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Erneuerbare Energien

30.10.2018

Augsburger Forscher wollen die Probleme der Energiewende lösen

Strom soll zunehmend aus erneuerbaren Energien hergestellt werden. Aber was, wenn kein Wind weht und die Sonne nicht scheint? Forscher der Uni Augsburg wollen dieses Problem lösen.
Bild: Karl-Josef Hildenbrand, dpa

Plus Mit Sonne und Wind erzeugter Strom schwankt stark. Ein große Gruppe Wissenschaftler nimmt sich dieses Problems an. Und tüftelt an Lösungen für die Zukunft.

Tausende Menschen haben demonstriert, um Bäume zu retten. Der Streit um den Hambacher Forst hat deutlich gemacht: Langfristig soll Deutschland nicht nur aus der Atomkraft, sondern auch aus der Kohleverstromung aussteigen. Die Energie der Zukunft soll aus erneuerbaren Quellen stammen – bisher vor allem Photovoltaik und Windkraft. Das Problem: Die Sonne scheint nicht rund um die Uhr und der Wind weht mal stärker, mal schwächer. Die Stromversorgung ist schwankungsanfällig. Eine Forschungsgruppe möchte jetzt einen Beitrag liefern, das Problem zu lösen. Mit dabei: Wirtschaftsinformatiker der Universität Augsburg.

Firmen sollen Strom dann nutzen, wenn Sonne scheint und Wind weht

Eine Antwort auf den schwankenden Strom aus erneuerbaren Energien wäre es, diesen dann zu nutzen, wenn er in Hülle und Fülle ins Netz drängt. Besonders geeignet dafür sind Fabriken, die besonders viel Strom brauchen, erklärt Hans Ulrich Buhl, Professor für Wirtschaftsinformatik an der Universität Augsburg und Leiter der Fraunhofer-Projektgruppe Wirtschaftsinformatik. „Ziel ist es, flexible Produktion in Fabriken dann stattfinden zu lassen, wenn an der Nordsee eine steife Brise weht oder in Bayern die Sonne stark scheint“, erklärt der Forscher – dann also, wenn viel erneuerbare Energie im Netz ist. Das Praktische: Dann sind auch die Preise am Strommarkt niedrig.

Der Augsburger Professor für Wirtschaftsinformatik Hans Ulrich Buhl.
Bild: Björn Seitz Kontender Fotografie, Uni Augsburg

„Um zu wissen, wann die Produktion mit erneuerbaren Energien günstig ist, muss man den Strommarkt und die Preisbildung verstehen“, sagt Buhl. „Nötig sind Kenntnisse der Betriebswirtschaft und IT.“ Hier setzen die Wirtschaftsinformatiker an. „Unser Ziel sind Softwareplattformen, die einerseits errechnen, wie sich die Preise am Energiemarkt in den nächsten 30 bis 90 Minuten entwickeln und anderseits in der Lage sind, die komplexen Produktionsprozesse optimal darauf abstimmen.“ Dies wäre ein großer Fortschritt für die Energiewende. Produziert würde dann immer stärker mit Strom von Wind und Sonne, Kohle würde Stück für Stück überflüssig. Michael Schöpf, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Fraunhofer-Projektgruppe, ist überzeugt, dass dies gelingen kann: „Es ist richtig, dass wir bis 2050 Strom fast komplett erneuerbar erzeugen wollen. Dafür braucht es die Mittel der Digitalisierung.“

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Beteiligt an der Fraunhofer-Projektgruppe sind die Universitäten Augsburg und Bayreuth, dazu kommen Forscher der TU München, der Hochschule Augsburg und der RWTH Aachen sowie rund hundert Partner. Allein für das Thema Energie arbeiten in der Projektgruppe Wirtschaftsinformatik drei Professoren, rund 15 wissenschaftliche Mitarbeiter und 30 studentische Hilfskräfte. Das Projekt trägt den Namen SynErgie. Es ist auf zehn Jahre angelegt (2016 bis 2026) und wird vom Bundesforschungsministerium mit über zehn Millionen Euro pro Jahr gefördert.´

Großraum Augsburg ist Modellregion für das Energiewende-Projekt

Eine Modellregion für die Forscher ist der Großraum Augsburg. Hier gibt es mit dem Papierhersteller UPM oder dem Graphitelektrodenwerk von Showa Denko große Stromverbraucher. Wie die Erkenntnisse in die Praxis umgesetzt werden können, zeigt der Großmotorenbauer MAN Energy Solutions. Die Fertigung von Schiffs- und Kraftwerksmotoren dort ist energieintensiv. „Steigende und stark schwankende Energiekosten wirken sich ohne intelligente Steuerung nachteilig auf die Produktionskosten aus“, erklärt Buhl. Hier kommen die Wirtschaftsinformatiker ins Spiel: Auf Basis von Informationen vom aktuellen Strommarkt wollen sie die Energieversorgung optimieren. Das Projekt läuft unter dem Titel ILLumINE (2018 bis 2020) und wird vom bayerischen Wirtschaftsministerium mit 1,4 Millionen Euro gefördert.

Eine Lösung könnte sein, in Phasen hoher Strompreise auf die Eigenerzeugung von Strom durch Gasmotoren oder Batteriespeicher zurückzugreifen, anstatt Strom aus dem öffentlichen Netz zu beziehen, berichtet MAN Energy Solutions. „Wir bauen derzeit ein entsprechendes Inselnetz auf unserem Werksgelände in Augsburg auf, das wir im kommenden Jahr in Betrieb nehmen werden“, sagt Hermann Kröger, Leiter des Bereichs Kraftwerke bei Energy Solutions.

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