22.06.2017

Stromnetzbetreiber können die Lastspitzen managen

Lastspitzen im Stromnetz sind ein bekanntes Problem. Damit die Stromnetze in Zeiten von starkem Stromverbrauch nicht zusammenbrechen, werden zur Abdeckung dieser Lastspitzen meist Erdgas- und Kohlekraftwerke hochgefahren. Es gäbe allerdings eine ökologische Alternative, nämlich den Verbrauch kurzfristig zu senken – und genau das hat sich das Startup Lastbörse vorgenommen.
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In den Lastprofilen der Stromnetzbetreiber kann nachverfolt werden, wann die Menschen morgens ihre Kaffeemaschinen einschalten, wie lange der Sonntagsbraten im Elektrobackherd gart oder wann jemand abends heimkommt, das Handy ansteckt, den Fernseher, Computer oder die Stereoanlage einschaltet. Dass zu bestimmten Tageszeiten zu sog. Lastspitzen doppelt so viel Strom verbraucht wird wie zu anderen, ist nichts Ungewöhnliches. Immer mehr erneuerbare Energie im Stromnetz dient dem Klimaschutz, erhöht aber auch das Risiko, dass Wind und Sonne ausgerechnet zu Spitzenlastzeiten ihren Dienst verweigern. So kann es an manchen Tagen eng, vor allem, wenn es sehr kalt oder sehr heiß ist.

Bitte abschalten

„Lastspitzen kommen den Netzbetreibern – und damit letztlich den Stromkunden– teuer. Denn der Kraftwerkspark und die Stromnetze müssen sich am maximal zu erwartenden Stromverbrauch ausrichten oder es muss teurer Spitzenstrom zugekauft werden“, erklärt Lastbörse-Gründer Wolfgang Kurzböck. „Wir wollen daher private, aber auch gewerbliche Stromkunden animieren, an wenigen Tagen im Jahr – wenn die höchsten Lastspitzen in den Stromnetzen erwartet werden – Stromverbraucher, die gerade nicht benötigt werden, eine Stunde lang vom Netz zu nehmen.“

Günstiger Stromtarif beim Lastspitzen Management

Schon seit langem können Industriebetriebe Strom günstiger beziehen, wenn sie energieintensive Prozesse in Schwachlastzeiten verlagern. Diesen Deal zwischen Stromversorger und Verbrauchern möchte Kurzböck gemeinsam mit der Kommunikations- und Marketingexpertin Sandra Persson nun auch für private Haushalte, Unternehmen und öffentliche Einrichtungen in Deutschland und Österreich zugänglich machen.

Redaktionstipps

Funktionsweise

• Verbraucher melden sich bei der Lastbörse an.

• Finden sich in einem bestimmten Versorgungsgebiet (Stromnetz) ausreichend viele Interessierte, tritt die Lastbörse in Verhandlungen mit dem jeweiligen Netzbetreiber.

• Stimmt der Netzbetreiber zu, gewährt er den teilnehmenden Verbrauchern einen besonders günstigen Stromtarif.

• Die Kunden erhalten wenige Male im Jahr per SMS eine Aufforderung, ihren Verbrauch in Spitzenlastzeiten eine Stunde lang zu reduzieren. Ist ein Gebäudeautomationssystem vorhanden – Stichwort: Smart Home – können Abschaltungen auch automatisch vorgenommen werden.

Intelligente Stromzähler

Grundvoraussetzung für das Funktionieren der Lastbörse sind intelligente Stromzähler, die sogenannten Smart Meter, bei den Verbrauchern. Denn nur so kann überprüft werden, ob der Verbrauch tatsächlich reduziert wurde. Außerdem muss der Strom vom lokalen Energieversorger bezogen werden, dessen Stromnetz entlastet wird. „Die Möglichkeit, nicht nur das Netz zu entlasten, sondern vielleicht auch einige KundInnen zurückzugewinnen, ist natürlich auch ein wichtiges Argument in unseren Verhandlungen mit Stromversorgern“, sagt Kurzböck.

Kein Komfortverlust

Aber welche Verbraucher können abgeschaltet werden, wenn eine besonders hohe Stromspitze im Netz droht? „Keine Angst, niemand muss im Dunkeln sitzen“, meint Kurzböck. „Aber man kann daheim zum Beispiel den Geschirrspüler, die Waschmaschine oder den Staubsauger erst ein, zwei Stunden später einschalten. In Büros lässt sich die Klimaanlage ohne Komfortbeeinträchtigung für 15 Minuten ausschalten und in der Gastronomie bleiben die Getränke auch dann erfrischend, wenn die Kühlvitrine 15 Minuten Pause macht.“ Auch der Elektromobilität kommt beim Lastmanagement künftig eine wichtige Rolle zu. Denn wenn die Batterie in der Früh voll sein soll, muss sie nicht während der abendlichen Lastspitze mit voller Leistung geladen werden, sondern könnte kurzfristig sogar Strom ins Netz liefern.

Unterstützung erwünscht

Die Lastbörse befindet sich derzeit in der Gründungsphase. „Ich habe meinen Job in Schweden gekündigt und werde mich nun voll und ganz auf die Lastbörse konzentrieren“, erklärt Kurzböck. Greenstart, die Startup-Initiative des Klima- und Energiefonds, erlebt der Jungunternehmer als hilfreich beim Netzwerken sowie durch die mediale Unterstützung. Und Unterstützung können Kurzböck und Persson nun dringend brauchen, denn jetzt geht es darum, einerseits möglichst viele Haushalte und Firmen, andererseits die Netzbetreiber und Stromanbieter von ihrer Idee zu überzeugen. Und vielleicht kann die menschliche Lösung für ein technisches Problem erstmals in einer Klima- und Energie-Modellregion realisiert werden.

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Die Verwendung von Kohlefaser in der Industrie hat in den letzten Jahren stark zugenommen – insbesondere in Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt, dem Automobilbau und der Windenergie. Kohlefaser überzeugt durch ihre hohe Festigkeit bei geringem Gewicht, doch ihre Herstellung ist ressourcenintensiv und teuer. Ein großes Problem stellt der hohe Verschnitt bei der Produktion dar: In der Industrie landen im Durschnitt bis zu 30 Prozent der Rohstoffe im Abfall. Diese Materialverluste sind nicht nur ökonomisch ineffizient, sondern auch aus ökologischer Sicht problematisch, da Kohlefaser biologisch nur schwer abbaubar ist.

Carbon Cleanup setzt auf KI

Das 2020 gegründete Linzer Startup Carbon Cleanup rund um Gründer Jörg Radanitsch hat sich diesem Problem angenommen und zum Ziel gesetzt, Kohlenstofffasern aus Industrieabfällen aufzubereiten und wiederverwendbar zu machen. Konkret hat das Startup eine mobile Aufbereitungsanlage entwickelt, um Carbonfasern direkt vor Ort beim Kunden aufzubereiten. 

Zum Herzstück der Anlage gehört nicht nur die mechanische Aufbereitung der Kohlenstofffasern. Im Hintergrund läuft auch eine Software, die eine KI-gestützte visuelle Erkennung der zugeführten Rohstoffe ermöglicht.

“Wir haben ein KI-generiertes Datenblatt entwickelt, das automatisch die Charakteristika von eingehendem Material erkennt und den Wert des Rezyklats bestimmt“, so Radanitsch. “Bevor das Material in unsere Anlage kommt, wissen wir schon, welche mechanischen Eigenschaften es haben wird. Das ist entscheidend für die Qualität und den Marktwert des Endprodukts.”

Gründer Jörg Radanitsch | (c) Carbon Cleanup

Entwicklung der zweiten Generation an Anlagen

Während die erste Anlage des Unternehmens für R&D-Zwecke dient und über eine Kapazität von 30 Tonnen pro Jahr verfügt, konnte das Unternehmen über den Sommer eine zweite Anlage in Betrieb nehmen. „Unsere zweite Anlagengeneration ist im August fertiggestellt worden. Die Produktionskapazität ist dreimal so hoch wie bei unserer ersten Anlage. Damit sind wir jetzt in der Lage, deutlich mehr und auch verschiedene Kompositabfälle zu verarbeiten.“

Besonders stolz ist Radanitsch auf die gestiegene Materialqualität: „Das neue Aggregat ist viel stärker, was uns mehr Flexibilität bei der Verarbeitung der Materialien gibt. Wir können jetzt eine Vielzahl an Abfällen effizienter recyceln, was die Qualität der Produkte erheblich verbessert.“

Ein wichtiger Baustein für den Erfolg von Carbon Cleanup war die Unterstützung durch die Austria Wirtschaftsservice (aws). “Das Seed-Financing der Austria Wirtschaftsservice hat uns erlaubt, nicht nur unsere Forschung und Entwicklung voranzutreiben, sondern auch in Marketingaktivitäten zu investieren, die für uns als Hardware-Startup besonders wichtig sind“, erklärt Radanitsch.

Luftfahrtindustrie und Kooperation mit KTM Technologies

Eine der spannendsten Entwicklungen bei Carbon Cleanup ist der Einsatz ihrer recycelten Materialien im 3D-Druck, besonders in der Luftfahrtindustrie. “Wir liefern im Tonnenmaßstab Kunststoffgranulate, die mit unserer Rezyklatfaser verstärkt sind. Diese werden in großen 3D-Druckern verwendet, um Formen zu bauen, die dann für die Produktion von Flugzeugteilen genutzt werden”, so der Gründer.

Zudem arbeitet Carbon Cleanup mit dem österreichischen Motorradhersteller KTM zusammen. Gemeinsam arbeiten beide Unternehmen an einem geschlossenen Materialkreislauf, bei dem Post-Consumer- und Post-Industrial-Abfälle von KTM Technologies recycelt und für die Herstellung neuer Bauteile genutzt werden. Spezifisch handelt es sich um das Recycling der Teile des Rennmodells “X-Bow GT2”, dessen Rahmen zu 100 % aus Carbonfasern besteht. Durch Unfälle entsteht eine große Menge an beschädigtem Material, das normalerweise als Abfall betrachtet wird. Mit der Partnerschaft von KTM und Carbon Cleanup wird dieses Material zurück in den Kreislauf gebracht. 

(c) Carbon Cleanup

“KTM Technologies war von Anfang an ein Vorreiter. Sie testen unsere recycelten Materialien bereits erfolgreich in ihren Motorrädern“, betont Radanitsch.

Das Besondere an dieser Kooperation ist das sogenannte Closed-Loop-Material, das zu 100 Prozent aus dem Abfallstrom von KTM Technologies besteht. „Die Herausforderung ist, die Materialien zirkulär zu sammeln und in die Produktion zurückzuführen. Das Sammeln und die Qualität sind dabei entscheidend. Aber wir haben gezeigt, dass wir sogar leistungsfähigere Materialien aus Abfall herstellen können”, so der Gründer.

(c) Carbon Cleanup

Die nächsten Schritte von Carbon Cleanup

Das Geschäftsmodell von Carbon Cleanup basiert derzeit auf zwei Einnahmequellen: Zum einen bietet das Unternehmen Kunden einen Recycling-Service an, bei dem diese für die umweltgerechte Entsorgung des Materials bezahlen. Dafür wurde eine eigene Logistikstruktur aufgebaut. Zum anderen werden die Faserverbundkunststoffe an weitere Abnehmer verkauft. Derzeit liefert das Startup 98 Prozent der aufbereiteten Granulate ins Ausland. “Für eingehendes Material sind die Hauptmärkte neben Österreich vor allem Deutschland und Italien. Der Materialzufluss ist für uns derzeit jedoch kein Engpass, sodass wir gezielt das für uns passende Material auswählen können”, so der Gründer abschließend.


*Disclaimer: Das Startup-Porträt erscheint in Kooperation mit Austria Wirtschaftsservice (aws)

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