Energiestrategie 2050 (copy 2)

Das Jahr 2026 beginnt mit zwei heftigen Innovationen, erst seit wenigen Tagen bekannt. Sie läuten die Ära der digitalisierten Netze ein; sie werden das bisherige synchrone System von Erzeugung und Verbrauch in grossen Teilen ersetzen: 

• Die Anfang Januar in Las Vegas vorgestellte Feststoffbatterie «Donut», billig, sauber, doppelt so effizient (kWh/kg) und in fünf Minuten auf 100% beladen (12 C).
• Das in Lund (Schweden) getestete, digitale Verteilnetz, das Strom neu wie die Daten im Internet in Paketen (zeitlich gepuffert) transportiert und das synchrone Gesamtsystem von Erzeugung und Lieferung modular aufbricht.

Fachexperten begegnen den Ankündigungen mit Misstrauen. Meine Meinung: Kein Fake, dies alles wird wegen Kostenvorteilen rasch Einzug halten, und dies parallel.

Man muss die beiden Innovationen zusammen denken. Der digitale Netzbetrieb von Jonas Birgersson aus Lund ist eine neue Art, Arealnetze (Micro-Grids) und Verteilnetze zu betreiben. Ein «gepufferter Betrieb» hält Einzug, gesteuert von einem elektronischen Protokoll. Birgersson hat vor dreissig Jahren den gepufferten Datentransport für das Internet erfunden, kein Anfänger. Die Einführung von Wifi ermöglichte die pauschale Abrechnung von Transportleistung, wir erleben das auf dem Handy (MB/Monat) anstelle der Dauer-Anbindung an Mainframe-Computer.

Neu werden Batterien das Herz der Stromversorgung sein. Es braucht keine riesigen Batterien. Schon das Vorhalten von 5 kWh Energie pro Haushalt (Kosten ca. 1000 CHF) kann eine Entkoppelung von Erzeugung und Verbrauch im Tagesverlauf herbeiführen. Dadurch steigt die Auslastung der Netze massiv. Netze, bisher auf maximale Last ausgerichtet, müssen neu nur noch durchschnittliche Energiemengen (inkl. Reserve) bewirtschaften.

Das ist nichts anderes als eine technologische Revolution. Die Art und Weise wie wir Strom kaufen und verbrauchen wird grundlegend verändert. Für Konsumentinnen und Konsumenten bedeutet dies:

1. Netzgebühren werden neu pauschal (CHF/kW) erhoben statt nach Verbrauch (CHF/kWh). Man mietet ein Stromkabel oder einen Kabelanteil wie ein Internet-Kabel nach (durchschnittlich) benötigter Leistung und nicht nach maximaler Last. Verteilnetzbetreiber werden Kabelvermieter, wie die Internet-Kabelbetreiber. Ihr Monopol bleibt im öffentlichen Bereich ein Monopol, weil die Stromverluste beim Transport nach wie vor hoch sind (>5%), aber dezentral entstehen parzellenübergreifende Arealnetze, die den Strom selbständig einkaufen und zum Zeitpunkt beziehen, wo er am billigsten ist oder selber erzeugen.
2. Haushalte werden im neuen System Teil eines Micro-Grids mit Batterie (ZEVs, LEGs); das kann ein einziges Haus sein, ein Mehrfamilienhaus oder ein ganzes Quartier. Abgerechnet wird elektronisch, die Batterie besorgt die Vorhaltung von Leistung und Energie, bewirtschaftet Lastspitzen und -Täler. Konsumentinnen und Konsumenten müssen sich um nichts kümmern.
3. Stromlieferungen ans Arealnetz erfolgen zum Zeitpunkt, wenn Strom und Netzkapazität reichlich vorhanden sind; Bezüge werden tageszeitlich optimiert. Wind- und Solarspitzen werden in Batterien versorgt, kurze Leistungs- und Lastspitzen dezentral geglättet.
4. Die Innovationen wachsen bottom up; Netzbetreiber können dies nicht blockieren, so wie sie die Erneuerbaren lange blockiert haben. Die Regulierung in der EU lässt Stromlieferungen unter Privaten zu, auch die Schweiz hat mit ZEV und LEG die ersten Schritte getan.
5. Die Netzbetreiber rutschen in eine subsidiäre Rolle; sie bleiben aber nötig und nützlich für die überregionale Beschaffung, für den Austausch unter den Arealnetzen und als «Stromversicherung», wobei die Backups – Batterien und Pumpspeicherwerke - sowohl zentral als auch dezentral für Sicherheit sorgen werden.
6. Eine Vollversorgung aus erneuerbaren Energien (zentral und dezentral) wird Einzug halten. Es entstehen zwei unterschiedliche Märkte: Erstens der bisherige Grosshandel mit relativ hohen Netzgebühren und internationalem Verbund; zweitens die dezentralen Arealnetze als Marktplatz für Strombezüge, Eigenproduktion, Speicher und Eigenverbrauch. Letztere werden «bottom up» in konzentrischen Kreisen wachsen, ausgehend von kleinen und mittleren Arealnetzen, die als modulares System Strom asynchron beziehen oder erzeugen und die Endverbraucher beliefern.
7. Wichtige Träger werden die private Immobilienwirtschaft und das Gewerbe sein. Eigenproduktion, Speicher, Eigenverbrauch und Bezugsoptimierung werden Teil des Mietvertrags. Sie werden auf dynamische Netzgebühren drängen, sind politisch einflussreich und verfügen über Liquidität.  

Ich habe das Transkript des «Volts»-Blogs «Making the electricity grid work like the internet» auf Deutsch übersetzt  (Link).

Angaben zur neuen Feststoffbatterie:

• Präsentation mit dem Erfinder (englisch)
• Einordnung (deutsch)
• Recherche mit Bildern der mutmasslichen Fabrik (englisch)

Von Rudolf Rechsteiner

1. Die «Energieperspektiven 2050+» vom Bundesamt für Energie (BFE) zeigen erstmals offiziell die ungeheuren Vorteile einer Vollversorgung mit erneuerbaren Energien: weniger Emissionen, tiefere Kosten, weniger Importe, höhere Versorgungssicherheit. Der Bericht ist aber nicht frei von Lobby-Einflüssen und falschen Fährten. (Thread)
    
2. Das Positive zuerst. Dank Wärmepumpen und Elektro-Fahrzeugen sinkt der absolute Energieverbrauch massiv. Nicht durch Verzicht, sondern dank Physik: die Effizienz steigt, weil die Elektrifizierung mit dreimal weniger Energie auskommt als fossil betriebene Motoren und Heizungen.
    
3. Der Bericht spricht von Verzicht auf Atomkraft & auf fossile Energien. Endlich. Dass wir das noch erleben dürfen! Wer die Energiezukunft mit kalt duschen und hohen Kosten gleichsetzt, liegt falsch. Photovoltaik ist inzwischen sehr billig. Der Bericht spricht aber von Mehrkosten. Weshalb?  Mehrkosten sind vermeidbar.
4. Das Thema Batterien fehtl. sie werden die Art und Weise wie wir Strom erzeugen und verbrauchen radikal verändern.