Elektroboilern und Energiemanagementsystemen geplant. Auch Energiegemeinschaften und das Reallabor Waldviertel sollen eingebunden werden.

Das Projekt ist im Juni 2026 gestartet und läuft über 48 Monate. Gefördert wird es aus Mitteln des Klima- und Energiefonds sowie des Bundesministeriums für Innovation, Mobilität und Infrastruktur.

Langfristig soll ein Konsortium aus Industriepartnern die Weiterentwicklung der Software tragen. Für Preßmair wäre das optimale Ergebnis, wenn bis zum Projektende 2030 rund zehn Unternehmen die Infrastruktur aktiv nutzen und damit eigene Geschäftsmodelle betreiben.

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