31.12.2019

Oxford-Professor Cameron Hepburn: Wasserstoff als Motor der Energiewende

Cameron Hepburn erforscht an der Universität von Oxford das Zusammenspiel aus Wirtschaft und Umwelt. Im Rahmen der TEDx Vienna sprach er mit dem brutkasten über die Bedeutung von Solarenergie, die Chancen von Wasserstoff und die Rolle, die Startups in der Zukunft der Energiewirtschaft spielen.
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© Gavin Gough / TEDxVienna

Du erforschst die Auswirkung wirtschaftlichen Handelns auf die Umwelt. Was ist die Kernaussage deiner Arbeit?

Cameron Hepburn: Die Kernaussage ist, dass wir Kapitalismus als Treiber eines positiven Wandels nutzen können. Wir müssen den Kapitalismus nicht beerdigen, um Probleme wie Klimawandel oder Artensterben in den Griff zu kriegen. Daraus ergibt sich die zweite Thematik: Wie nutzen wir die Kräfte des Kapitalismus, um diesen Wandel zu erreichen? Hier braucht es einen systemweiten Ansatz, denn Unternehmen können viel tun und tun jetzt auch schon viel – aber es hilft ihnen, wenn sie Unterstützung aus der Politik kriegen. Die Regierung kann wiederum nur unterstützen, wenn sie von den Wählern den Auftrag dazu kriegt.

Welche Voraussetzungen müssen Regierungen daher schaffen?

Wir sind schon recht gut im Bereich der Erneuerbaren Energien. Die Kosten für Solarenergie sind gesunken, wodurch mehr davon eingesetzt wird. Das Gleiche gilt für Windkraft. Das wurde auch durch politische Maßnahmen ermöglicht, etwa durch Anbindung dieser Lösungen an das Stromnetz. Der nächste Schritt sind nun entsprechende Speichermöglichkeiten, um das System auszubalancieren. Neben Batterien für das kurzfristige Speichern von Strom geht es dabei auch um die langfristige Speicherung. So wie fossile Treibstoffe eine langfristige Speicherung von Energie sind, so brauchen wir saubere Speichermöglichkeiten für Strom aus Sonne und Wind.

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Welche Rolle spielt Wasserstoff in diesem Kontext?

Wasserstoff spielt hier eine wichtige Rolle als eine Art Plattform-Chemikalie. Es wird durch die Elektrolyse von Wasser produziert, indem es auf Wasserstoff und Sauerstoff aufgeteilt wird. Dazu braucht man Strom, welcher bisher leider zu teuer war. Allerdings sinkt der Preis für Solarenergie – und Elektrolyse könnte hier als Technologie zur Speicherung verwendet werden. Auch hier sind die Erwartungen, dass die Kosten für Elektrolyse in den kommenden fünf bis zehn Jahren stark fallen könnten. Somit wäre das Problem der Speicherung gelöst.

© Gavin Gough / TEDxVienna

Welche Faktoren sind entscheidend dafür, dass die Kosten sinken?

Das Schöne an den sinkenden Strompreisen aus Solarenergie ist, dass wir bloß das weiter tun müssen, was wir gerad tun. Die Preise sinken derzeit zehn Prozent pro Jahr – während die Kosten für Energie aus Kohle mehr oder weniger gleich bleiben.

Warum?

Weil wir bisher nicht sonderlich schlau in unserer Energiepolitik waren: Wir haben braunes und schwarzes Zeug aus der Erde ausgegraben und es dann verbrannt – während wir zugleich von gewaltigen Mengen an Energie umgeben sind, die von der Sonne kommt. Bisher haben wir diese Energie einfach nicht ausreichend genutzt. Nun gibt es immer mehr Ideen und Innovation auf diesem Bereich: Zum Beispiel, Energie mit beiden Seiten des Solarpanels einzufangen oder das Spektrum des eingefangenen Lichts zu erweitern. Auf dem Feld der chemischen Speicherung wurde wiederum verstanden, dass man die Photonen aus der Sonne in speicherbare Moleküle verwandelt und somit ein gänzlich nachhaltiges System schafft. Wasserstoff ist dabei eine Schlüsseltechnologie.

Es gab einst Pläne, im Rahmen des Desertec-Programms Solarenergie von Afrika nach Europa zu bringen. Das ist gescheitert. Siehst du Chancen, dass diese Pläne angesichts der aktuellen Entwicklung wieder aufgewärmt werden?

Nicht der gleiche Vorschlag, aber ein ähnliches Konzept. Denn eines der größten Risiken an Desertec war die Politik, und politische Risiken verschwinden nicht einfach. Länder wollen nicht von anderen Ländern abhängig sein, wenn es um solch wichtige Dinge wie die Energieversorgung geht. Es wird also weiterhin Vorsicht herrschen, wenn es um interkontinentale Stromnetze geht. Mehr Enthusiasmus gibt es aber, wenn man sich zum Beispiel den Flüssigerdgas-Markt (LNG) ansieht: Das ist ein freier, internationaler Markt, bei dem der Rohstoff über Tanker weltweit transportiert wird. Wenn es an einem Ort eine Krise gibt, fahren die Tanker dort nicht hin. Das ist also ein Markt, der funktioniert. Ähnlich könnte es mit Wasserstoff funktionieren: Das wäre ein Markt, der nicht von einem bestimmten Stromnetz oder einem bestimmten Staat abhängig ist. Solch ein verteilter, flexibler Markt könnte die Richtung sein, in die wir uns bewegen.

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Welche Rolle können Startups in diesem gewaltigen Ökosystem spielen?

Der Markt ist riesig und wird derzeit komplett von einem fossilen zu einem sauberen System rekonfiguriert. Wenn solch ein gewaltiger Sektor disrupted wird, gibt es so viele Chancen für Innovatoren, dass wir stundenlang über verschiedene Business Cases reden könnten. Zum Beispiel gibt es Möglichkeiten im Bereich der Digitalisierung des Energiemarkts – denn wenn man den Verbrauch des Stroms steuern kann, ist das sehr nützlich für das Stromnetz. Ein Kühlschrank könnte zum Beispiel stärker kühlen, wenn die Preise niedrig sind und sich ausschalten, wenn es einen Peak in der Nachfrage gibt.

Es gibt hervorragende Wissenschaftler in Europa.

Haben Europas Startups auch die nötige Expertise, um hier mitmischen zu können?

Ja, haben wir. Es gibt hervorragende Wissenschaftler in Europa. Wenn es ein Problem gibt, dann ist es die Lücke zwischen der brillanten Wissenschaft und der kommerziellen Anwendung. Wir sind gut in der Forschung und gut bei der Gründung von Startups mit wissenschaftlichem Hintergrund. Aber wir sind weniger gut beim Skalieren dieser Modelle. Daher wandern solche Unternehmen in die USA oder nach China aus, oder sie werden von größeren Unternehmen gekauft.

Die Nachfrage nach solchen Startup-Lösungen ist im Markt aber vorhanden?

Ja, die Menschen wollen eine Veränderung sehen. Und zugleich wollen die meisten Menschen nicht die ganze Zeit über Energie nachdenken – sie wollen nicht händisch die Waschmaschine einschalten, nur weil gerade der Strompreis niedrig ist. Dadurch gibt es Potenzial im Bereich von AI und Machine Learning, so dass Menschen ihre Vorlieben mitteilen und die Maschine anschließend die Entscheidungen für sie trifft.

Video: Cameron Hepburn auf der TEDx Vienna


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Die dritte Folge von "No Hype KI" mit Manuel Moser, Alexandra Sumper, Moritz Mitterer und Clemens Wasner (v.l.n.r.) (c) brutkasten

„No Hype KI” wird unterstützt von CANCOM Austria, IBM, ITSV, Microsoft, Nagarro, Red Hat und Universität Graz.


Wie lässt sich KI “richtig” in Unternehmen integrieren? Wieso erleben Unternehmen einen “Bottom-Up-Push” und warum sprechen viele dabei noch von großen Hürden? Um diese und viele weitere Fragen ging es in der dritten Folge von “No Hype KI”. Zu Gast waren Alexandra Sumper von Nagarro, Manuel Moser von CANCOM Austria, Moritz Mitterer von ITSV sowie Clemens Wasner von AI Austria und EnliteAI.

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Der Bottom-Up-Push

“Der AI-Hype ist jetzt circa zehn Jahre alt”, startet Clemens Wasner die Diskussionsrunde. Was als “vorausschauende Warnung und Betrugserkennung” im B2B-Sektor begann, hat sich eine knappe Dekade später zu einer Bottom-Up-Push-Bewegung entwickelt. “Einzelne Mitarbeitende verfügen teilweise über weitaus mehr praktische Erfahrung mit Generativer KI”, als “das oft auf einer Projektebene passiert”, so Wasner.

Um KI federführend in Unternehmen zu verankern, sei es wichtiger denn je, Mitarbeitende einzubinden und ihnen intern eine Bühne für den Best-Practice-Austausch zu geben, erklärt Wasner weiter. Aktuell ginge der KI-Push immer intensiver von Mitarbeiter:innen aus. Vergleichbar sei diese Bewegung mit dem Aufkommen der Smartphones vor etwa fünfzehn Jahren.

Daten mit Qualität

Als Basis sollte zuerst allerdings der Datenhaushalt eines Unternehmens sauber strukturiert und reguliert werden, sagt Manuel Moser, Director Digital Innovation & Software Engineering bei CANCOM Austria. “Wenn ein Unternehmen in puncto Daten hinterherhinkt, kann das jetzt durchaus ein Stolperstein sein”, sagt der Experte. In CRM- und ERP-Systemen finden sich häufig unvollständige Angaben. Die dadurch entstehende unzureichende Datenqualität könne jede KI-Initiative ins Stocken bringen, so Moser.

“Der größte Feind ist Zettel und Bleistift”

Schon allein das Notieren von Informationen auf Zetteln gilt nicht nur als scheinbar banale Hürde, wie Moser im Talk erläutert. Analoge Gewohnheiten können enorme Auswirkungen auf den gesamten Digitalisierungsprozess des Unternehmens haben: “Ich sage immer: Bei Digitalisierungslösungen ist der größte Feind der Zettel und der Bleistift am Tisch, mit denen man das digitale Tool am Ende des Tages umgeht.”

Gerade der öffentliche Sektor sollte im KI-Einsatz sowie in der Verwaltung von Daten sorgfältig agieren. Moritz Mitterer, Aufsichtsratsvorsitzender der ITSV, spricht von besonders sensiblen Daten aus der Sozialversicherung, die ein enges rechtliches Korsett und damit ein höheres Maß an Vorsicht mit sich bringen.

“Wir haben 2017 in der ITSV damit begonnen, innerhalb der Struktur damit zu experimentieren”, erzählt Mitterer. Ein essentielles Learning daraus: Gerade große Prozessmengen stellen sich als ideales Feld für KI heraus – wenn man vernünftige Leitplanken, klare Haftungsregeln und eine unternehmensweite Governance definiert.

Im Fokus stehen User:innen

Datenqualität, Governance und gleichzeitig reichlich Agilität? Worauf sollten sich Unternehmen in erster Linie konzentrieren, um KI lösungsorientiert einzusetzen? Alexandra Sumper, Director Delivery Österreich bei Nagarro, betont, dass KI-Projekte weit mehr als reine Technik voraussetzen: “Meine Erfahrung zeigt wirklich, nicht zu groß zu beginnen, wenn man erst am Anfang steht.“ Viele Firmen würden sich gerade anfangs in Strategiepapieren verlieren, anstatt realitätsgetreue Use Case zu definieren, so die Expertin.

“Man muss gut darauf achten, dass man liefert. Sowohl an Datenqualität, als auch an optimierter User Experience”, erläutert Sumper. Als Erfolgsbeispiel nennt sie die Asfinag, die einen KI-Chatbot erfolgreich eingeführt hat. Das Besondere dabei: Ein Kernteam entwickelte die KI-Lösung, achtete auf Datenqualität und band die künftigen Nutzer:innen ein. Die Akzeptanz im Unternehmen stieg rasant, erzählt Sumper von den Projektanfängen.

Ähnliche Schlüsse zieht Sumper aus der Beobachtung anderer Kund:innen: In erster Linie gelte es zu testen, ob KI in einem kleinen Rahmen Nutzen bringt. Sobald Mitarbeiter:innen erleben, dass KI ihre Arbeit wirklich erleichtert, wächst das Vertrauen und die Bereitschaft, weitere Schritte zu gehen.

“Am Anfang gibt es nichts, dass zu 100 Prozent funktioniert”

Dass sich eine Trial-and-Error-Phase gerade in den Anfängen des KI-Einsatzes nicht vermeiden lässt, scheint ein allgemeiner Konsens der Diskussionsrunde zu sein. “Es gibt nichts, was sofort 100 Prozent top funktioniert”, so Sumper. Um Fehlerquellen und deren Auswirkungen jedoch möglichst gering zu halten, empfiehlt die Expertin Qualitätssicherung durch ein Key-User-Team, um Fehler festzustellen, zu korrigieren und Daten-Gaps zu schließen.

Hierbei sollen die Möglichkeiten von generativer KI intelligent genutzt werden, wie Clemens Wasner hervorhebt: “Wir haben das erste Mal eine Technologie, die es ermöglicht, unstrukturierte Daten überhaupt auswertbar zu machen.” Nun gilt es, Effizienz in der Datenstrukturierung und -auswertung zu fördern, um mit der aktuellen Welle der digitalen Transformation mitzuhalten. Denn KI ist, wie Manuel Moser von CANCOM Austria bestätigt, ein wesentlicher Teil der digitalen Transformation: “Ein Baustein, wenn man so will, wie ein ausgestrecktes Werkzeug eines Schweizer Taschenmessers.”

KI-Bereiche mit Potenzial zur Ausgründung

Das Gespräch zeigte insgesamt, dass Unternehmen viel gewinnen können, wenn sie KI nicht als fertige Lösung, sondern als Lernprozess verstehen, in den die Belegschaft aktiv mit eingebunden wird. Auf einer soliden Datenbasis mit klarer Kommunikation ließe sich schon in kleinen Projekten ein spürbarer Mehrwert für das Unternehmen erzeugen.

In manchen Branchen, darunter Sozialversicherungen, E-Commerce sowie Luftfahrt und Logistik, sind Fortschritte unvermeidlich, um den steigenden Anforderungen von Markt- und Mitarbeiterseite gerecht zu werden.

Wasner spricht hierbei von einem Fokus auf Digital Business, der sich bereits in der Entstehung neuer Geschäftsfelder am Markt zeigt: Immer häufiger bündeln Unternehmen Wissensträger:innen zu den Bereichen Data, IoT und Machine Learning in einer eigenen Organisation oder Ausgründung. Gezielt wird hier das Potenzial eines eigenen KI-Kernteams zu nutzen und auszubauen versucht.

Luft nach oben

Dass es in vielen Branchen noch reichlich ungenutztes Potenzial gibt, haben mittlerweile einige Reports aufgeschlüsselt dargestellt. Gerade im Healthcare-Bereich sei “mit Abstand am meisten rauszuholen” – unter anderem im Hinblick auf den sicheren und effizienten Umgang mit Patienten- und Amnesie-Daten zur schnellen und akkuraten Behandlung.

Laut Moritz Mitterer der ITSV besteht eine große Herausforderung darin, sensible Patientendaten und strenge Regulatorik mit dem Wunsch nach Fortschritt zu vereinen. Gerade in Sozialversicherungen sei es wichtig, eine klare Governance zu schaffen und den Einsatzrahmen von KI zu definieren. Nur so könne Vertrauen gefestigt und sichergestellt werden, dass neue Technologien nicht an bürokratischen Hemmnissen oder Sicherheitsbedenken scheitern.

Vertrauen ist “noch ein starker Blocker”

“Am Ende des Tages probieren Unternehmen aus: Wie reagiert die Technologie, wie geht man damit um, welche Art von Projekten macht man?”, rundet Manuel Moser von CANCOM Austria die Diskussion ab. Der nächste Schritt liege darin, immer “mehr in die Kernprozesse von Unternehmen reinzukommen”, so Moser. “Und das, glaube ich, ist ein sehr wesentlicher Punkt.” Das Vertrauen, dass es die Technologie braucht. Das ist aktuell noch ein “starker Blocker in Unternehmen”.

Die Expertenrunde teilt einen universellen Konsens: Der Mensch sowie sein Know-how und Vertrauen in KI spielen bei der digitalen Transformation eine erhebliche Rolle. Sobald KI-Anwendungen auf eine verlässliche Datenstruktur und klare Organisation treffen, kann sich KI im Unternehmensalltag entfalten. Erst durch das Zusammenspiel von Technik, Datenkultur und motivierten Teams wird KI zum Treiber neuer Chancen.


Die gesamte Folge ansehen:

Die Nachlesen der bisherigen Folgen:

Folge 1: “No Hype KI – wo stehen wir nach zwei Jahren ChatGPT?

Folge 2: “Was kann KI in Gesundheit, Bildung und im öffentlichen Sektor leisten?


Die Serie wird von brutkasten in redaktioneller Unabhängigkeit mit finanzieller Unterstützung unserer Partner:innen produziert.

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Oxford-Professor Cameron Hepburn: Wasserstoff als Motor der Energiewende

Cameron Hepburn: Die Kernaussage ist, dass wir Kapitalismus als Treiber eines positiven Wandels nutzen können. Wir müssen den Kapitalismus nicht beerdigen, um Probleme wie Klimawandel oder Artensterben in den Griff zu kriegen. Wir sind schon recht gut im Bereich der Erneuerbaren Energien. Die Kosten für Solarenergie sind gesunken, wodurch mehr davon eingesetzt wird. Wasserstoff spielt hier eine wichtige Rolle als eine Art Plattform-Chemikalie. Die Preise für Solarstrom sinken derzeit zehn Prozent pro Jahr – während die Kosten für Energie aus Kohle mehr oder weniger gleich bleiben.

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Cameron Hepburn: Die Kernaussage ist, dass wir Kapitalismus als Treiber eines positiven Wandels nutzen können. Wir müssen den Kapitalismus nicht beerdigen, um Probleme wie Klimawandel oder Artensterben in den Griff zu kriegen. Wir sind schon recht gut im Bereich der Erneuerbaren Energien. Die Kosten für Solarenergie sind gesunken, wodurch mehr davon eingesetzt wird. Wasserstoff spielt hier eine wichtige Rolle als eine Art Plattform-Chemikalie. Die Preise für Solarstrom sinken derzeit zehn Prozent pro Jahr – während die Kosten für Energie aus Kohle mehr oder weniger gleich bleiben.

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Cameron Hepburn: Die Kernaussage ist, dass wir Kapitalismus als Treiber eines positiven Wandels nutzen können. Wir müssen den Kapitalismus nicht beerdigen, um Probleme wie Klimawandel oder Artensterben in den Griff zu kriegen. Wir sind schon recht gut im Bereich der Erneuerbaren Energien. Die Kosten für Solarenergie sind gesunken, wodurch mehr davon eingesetzt wird. Wasserstoff spielt hier eine wichtige Rolle als eine Art Plattform-Chemikalie. Die Preise für Solarstrom sinken derzeit zehn Prozent pro Jahr – während die Kosten für Energie aus Kohle mehr oder weniger gleich bleiben.

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Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Innovationsmanager:in?

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