Geladen - der Batteriepodcast zur Energiewende

Unser heutiger Gast ist der Präsident der Bundesnetzagentur (BNetzA) Klaus Müller. Er erklärt uns die Hintergründe der sog. "Kraftwerksstrategie", deren Eckpunkte die Bundesregierung im Februar 2024 vorstellte. Neue wasserstoff-fähige Gaskraftwerke (4*2,5GW = 10GW) sollen in Zukunft immer dann flexibel einspringen, wenn die erneuerbaren Energien den Bedarf nicht decken können. Für die Planer bei der Bundesnetzagentur ist es natürlich essentiell zu wissen, wann, wo und wie stark diese H2-Gaskraftwerke zum Einsatz kommen. Bis zum Sommer 2024 soll nun ein Kapazitätsmechanismus vorbereitet werden, der dieses Vorhaben präzisiert. Dazu führt Müller Gespräche mit Energieversorgern, EU-Schwester-Behörden und Experten aus Wissenschaft, Politik und Industrie.

Anhand des Trassenprojektes "P540" verdeutlicht Müller noch einmal die Rolle der Bundesnetzagentur in Sachen Netzausbau: Zwischen Thüringen und Bayern wird derzeit eine zusätzliche Hochspannungsleitung geplant. Die Bundesnetzagentur moderiert nun die ersten Anfänge des (noch umstrittenen) Projekts in Unterfranken.

Um die Neuregelung der Netzentgelte darzustellen, fächert unser Gast zunächst die aktuellen Komponenten des deutschen Strompreises auf. Die Netzentgelte, die zum Teil 20% des Strompreises ausmachen, werden nun bundesweit angeglichen. Mit einem "Bonus-Malus-System" soll der Anreiz für mehr Erneuerbare Energien vor Ort honoriert werden.

Am Ende des Podcasts spricht Müller über die Neuregelung des "§14a EnWG" (Energiewirtschaftsgesetz). Anhand dieser Regelung steht es jedem Besitzer einer Wärmepumpe oder eines Elektroautos frei, seinen Energieversorger damit zu beauftragen, seinen Anschlusspunkt "netzentgelt-vergünstigt" zu beliefern. Im Gegenzug wird der gelieferte Strom in Ausnahmefällen dann aber gedimmt, sodass das örtliche Niederspannungsnetz entlastet werden kann.

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Vergleicht man die Zahl von Windkraftanlagen in Schleswig-Holstein (~3.600 Anlagen mit 10 GW) mit denen von Bayern (~1.200 Anlagen mit 3 GW) wird deutlich: Das südlichste Bundesland stellt sich bei der Windkraft quer! Aber ist diese Diagnose wirklich so einfach? Gibt es vielleicht gute Gründe, warum sich die Bayern lieber auf den Bau von PV-Anlagen konzentriert? Unser Studioexperte hat dazu eine klare Meinung.

Windkraft ist auch Standortpolitik. Diese Episode kreist thematisch um einen Bürgerentscheid im oberbayrischen Dorf Mehring. 40 Windkraftanlagen für das Chemiewerk Wacker (Burghausen) wurden dort abgelehnt, obwohl dies der lokalen Wirtschaft und damit vielen ortsansässigen Arbeitsplätzen zugute gekommen wäre.

Geplant waren:

Geladen heute im Podcast: Prof. Dr. Michael Sterner von der Ostbayerischen Technische Hochschule Regensburg. Unser Gast erklärt die sehr eigene Geschichte der Windkraft in Bayern, angefangen in den 1980er Jahren. Sterner macht deutlich, dass die Zeit des russischen Erdgases, des Öls und der Kernkraft nun zu Ende geht. Viele heute noch relevanten energiepolitischen Irrwege Bayerns gehen auf Ministerpräsident Horst Seehofer (2008-2018) zurück: Unter Seehofers Regierung entstand die sog. "10H-Regelung", Stromtrassen wurden vernachlässigt sowie viele Windparks verhindert.

Prof. Sterner räumt mit generellen Mythen zur Windkraft auf:

Korrektur bzgl. Mehringer Bürgerentscheid: 75% Wahlbeteiligung - 928 Stimmen (67%) für Ja, 454 Stimmen (32%) für Nein.

Globaler Windstärkenvergleich von Windregionen: https://globalwindatlas.info/en (Danke an den User TT-M!)

*Anmerkungen der Geladen-Redaktion: Natürlich sind auch chinesische Forschende äußerst aktiv in der Grundlagenforschung zu Natrium-Ionen-Batterien. Wir können diese Aussage nicht bestätigen. Quelle: https://hiu-batteries.de/publikationen/bibliometrische-studie/

Quelle: https://www.focus.de/earth/analyse/windkraft-im-chemie-dreieck-ein-kleines-dorf-torpediert-jetzt-soeders-groesstes-energie-projekt_id_259622762.html

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Natrium-Ionen-Batterien überraschen gerade alle. Ihr größter Nachteil gegenüber der Lithium-Ionen-Batterie: die niedrigere Energiedichte. Japanische Forscher verzeichnen nun einen echten Durchbruch bei der Energiedichte. Im Fokus steht dabei die Anode aus Hartkohlenstoff. Hier ist es den Forschern gelungen, mit einem bahnbrechenden Prozess dafür zu sorgen, dass mehr Natrium-Ionen an der Anode eingelagert werden können und somit die Energiedichte gesteigert wird. Dr. Dominic Bresser vom Karlsruher Institut für Technologie ordnet die Ergebnisse im Geladen-Podcast ein und erklärt, wie die Kollegen das geschafft haben und wie nah diese Innovation einer Kommerzialisierung ist.

Die japanische Veröffentlichung zum Nachlesen: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202302647

Grundlagen der Natrium-Ionen-Batterie: https://geladen.podigee.io/76-natrium-ionen-batterien

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen #Energiewende, #Elektromobilität, #Elektroauto und #Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) hat im Dezember 2023 die Neuauflage einer Studie herausgegeben, die jetzt erneut große Wellen geschlagen hat. In der Studie wird versucht, die Ökobilanz verschiedener Antriebssysteme zu ermitteln: E-Auto (BEV) vs. Plug-in-Hybride (PHEV) vs. Verbrenner (ICE). Viele Ergebnisse widersprechen nicht nur bisherigen Studienergebnissen, sondern auch vielen Gesprächspartnern in diesem Podcast.

In diesem Podcast überprüfen deshalb Prof. Maximilian Fichtner (HIU) und Prof. Martin Wietschel (KIT) die Methodik sowie die Herangehensweise der Studie auf Plausibilität.

Link zur Studie: https://www.vdi.de/ueber-uns/presse/publikationen/details/vdi-oekobilanz-studie-zu-verschiedenen-antriebssystemen

Hier die Haupterkenntnisse der VDI-Studie:

1) Trotz des "Verbrenner-freundlichen Ansatzes" schneidet das E-Auto (24-25t CO2-Äquivalent) auf 200.000 Kilometern am klimafreundlichsten ab. Auf Platz 2 landet der Plug-in-Hybrid (25t), danach der Voll-Hybrid (32t), gefolgt vom Dieselauto (33t) und vom Benziner (37t).

2) Ein vollelektrisches Auto müsse 90.000 km fahren, bis seine Gesamtbilanz günstiger wird als die eines Autos mit Verbrennungsmotor. Bei Ökostrom seien es nur 65.000 km.

3) Der VDI berechnet bei einer steigenden Anzahl von Elektroautos pauschal einen steigenden Anteil von Kohlestrom in den Strommix ein.

4) Bei den Klimaauswirkungen der Fahrzeugakkus rechnet die VDI-Studie mit 105 Kilo CO2 pro Kilowattstunde, was in etwa dem negativsten angenommenen Wert in der Literatur entspricht. Andere Studien kommen jedoch auf Werte von bis zu 61 Kilo CO2 pro Kilowattstunde. (Zitat Elektroauto-News.net)

VDI empfiehlt weiterhin E-Fuels für Straßenverkehr

Wie die Mehrheit der Energiewissenschaftler kritisieren Fichtner und Wietschel insb. die VDI-Empfehlungen, zukünftig synthetische Kraftstoffe in Verbrennerfahrzeugen zu nutzen. Die teuren, schwer herstellbaren, aber umweltfreundlichen Kraftstoffe sollten denjenigen Branchen zugänglich gemacht werden, die keinerlei Alternativen hätten. Hier wird immer wieder die Luftfahrt, die Schifffahrt sowie die Landwirtschaft genannt.

Link zur Folge aus dem Jahre 2021: https://geladen.podigee.io/13-eautos-doch-nicht-so-umweltfreundlich

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Die Energiewende wird Gewinner und Verlierer produzieren. Die Bauernproteste gegen Streichung der Agrardiesel-Subventionen halten an, Bürgerinitiativen verhindern Windparks und laufen Sturm gegen geplante Batteriefabriken. Viele Gruppen in der Gesellschaft fühlen sich bei der Energiewende bevormundet vom Staat, was ein enormes Konfliktpotenzial birgt. Würde mehr Bürgerbeteiligung die Akzeptanz für die Energiewende nicht erhöhen? Sollte nicht mehr Verantwortung für kommunale und lokale Energiewendeprojekte in die Hand der Bürgerinnen und Bürger wandern? Und wie können die echten Härtefälle, bei denen klar ist, dass sie von den Veränderungen nicht profitieren werden, wiederum vom Staat abgefedert werden? Dr. Katja Schumacher vom Öko-Institut und Prof. Uwe Pfenning von der Universität Stuttgart diskutieren, wie die Energiewende sozialverträglich und von unten funktionieren kann.

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen #Energiewende, #Elektromobilität, #Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

China fährt bei der Elektromobilität allen davon - seit Monaten wird darüber geschrieben und gesprochen und wir gehen dieser These auf den Grund. Wir schauen mit unseren Gästen Dr. Jan Richter (Batemo) und Sascha-André Voglgsang (A2MAC1) hinter die Kulissen oder besser in die E-Autos und Batterien hinein. In welchen Bereichen sind denn chinesische Autobauer wirklich besser als Mercedes, BMW und VW? Was sind realistische Reichweiten von E-Autos gegenüber den Herstellerangaben? Wo liegen die tatsächlichen Energiedichten der Batteriezellen und Batteriepacks der Autos? Welche Zellchemie wird wo eingesetzt - setzen beispielsweise neben China auch mittlerweile deutsche OEMs auf LFP-Zellen?

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen #Energiewende, #Elektromobilität, #Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Diese Podcast-Episode beginnt mit einem Tagesschau-Beitrag vom 30. Januar 2024: "Im Dezember 2023 wurden in Deutschland 55.000 E-Autos neu zugelassen. Das sind etwa 47 Prozent weniger als im Vorjahresmonat. Benziner dagegen verkauften sich deutlich besser, mit 31 Prozent aller Neuzulassungen." Kein Wort davon also, dass es sich hierbei um einen deutschen Sondereffekt (Wegfall der Prämie) handelt.

Mit dieser (sehr undifferenzierten) Bestandsanalyse ist die Tagesschau nicht alleine: Seit vielen Wochen berichten deutsche Leitmedien über das Absatzminus von Elektroautos. Dabei verschleiern viele Artikel aber, dass sich (abseits von Europa) auch deutsche E-Autos weltweit zum Kassenschlager mausern!

Im letzten Jahr 2023 konnten deutsche Autobauer sogar im E-Auto-Land China ein deutliches Plus verzeichnen: Mit 49 Prozent mehr E-Auto-Verkäufen (2023) wuchsen die deutschen Autobauer damit doppelt so schnell wie der Gesamtmarkt. Und dieser Trend scheint sich zu beschleunigen: Im vierten Quartal schlug das Plus sogar mit 63 Prozent (also fast 3x so schnell wie der chinesische Markt) zu Buche.

Im Geladen-Podcast ist heute ein Autor eines Branchenreports zu Gast, der nun große Wellen geschlagen hat. Dr. Philipp Rose von der Unternehmensberatung "Strategy&" geht im Gespräch auf all die vermeintlichen "Showstopper" der deutschen E-Auto-Produktion ein: Warum sind die Elektroautos eigentlich noch nicht profitabel für Daimler, Volkswagen oder BMW? Was müssen die deutschen "Azubi-Autobauer" gerade noch von "Meister China" lernen?

Da die Tagesschau den Absatz chinesischer Elektroautos so stark hervorhebt, fragen wir unseren Podcastgast gezielt nach den (vermeintlichen) Erfolgsfaktoren dieser Autobauer. Logisch, dass unser Gast dabei auf asiatische Batterie-Innovationen eingeht. Kleiner Spoiler: So düster sieht's gar nicht aus für die deutsche Automobilwirtschaft!

Tagesschau vom 30.01.2024: "Düstere Prognose für 2024"

Spiegelartikel: "Großes Plus - Deutsche Elektroautohersteller holen in China langsam auf!"

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen #Energiewende, #Elektromobilität, #Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Elektroautos müssen nicht so häufig in die Werkstatt, da Elektromotoren deutlich weniger Verschleißteile haben und die Autos an sich weniger wartungsintensiv sind. Oder im Falle von Tesla überhaupt nicht in die Werkstatt müssen, da alles über die sogenannten Over-the-Air-Updates erledigt wird. Unser Gast im Geladen Podcast, Detlef Peter Grün, Vizepräsident des Zentralverbandes des Kraftfahrzeughandwerks, widerspricht. Auch E-Autos müssten in die Werkstatt, wenn auch die Art der Wartung eine andere sei. Recht gibt ihm der neuste TÜV Süd Report, in dem Teslas Model 3 überdurchschnittlich oft beim TÜV durchfällt, was auch daran liegen soll, dass Tesla auf feste Service-Intervalle verzichtet.

Elektroautos bedeuten für die Werkstätten Umbaumaßnahmen ihrer Räumlichkeiten und Hochvolt-Schulungen für ihr Personal. Grundsätzlich sieht Grün die Werkstätten in Deutschland für die Elektromobilität aber gerüstet. Was fehlt sind häufig die Elektroautos. Dadurch, dass der Hochlauf der E-Mobilität langsamer, als ursprünglich prognostiziert vonstatten geht, sitzen die Werkstätten auf dem Trockenen.

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen #Energiewende, #Elektromobilität, #Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Elektrische Baumaschinen sind bereits Realität. Zwar sind sie den verbrennungsmotorischen Lösungen zahlenmäßig weit unterlegen, aber es gibt leistungsstarke vollelektrische Stapler, Bagger und mehr.

Damit diese emissionsfreien Elektromaschinen wettbewerbsfähig sind, müssen sie nach den gleichen Standards arbeiten wie herkömmliche Varianten mit Verbrennungsmotor. Maschinenstillstände kosten Geld, und unerwartete Ausfälle können sich unmittelbar auf die Einhaltung des Zeitplans auswirken. Eine zentrale Herausforderung stellt dabei die notwendige Batterieladung dar. Thomas Adermann und Christian Pelger von der DEUTZ AG geben einen Überblick, wie die Baustelle der Zukunft aussehen kann und wie die Ladeproblematik bewältigt werden kann.

Das Aufladen über Nacht ist zwar eine Option, reicht aber bei leistungsintensiven Maschinen wie schweren Baggern oft nicht aus. Um lange Verzögerungen bei der Arbeit zu vermeiden, ist das Schnellladen der Schlüssel. Allerdings ist es nicht immer einfach, Schnellladestationen auf Baustellen einzurichten. Wenn sie überhaupt vorhanden sind, können die Netzanschlüsse möglicherweise nicht die erforderliche Energiemenge liefern. Die Lösung besteht darin, die benötigte Energie dorthin zu bringen, wo sie gebraucht wird, wenn sie gebraucht wird.

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen #Energiewende, #Elektromobilität, #Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Kalrsruher Institut für Technologie (KIT).

Es ist ein bisschen ruhiger geworden um "#Redox-Flow-#Batterien", so will man in Deutschland meinen. Gründe dafür gibt es genug: Die europäischen Stromnetze zählen weiterhin zu den stabilsten der Welt und werden länderübergreifend immer integrierter gedacht. Auch wenn wir Europäer davon nichts spüren, so sind Redox-Flow-Batterien auf anderen Kontinenten doch gefragter als jemals zuvor.

Unsere Podcastgäste Dr. László Eifert (#Accenture) und Michael Peither (#Voltstorage) berichten über die Entwicklung von Energiespeichern in der #Oberlausitz: Dort möchte der Energieversorger #LEAG eine große "Eisen-Redox-Flow-#Batterie" mit der US-Firma #ESS installieren, um in Zeiten von viel Wind und Sonne so viel Strom wie möglich zwischenzuspeichern. Geplant seien unter anderem neue Wind- und Photovoltaik-Anlagen sowie die Erzeugung von grünem Wasserstoff. Die geplante Leistung entspricht der aus mehreren Atom- oder Kohlekraftwerken.

"Das erste Batteriemodul soll etwa 50 Megawatt/500 Megawattstunden haben", erklärt Alan Greenshields, Europa-Direktor des Batterieherstellers ESS. Voll geladen könnte dieser Speicher damit etwa 200.000 Einfamilienhäuser für zehn Stunden mit Energie versorgen. Hierbei kommt es allerdings auf den spezifischen #Energiemarkt an ("Für wie lange der #Strom gespeichert werden soll"). Unsere beiden Podcastgäste erklären den Aufbau, die Funktion und vor allem die Zukunft von Eisen-Flüssigbatterien.

Unsere letzte Podcast-Episode über Redox-Flow-Batterien in 2022 mit Prof. Roth und Prof. Zeis: https://geladen.podigee.io/30-redox-flow-batterien

Schlagzeile (15.06.2023): "Energiepark mit "größtem #Batteriespeicher Deutschlands" geplant": https://www.br.de/nachrichten/wissen/energiepark-mit-groesstem-batteriespeicher-deutschlands-geplant,ThF45xU

Haben Sie Themenvorschläge zu den Themen #Energiewende, #Elektromobilität, #Elektroauto oder Batterie? Dann schreiben Sie uns eine Email an [email protected] oder [email protected]. Vielen Dank!