ABB hat 2021 das Energy Efficiency Movement ins Leben gerufen. Die Energieeffizienz-Initiative ist ein globales Forum, dem sich bislang über 350 Akteure angeschlossen haben. Im Mittelpunkt stehen dabei heute verfügbare Technologien, die rasche Ergebnisse zur Steigerung der Effizienz liefern. Die Mitglieder haben sich zum Ziel gesetzt, die Energieeffizienz weltweit zu verbessern und den Austausch von Ideen und Best Practices in diesem Bereich zu intensivieren.
Austausch in der Schweiz fördern
Den Austausch in der Schweiz fördert das Team des ABB-Forschungszentrums in Baden-Dättwil mit einem Symposium, zu dem sich am 25. September rund 70 Interessierte zusammenfanden – von ABB selbst und Institutionen wie dem Paul Scherrer Institut, der Fachhochschule Nordwestschweiz oder dem Departement Bau, Verkehr und Umwelt des Kantons Aargau. Fachleute dieser Institutionen stellten auch die Referierenden dieser Konferenz.
Neun Referate in dicht gepackter Agenda
«Lasst uns durch Dialoge und das Teilen von Erkenntnissen eine energieeffiziente, dekarbonisierte Zukunft auf den Weg bringen», so Till Rümenapp, Leiter des Schweizer ABB-Forschungszentrums, zum Auftakt des Symposiums, das mit neun Referaten aufwartete.
Umbau des gesamten Energiesystems in 27 Jahren anspruchsvoll
So bot Thomas J. Schmidt, Leiter des Forschungsbereichs Energie und Umwelt am Paul Scherrer Institut (PSI), gleich zu Beginn einen Überblick zur Energieeffizienz in der Energiewende in der Schweiz. Die Kosten für die Wende seien hoch, aber für die Schweiz leistbar. Es sei jedoch eine anspruchsvolle Aufgabe, bleiben gemäss der Energiestrategie 2050 für den Umbau des ganzen Energiesystems doch bloss noch 27 Jahre. Dafür seien Effizienzsteigerungen in allen Sektoren unabdingbar. Und es brauche vermutlich Technologien wie das Abscheiden und Speichern von CO2 sowie Power-to-X, um das Netto-Null-Ziel bei den Treibhausgasen zu erreichen.
30 Prozent weniger Stromverbrauch mit neuer Traktionsumrichter-Generation
Mit Martin Näf, Leiter der globalen Forschung- und Entwicklung der Division Traction, zeigte ein ABB-Kollege aktuell Beispiele von Energieeffizienzsteigerungen und konkrete Einsparungen auf. So ergab ein Praxistest bei der Rhätischen Bahn im direkten Vergleich von modernem Dreipunkt-Traktionsumrichter zum bisherigen Zweipunkt-Umrichter eine Verbrauchsreduzierung um 30 %. Viel Energie lasse sich in einer Übergangszeit bis zur vollen Dekarbonisierung auch bei Zügen mit dieselelektrischem Antrieb sparen, wenn sie mit Batteriespeichern ausgerüstet werden, da diese die rekuperierte Energie beim Bremsen speichern können.
E-Fuels nur für Luft- und Seeschifffahrt sinnvoll
Auf Energieeffizienz im Transportsektor generell ging in der Folge Christian Bauer ein, Wissenschaftler im Labor für Energiesystemanalyse am PSI. Die direkte Elektrifizierung bezeichnet er als die effizienteste Option, die vorgezogen werden sollte, wo immer sie technisch möglich ist. Wo das nicht der Fall ist – in der Luft- und Seeschifffahrt – führt wohl nichts am Einsatz von E-Fuels vorbei. Die Produktion dieser synthetischen Kraftstoffe wird erhebliche Mengen an elektrischer Energie erfordern. Die E-Fuels werden knapp und teuer sein, ihre effektiver und effizienter Einsatz deshalb unumgänglich.
Energiedichte nur eine der wichtigen Dimensionen für Batterien
Erkenntnisse aus ihren jeweiligen Fachgebieten gaben die drei folgenden Referierenden dem Publikum mit. Sigita Trabesinger forscht am PSI zu neuen Materialien für wiederaufladbare Batterien. In diesem Gebiet seien in jüngster Zeit Erfolge bei der Entwicklung von Batterien mit höherer Energiedichte vermeldet worden. Das sei aber mit Vorsicht zu geniessen, bringe eine anfänglich hohe Energiedichte doch wenig, wenn sie schon nach ein paar Dutzend Ladezyklen nicht mehr annähernd erreicht werden kann. Aber die Forschung sei auf gutem Weg, etwa, um mit Zusatzstoffen die Lebensdauer und Zyklenbeständigkeit zu verlängern oder bei Materialien, die das kritisch rezipierte Kobalt ersetzen können.
Neue Generation von Leistungshalbleitern weit effizienter – aber teurer
Nicola Schulz von der Fachhochschule Nordwestschweiz zeigte in seinem Beitrag anschaulich auf, wie viel Energie weltweit theoretisch eingespart werden könnte, wenn in der Leistungselektronik die klassischen Silizium-Halbleiter durch effizientere – aber deutlich teurere – Wide-Bandgap-Halbleiter ersetzt würden. Sein Betrachtungsfeld reicht vom simplen Ladegerät für Laptops über Solarwechselrichter bis zu Frequenzumrichtern für Pump- und Lüftungsanwendungen. Mit dem Resultat, dass sich über 100 Terrawattstunden jährlich einsparen liessen. Das entspricht dem doppelten jährlichen Strombedarf der Schweiz.
Wann sich ein Batteriespeicher zu Hause lohnen wird
Lilian Kaufmann leitet das Team für Energiespeicherung im Schweizer ABB-Forschungszentrum. Es befasst sich primär mit Batterie- und Wasserstoff-Speicherung. Elektrische Energie sei leicht zu transportieren, aber nur aufwändig zu speichern. So ging sie anhand eine Masterarbeit auch der Frage nach, ob sich ein Batteriespeicher für ein Haus mit Photovoltaikanlagen lohne. Was tendenziell erst der Fall ist, wenn der Netzbetreiber die Einspeisung beschränkt. Was mit dem – erhofften – massenhaften Zubau an Solaranlagen künftig durchaus eintreten kann.
Integrierter Report von ABB zeigt Bedeutung von Nachhaltigkeit auf
Andreas Koch, Head Sustainability ABB Schweiz, zeigte den Gästen auf, was unser Unternehmen zur Verbesserung unserer Nachhaltigkeit schon unternommen hat und weiter plant. Auf Ebene Konzern verwies er auf die Nachhaltigkeitsstrategie 2030 und hob hervor, dass ABB nun die Berichte zu Finanz- und Nachhaltigkeitsergebnissen im Integrated Report zusammen veröffentlicht. Für ABB Schweiz legte er dar, wie am Standort Turgi mit systematischen Messungen und Analysen Prozesse so optimiert werden konnten, dass sie messbar weniger elektrische Energie verbrauchen.
Ein Drittel des Strombedarfs im Aargau entfällt auf 500 Grossverbraucher
Mit Omar Ateya referierte der Fachspezialist für Energiewirtschaft des Kantons Aargau am Symposium. Rund 500 Firmen gelten als Grossverbraucher im Kanton. Zusammen sind sie für mehr als einen Drittel der gesamten Nutzung von elektrischer Energie im Kanton und mehr als der Hälfte an Wärmeenergie verantwortlich. Wo viel verbraucht wird, kann auch viel gespart werden. Er präsentierte, welche Erfolge seit 2012 erzielt werden konnten, primär bei der Abkehr vom Öl bei der Produktion von Prozesswärme. Ganz generell sei das Bewusstsein für Energieeffizienz stark gestiegen, was wohl das Wichtigste in diesem Programm sei.
Enorme Einsparungen beim PSI
So ziemlich der grösste Energieverbraucher im Kanton ist das PSI. Allein an elektrischer Energie bezog es 2022 rund 140 Gigawattstunden. Markus Jörg, Leiter der Abteilung für Infrastruktur und elektrische Installationen am Institut, schilderte mit mehreren Beispielen, wie viel Energie sich bei einem Grossverbraucher mit gutem Willen sparen lässt. So habe schon ein interner Wettbewerb für Energiesparen drei Ideen gezeitigt, die zusammen in Einsparungen von 3,5 Gigawattstunden jährlich resultieren. Und das Synchrotron 2.0 wird weit leistungsfähiger sein, aber mit 30 Prozent weniger Energie auskommen.
Verfügbare Technologien zur Effizienzsteigerung nun einsetzen
Zum Abschluss des Symposiums bedankte sich Mike Umiker, Leiter der Energieeffizienz-Initiative, für die Beiträge und das Interesse des Publikums, das einen regen Austausch mit den Referierenden pflegte. Das Symposium habe einmal mehr gezeigt, dass Technologien zur Steigerung der Energieeffizienz heute verfügbar sind. Sie umzusetzen und die Rahmenbedingungen für deren Einsatz zu verbessern, liege doch im gemeinsamen Interesse aller – in den Bestrebungen, das Netto-Null-Ziel zu erreichen.
