Die Maschinenräume der Energiewende

Mitte Oktober fand in Stuttgart die Messe „World of Energy Solutions“ rund um die Energiewende statt. 3.000 Besucher aus 30 Ländern fanden sich ein. Elektromobilität, Batterietechnologie sowie Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnik standen im Mittelpunkt. Eine gute Gelegenheit, sich über den Stand der Dinge bei diesen für die Energiewende wichtigen Schlüsseltechnologien zu informieren.

„Die vielen kleinen Maschinenräume der Energiewende sind hier versammelt“, kommentierte Messechef Ulrich Kromer von Baerle bei der Auftaktveranstaltung und betonte den Anspruch der Messe, Akteure aus Wirtschaft, Verbänden und Politik zu vernetzen.

Fast 30 Prozent regenerative Energie bei Strom in Europa

Europa steht bei der Energiewende vor zwei großen Herausforderungen. Zum einen steht dabei die technologische Umsetzung dieser Jahrhundertaufgabe an sich zur Diskussion. Generell ist man versucht festzustellen: Wir schaffen das. Fast 30 Prozent regenerativer Energie bei der Stromerzeugung im Jahr 2015 stimmen optimistisch.

Zweite Herausforderung: Wer beherrscht die notwendigen Technologien, bringt sie erfolgreich auf den Markt? Letztlich wird auch die Energiewende nur funktionieren, wenn sie nach dem Prinzip von Angebot und Nachfrage funktioniert, also möglichst bald ohne staatliche Steuerung auskommt und wirtschaftlich für jeden Marktakteur attraktiv ist.

Asien hat Vorsprung

Bei dem zweiten Punkt kommen angesichts der Entwicklung der letzten Jahre so manche Analysten ins Grübeln. Ob die europäische Wirtschaft wirklich von den Investitionen in die Energiewende profitieren kann? Der Gründe für die Zweifel liegen mal wieder in Asien, wo die Zukunftstechnologien der Energiewende offenbar erfolgreicher in die Marktrealität überführt werden.

Das Problem besteht darin, dass Europa zwar entscheidende Impulse bei der Energiewende setzt, vor allem politisch, aber auch technologisch. Doch die Massenproduktion der daraus erwachsenen Produkte findet zum größten Teil in Asien statt. Ein Beispiel sind die Batteriesysteme, deren Fertigung nach der Schließung der letzten Batteriefabriken in Europa längst nach Asien abgewandert ist. Akkus für die so dringend geforderte Elektromobilität werden nun zum allergrößten Teil dort gefertigt. Ähnliches ist bereits bei der Photovoltaik geschehen: Die europäische Solarindustrie liegt am Boden, weil sie mit der asiatischen Konkurrenz nicht mithalten kann.

Wie kann Europa wieder aufholen?

Wie also kann die europäische Wirtschaft Boden zurückgewinnen, um von dem von der Politik forcierten, technologischen Wandel zu profitieren? Franz Loogen, Geschäftsführer der Landesagentur für Elektromobilität und Brennstoffzellentechnologie Baden-Württemberg e-mobil BW, formulierte in einem Vortrag auf der Messe Messe die Herausforderungen der nächsten Jahre. Man sei nun in vielen Bereichen aus dem Projektstatus in den Laboren heraus und müsse nun hinein in die sich entwickelnden Märkte. Die Technologien seien erforscht und handhabbar. Nun komme es darauf an, diese in industrielle Fertigungsprozesse zu transformieren und zu marktgerechten Preisen anzubieten.

Wachstum bei den Batteriesystemen

Gute Nachrichten hatte Dr. Eric Maiser, Leiter Industriekreis Batterieproduktion des Maschinenbauverbandes VDMA, zu vermelden. Nach seinen Angaben wird der Umsatz im Batteriemaschinenbau, von Unternehmen also, die Maschinen zur Herstellung von Batteriesystemen anbieten, in diesem und im nächsten Jahr um drei bis zehn Prozent wachsen. Das habe eine aktuelle Umfrage nach dem Geschäftsklima in diesen Unternehmen ergeben.

Dieter Manz, Vorstandsvorsitzender Manz AG in Reutlingen, die Maschinen für die Herstellung von Batteriesystemen weltweit verkauft, machte für sein Unternehmen die Zwickmühle deutlich, in der die Branche im Moment steckt. Das Problem sei, dass zum Beispiel die Automobilindustrie aktuell auf Akkusysteme der nächsten Generation warte. Das sei aber seiner Meinung eine gefährliche Haltung, weil bis zu deren Marktreife noch einige Zeit vergehen werde. Dann sei es vielleicht zu spät, um noch auf den Zug aufzuspringen. Andererseits sei es aber auch gefährlich, schon jetzt in die Akkuherstellung einzusteigen, weil der Markt einfach noch nicht groß genug sein, um kostendeckend zu produzieren. Wenn aber abwartendes Zögern und zupackendes Handeln zugleich mit hohem Risiko behaftet seien, was soll man den Unternehmen dann raten?

Bosch sieht sich jetzt gut gerüstet

„Wir investieren 400 Millionen Euro und bereiten uns vor,“ hielt Dr. Joachim Fetzer, zuständig für die Elektrifizierung bei der Robert Bosch GmbH Ludwigsburg, diesem Dilemma dagegen. Bosch sei mit dem Anfang Oktober verkündeten Zukauf eines einschlägigen US-Startups sehr gut aufgestellt, wenn es um die Entwicklung der nächsten Generation der Batterietechnologie gehe, der so genannten Solid State Battery. Deren Entwicklung werde zwar noch dauern, dann aber eine starke disruptive Wirkung entfalten, also den Markt gehörig durcheinanderwirbeln. Bis 2020 will Bosch, so ist der Plan, die Energiedichte von Akkus verdoppeln und gleichzeitig den Preis pro gespeicherter Kilowattstunde halbieren, auf dann 80 USD. Jetzt seien zwei Dinge wichtig, so Fetzer. Zum einen sei in der Fertigungstechnik von Akkus noch viel Geld vergraben. „Da können wir in Deutschland gegenüber den Herstellern in Asien noch viel Boden gutmachen.“ Zum anderen müssten sich die Europäer bei der Grundlagenforschung noch besser vernetzen. Dann habe man durchaus Chancen, den Vorsprung vor der immer agileren Konkurrenz im fernen Osten zu halten oder gar auszubauen.

Tesla Powerwall: Stromspeicher für den Eigenbedarf

Die Batteriehersteller sehen außerdem ein großes Potenzial nicht nur in der Herstellung mobiler Speicher für die neuen Elektrofahrzeuge, sondern auch in dem sich aktuell sehr dynamisch entwickelndem Markt der stationären Speicher. Diese Speicher für Zuhause mit einer Kapazität von drei bis zehn Kilowattstunden werden für Betreiber von Photovoltaikanlagen immer interessanter, denn sie wollen auf teuren Zukauf von Strom verzichten und lieber ihren eigenen vom Dach selber verbrauchen. Dazu bracht es aber Speicher. Hier waren in letzter Zeit Anbieter wie Tesla oder auch Mercedes-Benz mit attraktiven Lösungen vorgeprescht.

Elon Musk begutachtet den Baufortschritt der Tesla Gigafactory

Die Aktivitäten von Tesla wurden auf der Messe allerdings eher mit einer skeptischen Neugier betrachtet. Zwar werde Tesla-Chef Elon Musk mit seiner in Bau befindlichen Gigafactory in Nevada auf einen Schlag die Kapazitäten der Batterieproduktion weltweit verdoppeln. Jedoch sei die Ankündigung der Tesla Powerwall, eines stationären Energiespeichers, vermutlich eher aus der Not geboren, weil Tesla mit dem Verkauf seiner Elektroautos allein die Kapazitäten der Fabrik nicht auslasten könne. Trotzdem bietet Tesla, das war deutlich zu spüren, für die hiesigen Ingenieure und Chefentwickler eine faszinierende Mischung aus technologischer Innovation und unternehmerischem Risiko, was man öffentlich halb belächelt halb bestaunt, jedoch insgeheim etwas gruselig findet.

Wasserstoffantriebe in vielen Formen

Neben der Batterietechnologie war die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnik ein Schwerpunkt der Messe. In diesem technologisch anspruchsvollen Bereich sind die Unternehmen und Entwickler bestrebt, die Ergebnisse der Grundlagenforschung in konkrete Anwendungsszenarien zu übersetzen. So zeigte Mercedes-Benz auf der Messe eine Transporter, der mit einem solchen Motor ausgestattet ist.

Lkw von Mercedes-Benz mit Brennstoffzelle

Eine Weltneuheit stellte das Deutsche Luft- und Raumfahrtzentrum DLR vor. Das erste brennstoffzellenbetriebene Passagierflugzeuges „Hy4“ soll 2016 seinen Jungfernflug absolvieren. 4 Passagiere sollen dann bis zu 1500 Kilometer weit fliegen können, allerdings nur mit einer Reisegeschwindigkeit von 15o km/h. „Die große wissenschaftliche Herausforderung des Projekts besteht darin, die Leistungsfähigkeit, Effizienz und Zuverlässigkeit des Antriebssystems Schritt für Schritt zu maximieren und für den Einsatz zum Passagiertransport zu erproben“, fasste Projektleiter Josef Kallo zusammen. Ziel ist letztlich, daraus ein Electric Air Taxi zu entwickeln, das im Regionalverkehr zum Einsatz kommen soll.

Modell des Wasserstoffflugzeugs Hy4

Zu sehen war auch ein Studentenprojekt des Wasserstofflabors der Hochschule Rhein/Main. Der HyRoller hat seinen 2 Liter fassenden Wasserstoffspeicher auf dem Gepäckträger des Tretrollers, der die Energie zum Betrieb eines 250-Watt-Radnabenmotors liefert. Höchstgeschwindigkeit: 20 km/h. Reichweite: 50 km.

Der HyRoller des Wasserstofflabors der Hochschule Rhein/Main

Fazit

Die Maschinenräume der Energiewende laufen auf Hochtouren. Technologisch und wissenschaftlich ist viel erreicht worden, aber es ist auch noch Luft nach oben, vor allem bei der Leistung der Batterien. Ob die europäische Wirtschaft bei der Umsetzung dieser Technologien in marktreife Produkte eine Rolle spielt, ist aktuell noch offen. Bei der Photovoltaik und der Batterieherstellung scheint der Zug aber schon abgefahren zu sein. Ob bei der Wasserstofftechnologie ähnliches passiert, ist noch nicht ausgemacht. Allerdings lassen die letzten Nachrichten vermuten, dass sich auch hier japanische Autohersteller bereits einen Zeitvorsprung erarbeitet haben …

Fotos: Dirk Baranek (3), DLR (1), Tesla (2)

Dirk Baranek

Dirk Baranek ist Geschäftsführer einer Agentur für digitale Kommunikation in Stuttgart. Er war als Freier Online-Redakteur und Jour­na­list (DJV) tätig, ist Blogger, PR-Berater, Dozent und Tesla-Fahrer.