Reduce. Reuse. Recycle. - Kreislaufwirtschaft im Energiesektor

Aber bevor wir uns direkt tiefgehend damit befassen, lasst uns kurz nochmal das Konzept der Kreislaufwirtschaft und seiner Merkmale rekapitulieren. Die Kreislaufwirtschaft steht in genauem Gegensatz zum linearen Prinzip "nehmen, herstellen, entsorgen". Die Kreislaufwirtschaft zielt darauf ab, den Ressourcenverbrauch bei der Produktion von Waren und Dienstleistungen zu verringern und die dabei entstehenden Abfälle zu minimieren. Das Modell will den Wert der Ressourcen in der Wirtschaft beibehalten, ihren Lebenszyklus so lange wie möglich verlängern und sie als Rohstoffe für die Herstellung neuer Produkte wiederverwenden. Auf diese Weise kann die Kreislaufwirtschaft dazu beitragen, das Abfallaufkommen und den Verbrauch natürlicher Ressourcen zu verringern und die Grundlage für eine Vielzahl von Innovationen zu schaffen.

Reduce – Reduzieren.

Betrachtet man den Energiesektor genauer, so ist das Internet of Things (IoT) oder auch Internet der Dinge ein wichtiger Faktor, der die Branche innovativ macht, denn es fügt dem System eine Ebene der Intelligenz hinzu. IoT-Lösungen wie unsere Energiemanagement-Plattform XENON können  dazu beitragen, die Energieerzeugung von konventionellen Energieressourcen – wie Erdgas, Kohle oder fossilen Brennstoffen – weg zu verlagern und einen beschleunigten Übergang zu erneuerbaren Energien zu schaffen. Darüber hinaus erleichtert IoT die Optimierung erneuerbarer Energieressourcen und ermöglicht es, die Nutzung nachhaltiger Energie zu maximieren und gleichzeitig Risiken zu minimieren. Gleichzeitig kann es Fristen für die Skalierung erneuerbarer Energien verkürzen und die mit neuen Infrastrukturen und Systemen verbundenen Kosten minimieren. Kurz gesagt: Alles arbeitet intelligenter, nicht härter, indem man Köpfchen statt Kupfer einsetzt. 

Apropos Kupfer: Das Internet der Dinge ist ein wichtiger Faktor, wenn es darum geht, den Einsatz von Rohstoffen in der Energiebranche zu reduzieren. Durch die Verbindung und Steuerung dezentraler Energieressourcen (DERs) mit IoT-Technologien kann der Netzausbau auf ein absolutes Minimum beschränkt werden. Warum das so ist? Ein intelligentes Management der Energieflüsse kann zum Beispiel Lasten in der bestehenden Energieinfrastruktur ausgleichen und damit Überlastrisiken im Netz wirksam reduzieren – auch in Zeiten reichlich vorhandener erneuerbarer Energien. Ein Paradebeispiel dafür sind Smart Districts: Diese Gebiete verwalten Anlagen verschiedener Energieformen gemeinsam. Sie kombinieren darüber hinaus saubere Energietechnologien mit digitaler Infrastruktur, um die Nutzung externer Energiequellen zu minimieren, ohne den Komfort der Bewohner zu beeinträchtigen. Wir können beobachten, dass sich durch die Vermeidung kostspieliger und zeitaufwendiger Netzerweiterungen nicht nur unsere Abhängigkeit von kritischen Mineralien wie Kupfer und Aluminium verringert. Es ist auch zu erwarten, dass den Energieversorgern auch mehr Spielraum für Investitionen in Innovationen zur Verfügung steht, die die Energiewende voranbringen.

Reuse – Wiederverwenden.

IoT ist aber sicher kein Allheilmittel. Intelligente Technologien werden zwar die Notwendigkeit von Netzerweiterungen verringern, aber sie werden sie nicht komplett nichtig machen können. Jedoch kann IoT dazu beitragen, diese auf ein absolutes Minimum zu reduzieren und im Idealfall bereits vorhandene Infrastrukturen wiederzuverwenden. Betrachtet man den Use Case “Laden von Elektrofahrzeugen (EV)”, wird das anschaulicher: Betreiber von Ladestationen (Charge Point Operators, CPOs) können beispielsweise das IoT-basierte Energiemanagement nutzen, um die EV-Ladeinfrastruktur zu erweitern, indem sie ein intelligentes dynamisches Lastmanagement an ihren Standorten einrichten. Dies macht die Skalierung der Ladeinfrastruktur billiger und schneller, da CPOs direkt mit ihrem bestehenden Netzanschluss und der bereits vorhandenen Netzinfrastruktur beginnen können. Zeit- und kostenintensive Netzerweiterungen können – wenn überhaupt zu einem späteren Zeitpunkt erforderlich – verzögert oder so gering wie möglich gehalten werden. 

Das Energiemanagementsystem überwacht und steuert die Lasten dynamisch so, dass weder Unterverteilungen noch Netzanschlusspunkte ihre Grenzen überschreiten. Dies kann zum Beispiel durch Lastverschiebungen geschehen – oder auch bei einer großen Anzahl von Ladepunkten oder vielen gleichzeitigen Ladevorgängen an einem Standort. Das dynamische Lastmanagement sorgt für eine lokale Überwachung des Standortes in Echtzeit und ermöglicht eine intelligente Steuerung, um damit die verfügbare Kapazität optimal auszunutzen. Auf diese Weise können bis zu achtmal so viele Ladepunkte an einem Standort installiert werden.

Recycle – Recyclen.

Die Zahl der installierten dezentralen Energieressourcen steigt stetig und zugleich fahren jeden Tag mehr und mehr Elektroautos auf unseren Straßen. Bei allem, was die Energiewende für unseren Planeten Gutes bringen kann, scheint eines völlig unbeachtet zu bleiben: Dezentrale Energieressourcen werden nicht ewig halten. Ähnlich wie bei anderen Technologien wird auch ihr Lebenszyklus irgendwann enden. Und dann? Dann stehen wir vor einem riesigen Schrotthaufen, der entsorgt werden will. Unserer Meinung nach ist die Entsorgung all dieser ausrangierten Komponenten jedoch nicht der vernünftigste Weg, den wir immer einschlagen sollten. 

Die graue Energie und der Aufwand, die bereits vorher in die Produktion von Anlagen geflossen sind, wären vergeudet und damit auch Tonnen von potenziell noch guten Rohstoffen, die ein zweites Leben erhalten könnten. Daher sind Lösungen gefragt. Im Sinne der Kreislaufwirtschaft gibt es Möglichkeiten, aus ausrangierten Komponenten neue Produkte zu schaffen – mit anderen Worten, sie zu recyceln und ihren immensen Wert einer zweiten Verwendung zuzuführen. Wie wir mit unseren Podiumsteilnehmern auf den gridXdays im vergangenen Jahr erörtert haben, ist ein besseres Recycling alter Komponenten auch ein entscheidender Weg, um nicht nur Abfälle zu reduzieren, sondern auch die Menge an neuen Mineralien zu verringern, die wir beschaffen müssen. Beispiele für das Recycling grüner Technologie gibt es bereits heute: So können alte E-Auto-Batterien bereits ein zweites Leben als Batteriespeichersysteme in Haushalten oder in der Industrie erhalten – auf diese Weise kann ihr Lebenszyklus um einige Jahre verlängert werden. Ebenso müssen wir in der Energiewirtschaft dringend Wege finden, um andere Komponenten oder Rohstoffe, die wir der Erde bereits entrissen haben, wiederzuverwerten, um eine weitere Ausbeutung der natürlichen Ressourcen unseres Planeten zu verhindern.

Wie wir also gesehen haben, können die drei Rs einer Kreislaufwirtschaft – reduce, reuse, recycle – eine Schlüsselrolle bei der Energiewende übernehmen. Sie können uns zwar nicht vollständig von allem befreien, was bisher unser Handeln in der Energiewelt bestimmt hat, aber sie können uns mit Sicherheit Wege aufzeigen, wie wir bereits bestehende Infrastrukturen, neue Methoden der Energieerzeugung oder das Recycling von Rohstoffen für den Erfolg der Energiewende nutzen können. Wir sehen schon heute, dass intelligente Technologien wie unsere XENON-Plattform die Effizienz der Energieflüsse vorantreiben und die Netze fit für erneuerbare Energien machen können, wodurch sich der Bedarf an Rohstoffen und konventioneller Energieerzeugung reduzieren lässt. Darüber hinaus sind IoT-Technologien bereits heute in der Lage, die Nutzung bestehender Infrastrukturen zu verbessern. Und schließlich gibt es auch in der Energiewirtschaft Möglichkeiten, bereits vorhandene Produkte und Komponenten zu recyceln. Durch die Konzentration auf Innovation und Kreislaufwirtschaft kann der Energiesektor nicht nur den CO2-Ausstoß verringern, sondern auch Langlebigkeit und Anpassungsfähigkeit in einer sich schnell verändernden Welt gewährleisten.