Anette Polkehn-Appel vermittelt bei der Vattenfall Europe Innovation GmbH intern und extern neue Technologien, Prozesse, Konzepte und Ideen. Die Gesellschaft investiert in Zukunftstechnologien und damit in Themen wie Elektromobilität, intelligente Systeme und neue Speichertechnologien für Energie. Sobald diese Technologien Marktreife erreichen, werden sie in zuständige Abteilungen oder eigene Gesellschaft ausgelagert, wie schon bei der Vattenfall Europe Windkraft GmbH Hamburg geschehen. So bleibt das Vattenfall Innovationsmanagement immer am Zahn der Zeit – und Polkehn-Appel nimmt sich die Zeit für offen gebliebene Schülerfragen aus der NaT-Veranstaltung „Fukushima und wie weiter?“ Was die Schüler wissen möchten:

Schüler: Auf welche Art von erneuerbaren Energien setzt Vattenfall für die Zukunft? Vattenfall setzt beim Ausbau der Erneuerbaren Energien auf Biomasse sowie auf Wind- und Wasserkraft. Unsere Hauptmärkte Schweden, Deutschland, die Niederlande und - für den Ausbau der Windkraft - Großbritannien eignen sich aufgrund ihrer räumlichen Nähe zur Nord- und Ostsee hervorragend. Windparks auf hoher See – sogenannte Offshore-Anlagen – bilden den Schwerpunkt unserer Aktivitäten. Aktuell liegt die gesamte installierte Windleistung bei Vattenfall bei rund 1.300 Megawatt (davon rund 600 Megawatt onshore und rund 700 Megawatt offshore). Mit 700 Megawatt offshore liegen wir zurzeit weltweit an zweiter Stelle, hinter DONG aus Dänemark. Damit können wir uns zu den größten Offshore-Windparkbetreibern weltweit zählen. Auf den Meeren gibt es noch ein großes Potenzial auszuschöpfen. Da werden wir mit dabei sein.

Schüler: Wind ist auf dem Meer immer vorhanden. Warum wird da nicht verstärkt gebaut? Im Herbst 2010 haben wir den Offshore-Windpark „Thanet“ vor der ostenglischen Küste eröffnet. Mit einer Gesamtleistung von 300 Megawatt der zurzeit größte Offshore-Park. In Deutschland sind wir ebenfalls sehr aktiv und haben seit 2010 gemeinsam mit den Partnern E.ON und EWE den ersten deutschen Offshore-Windpark in der Nordsee „Alpha Ventus“ aufgebaut und betreiben diesen. Jetzt planen wir gemeinsam mit den Stadtwerken München den Windpark „Dan Tysk“, 70 Kilometer vor der Insel Sylt. Wir treiben das Thema also schon sehr voran, sammeln Erfahrungen und lernen hinzu. Aber es ist jedes Mal ein Kraftakt, in Wassertiefen von 30 Metern und in so großer Entfernung von der Küste 150 Meter hohe Windkraftanlagen zu errichten. Es gibt nur kurze Zeitfenster, während derer die Windanlagen auf See montiert werden können. Dazu benötigt man sehr gute Wetterbedingungen und eine noch bessere Logistik, Schiffe und Schwimmkräne, die eine derartige Montage zulassen. Kurz, das ist noch ganz viel Neuland, aber wir sind überzeugt, dass sich das Betreten lohnt.

Schüler: Wie viel Geld steckt Vattenfall letztendlich in die Entwicklung erneuerbarer Energien? Wir haben in unseren Kernmärkten zahlreiche Projekte in den Bereichen Windenergie, Wasser- und Wellenkraft sowie Biomasse. Bis 2015 investiert Vattenfall gruppenweit rund 2,8 Milliarden Euro in den Ausbau Erneuerbarer Energien.

Schüler: Wie wollen Sie Windenergie speichern ohne große Verluste in Kauf zu nehmen? Energiespeicherung ist ein weiteres großes Thema, mit dem wir uns beschäftigen. Heutige Möglichkeiten wären ein Mix aus Wasser, also Pumpspeicherkraftwerke, Wasserstoff (per Elektrolyse hergestellt in Windspitzenzeiten), Druckluftspeicher und Fernwärme und zukünftig natürlich die Batterien von Elektrofahrzeugen. Pumpspeicherkraftwerke mit einer gesamten installierten Leistung von fast 3.000 Megawatt haben wir bereits im Einsatz, jedoch ist ein Ausbau aufgrund der topografischen Situation in Deutschland nur begrenzt möglich.

Schüler: Wie viel kWh an Energie könnten in Deutschland in Pumpspeicherwerken gespeichert werden? Gibt es Untersuchungen hierzu? Wir betreiben zwei der größten deutschen Pumpspeicherkraftwerke: Goldisthal in Thüringen und Markersbach in Sachsen und halten damit auf Knopfdruck jeweils eine Leistung von rund 1050 Megawatt bereit. Die Wassermenge reicht in Goldisthal für acht Stunden Volllastbetrieb. Dies entspricht einer maximal speicherbaren Energiemenge von 8,5 Gigawattstunden. Im Rahmen der Energiewende müssen wir aber unterschiedliche Speichertechnologien erproben und deutlich ausbauen, um für eine längere Zeit Energie im großen Stil speichern zu können. Insgesamt gibt es in Deutschland Pumpspeicherwerke mit einer gesamten installierten Leistung von circa 7.000 Megawatt.

Schüler: Wie sollen die erneuerbaren Energien gelagert werden ohne Berge? Ob neue Pumpspeicherwerke gebaut werden, hängt nicht nur von der Topografie ab, sondern auch von der Akzeptanz in der Bevölkerung. So könnten wir etwa das  Pumpspeicherkraftwerk in Geesthacht um ein zweites Becken erweitern, um die Leistung von 120 Megawatt zu verdoppeln. Aber ein solches Vorhaben durchläuft einen längeren Genehmigungsprozess, in dem auch die Auswirkungen auf die Umwelt abgewogen werden.

Schüler: Ist der geplante Atomausstieg eine Möglichkeit, Technik und Forschung weiter voranzutreiben? Nach Fukushima hat sich ein großer Teil der Bevölkerung gegen Kernkraft ausgesprochen und die Bundesregierung hat den Ausstieg aus der Kernenergie bis zum Jahr 2022 beschlossen. Das ist sehr ambitioniert, aber ich bin überzeugt, dass Deutschland mit einem breiten Portfolio an Energieformen weiterhin Strom und Wärme sicher und kundenfreundlich zur Verfügung stellen kann. Dennoch bleibt eine große Herausforderung – nicht nur für die Ingenieure. Es ist aber auch eine Tatsache, dass Deutschland zurzeit mehr Strom als früher aus anderen europäischen Ländern importiert, insbesondere aus Frankreich und aus Osteuropa.

Schüler: Ist es in der Zukunft möglich, dass Deutschland seinen Eigenbedarf komplett mit regenerativen Energien decken könnte, ohne Strom aus dem Ausland einzukaufen? Um den Anteil der regenerativen Energien deutlich zu steigern, müssen nicht nur die Rahmenbedingungen stimmen, sondern es braucht auch Zeit für den entsprechenden Ausbau, zum Beispiel der Übertragungsnetze. Erneuerbare Energien sind überwiegend volatile und damit fluktuierende Energien: Sie sind mal im großem Maße vorhanden und werden dann vorrangig ins Netz eingespeist oder sie sind temporär nicht vorhanden, weil die Sonne nicht so kräftig scheint oder der Wind mal eine Pause einlegt. Auch diese Pausen müssen wir auffangen können, indem wir uns vorher einen Energiepuffer angelegt haben. Das setzt aber ein großes Maß an Speichermöglichkeiten voraus.

Schüler: Ist Biomasse wirklich die nachhaltige Energieform der Zukunft, wenn man den CO² und CH-4 Ausstoß betrachtet? Auch in Hinblick auf weltweiten chronischen Hunger? Auch der Einsatz von Biomasse gehört für uns zu einer klimaschonenden Energieerzeugung, da ihre Nutzung klimaneutral ist. Die von Vattenfall eingesetzte Biomasse besteht überwiegend aus Holzhackschnitzeln und wird für die Erzeugung von Strom und Wärme genutzt. Die Biomasse beschaffen wir über Kooperation mit Bezirken, Forsten und städtischen Einrichtungen. Aber auch Kurzumtriebsplantagen in Tagebaugebieten gehören dazu. Außerdem kaufen wir Biomasse weltweit zu und legen dabei einen Katalog strenger Nachhaltigkeitskriterien an. In der Hamburger Anlage Borsigstraße beispielsweise nutzen wir bis zu 160.000 Tonnen Altholzhackschnitzel zur Stromerzeugung.

Schüler: Wie soll die zusätzliche Energie erzeugt werden, die für die Elektroautos benötigt wird? Das Ziel der Bundesregierung ist, dass bis zum Jahr 2020 eine Million Elektroautos auf Deutschlands Straßen unterwegs sind. Das entspräche einem Strombedarf von rund 3 Terawattstunden, was wiederum circa 0,5% des heutigen Strombedarfs in Deutschland bedeutet. Ein großer Anstieg an Energieerzeugung ist somit nicht erforderlich. Allein der Zubau von Offshore-Windanlagen wird bis 2020 bereits mit 10 Gigawatt angegeben. Die Erzeugung sollte allerdings ausschließlich aus erneuerbaren Energien bestehen.  

Schüler: Es gibt Konzepte, die Akkus von Millionen von Elektro-Autos (wenn es sie einmal gibt) als Energiespeicher zu nutzen, die diese dann ins Netz zurückgeben können, wenn der Verbrauchspeak ist. Inwieweit engagiert sich Vattenfall dabei? Wir sehen die Elektroautos in der Tat als Energiespeicher und testen diese Verfahren bereits in unseren Projekten in Berlin und Hamburg. Wird mehr Energie produziert, als gerade nachgefragt wird, kann über Elektrofahrzeuge regenerative Energie gespeichert werden. Das Besondere ist, dass zusätzlich eine Rückspeisung von Strom aus der Batterie ins Netz möglich ist. Man spricht vom „Vehicle-to-Grid Verfahren“: Dieses intelligente Ladekonzept bildet die Grundlage für die Verfügbarkeit von regenerativen Energien, der lokalen Netzbelastung, der Betankungsanforderung und der technischen Rahmenbedingungen. Zurzeit ist dieses Verfahren lediglich im Labor umgesetzt. Für eine Umsetzung im größeren Stil benötigen wir viele Elektrofahrzeuge, die Bereitschaft, die Batterien für eine derartige Verwendung freizugeben und Abrechnungssysteme, die dies auch vergüten können. Es gibt noch viel zu tun. Auch hier gilt: Elektoautos können nur ein Teil der Lösung sein, wenn es um die Regelbarkeit von erneuerbaren Energien geht.

Schüler: Ist die Wasserstofftechnologie eine Alternative für die Zukunft? Hier kommen wir wieder auf die Speicherbarkeit von Energie zu sprechen. Wasserstoff ist ein gutes Speichermedium für Energie, das die Diskrepanzen zwischen Stromangebot und –nachfrage ausgleichen kann. Es ist eine vielversprechende Möglichkeit, da mit diesem Medium auch große Energiemengen gebunden werden können. Als Treibstoff in brennstoffzellenbetriebenen Fahrzeugen ist kann die Technologie zudem, die Vision von sauberer Mobilität verwirklichen. Aber ich möchte auch noch einmal betonen: egal, welche Energieform man sich anschaut, keine der zurzeit auf dem Markt gängigen ist nur positiv oder nur negativ. Das macht die Auseinandersetzung mit dem Thema Energie ja gerade so spannend. Wir denken, dass es am Ende die Summe aller verfügbaren Technologien macht.

NaT: Wir danken für das Gespräch. Und wenn Eure Fragen, liebe Schüler, jetzt immer noch nicht dabei waren (hätte Frau Polkehn-AppeI sie alle beantworten sollen, wäre wohl ein Buch daraus geworden), aber Euch die Beantwortung sehr wichtig ist, schickt eine Mail an anette.polkehn-appel@vattenfall.de