"Aber mit Strom hätten wir vielleicht eine Chance – weil die Energietechnik schon da ist."
Vielleicht... Schneller werden wir aber den Verbrauch der Häuser zügeln können.
"Wie – wie das?"
Oh, das ist nicht schwer. Da gibt es bereits viele Techniken.
"Das meine ich nicht."
Was dann?
"Den Verbrauch selbst. Darüber reden doch viele – und trotzdem sinkt er nicht. Er geht einfach nicht runter. In den Häusern. Selbst die Internationale Energieagentur geht davon aus, dass der Verbrauch in den nächsten Jahren nicht sinken, sondern steigen wird."
Bravissimo! Das stimmt! 2005 hatte ein durchschnittlicher Haushalt einen Verbrauch von 3550 Kilowattstunden im Jahr. In Deutschland. Dreieinhalb Prozent mehr als am Ende des letzten Jahrhunderts. Und er steigt weiter – pro Jahr vielleicht um ein halbes Prozent. Davon geht auch die Energieagentur aus. Trotzdem glauben wir, dass sie unrecht hat.
"Warum?"
Weil wir wissen, wo wir sparen können – und wie wir vorgehen können. Und da gilt es als erstes: Überflüssigen Stromverbrauch zu vermeiden – und Bewusstsein wecken.
"Und dann?"
Dann machen wir auch die Häuser zu einem Teil des Strom-Internets. Aber eins nach dem anderen.
Wolfgang Glaunsinger:
"Also, jetzt sind wir auf der anderen Seite des Netzes, nämlich beim Verbrauch, beim Energiesparen... Sie haben ihre Fernsehgerät auf Standby laufen… Sie haben sehr wahrscheinlich auch ihren Sat-Receiver rund um die Uhr laufen… und da kommen in so einem Haushalt schnell in Summe 100 Watt Standby-Verluste zusammen."
Jürgen Schmid:
"Die Standby-Verluste sind mit die Gefährlichsten, die man sich überhaupt vorstellen kann. Eine Verbrauchsleistung von einem Watt, ... hört sich sehr, sehr harmlos an, wenn Sie dass aber multiplizieren mit den knapp 10.000 Stunden, die wir haben im Jahr (8760 genau), dann sind das plötzlich 10 Kilowattstunden Energie."
"Das ist jetzt ein 22-Zoll-Wide-Display, und das besondere an dem Display ist die Schaltung, dass das Display im Standby wirklich 0,0 Watt benötigt, also im Standby wirklich völlig vom Netz getrennt wird, wenn man ihn nicht benötigt, braucht er auch keinen Strom."
Das ist Stefan Bogenhauser. Er arbeitet bei Fujitsu–Siemens in Augsburg. Zeigt gerade den ganzen Stolz seines Unternehmens – die erste Standby-Schaltung in einem Monitor, die keinen Strom verbraucht.
Bogenhauser:
"So, und jetzt geh ich mal hier her und schalt über den PC das Gerät in den Standby."
"Was macht er da?"
Er hat den Monitor an seinem Notebook angeschlossen und fährt es jetzt runter. Und dabei soll auch der Monitor ausgehen. Also – in Standby gehen, ohne Strom zu verbrauchen...
Bogenhauser:
"Und dann hört man ein kleines Klack, und er geht auf 0,0 Watt herunter."
Ja – tut er. Das zeigt das Wattmeter dort drüben.
"Wattmeter?"
Misst den Verbrauch...
"Und es steht bei Null. Kann ich sehen. Aber wie machen die das?"
Bogenhauser:
"Wir haben hier ein kleines Schaltelement eingebaut, das war das kleine Klacken, was wir vorhin gehört haben, und das Schaltelement trennt wirklich primärseitig den Monitor komplett vom Netz, also wirklich 0,0 Watt. So. Die eigentliche Kunst daran ist, wie wecke ich ihn wieder auf?"
"Ah - ja ?"
Natürlich ist das die Kunst. Es heißt doch: Standby – also: Sei bereit. Das Gerät soll nicht ausgeschaltet sein, sondern automatisch wieder angehen – auch per Fernbedienung. Und dafür braucht es einen Empfänger, der den Befehl zum Aufwachen hört. Und der braucht normalerweise Strom. Andere Geräte brauchen Bereitschaft, weil sie sonst ihr Gedächtnis verlieren. Die Uhr zum Beispiel.
"Und das passiert bei diesem Monitor nicht."
Genau!
Stefan Bogenhauser:
"’"Und das funktioniert tatsächlich, also wenn ich den PC wieder einschalte, geht der Monitor wieder hoch – dauert ein bisschen – er ist wieder in Betrieb. Und das ist unsere patentierte Schaltung, die mit sehr geringen Strömen auskommt: Wenn er wieder hochfährt, schaltet er die Schnittstelle ein, circa zehn Sekunden, nicht länger, werden diese Ströme gezogen, dann ist der Monitor wieder am Netz.""
"Klingt doch prima! Und das kann man überall einbauen?"
Ja - so oder so ähnlich...
"Das hängt davon ab, wie diese Geräte aufgeweckt werden, also wenn man zum Beispiel an einen Fernseher denkt, der über eine Settop-Box angesteuert wird, ist das durchaus denkbar, könnte das durchaus sein, hängt sehr stark von der Geräteart ab und wie dieses Gerät wieder aufgeweckt wird."
"Aber wenn das Gerät nicht von einem anderen aufgeweckt wird? Wenn der Fernseher eben nicht an einer Settop-Box hängt? Oder die Stereoanlage?"
Bravissimo. In dem Fall kann man aber zu einer wunderbaren Low-Tech-Lösung greifen, die es in jedem Baumarkt gibt, heute schon: Steckdosen mit Schalter. Und dann gilt es:
Wolfgang Glaunsinger:
"Einfach diesen Schalter an der Steckdosenleiste abschalten. Damit können Sie auch schon locker zehn, 15 Prozent ihres Strombedarfs im Haushalt einsparen."
"Zehn bis 15 Prozent – das wären dann 300 bis 500 Kilowattstunden."
Richtig – 3000 statt 3500. Nicht schlecht für Low Tech, oder? Die Schwierigkeit liegt woanders: Die Leute müssen sich bücken. Da müssen wir ihr Bewusstsein wecken.
"Viel Vergnügen."
Das sieht auch die EU wohl ähnlich – sie will daher einen Standby-Verbrauch von mehr als einem Watt verbieten. In Deutschland könnte das ein Kraftwerk von 800 Megawatt Leistung im Jahr arbeitslos machen. Aber das ist erst der Anfang - wir können noch viel mehr tun:
Jürgen Schmid:
"Bei den elektrischen Verbrauchern im Haushalt kann man natürlich deutliche Verbesserungen noch erreichen, es sind sicher Faktoren, zum Beispiel Faktor 4 noch erreichbar bei den typischen Verbrauchsgeräten, wenn Sie die Mittelwerte der heute eingesetzten Geräte nehmen…Es gibt aber in anderen Ländern zum Beispiel, in Japan, das so genannte Top-Runner-Konzept, das wäre eine ganz konkrete Maßnahme auch für unser Land."
Simon Davis:
"Today everything is semiconductor, everything is quite efficient…”"
Wolfgang Glaunsinger:
""Wir haben ja heute beispielsweise noch sehr viele Glühbirnen, zum Teil werden jetzt auch Energiesparlampen eingesetzt. Sie haben ja in ihren Haushaltsgeräten ... – sehr viele Kleinantriebe. Hier könnte man sehr wohl sehr viel machen, indem man wirkungsgrad-optimierte Motoren, Kleinmotoren in die Haushaltsgeräte einsetzen würde. Anderer Aspekt ist beispielsweise die Beleuchtung. Wir haben ja heute."
"”Kommt jetzt die berühmte Energiesparlampe?""
Exakt! Aber nicht nur die!
Wolfgang Glaunsinger:
"Aber das ist nicht alles, denn Sie können einmal allein durch den Einsatz von Leuchtmitteln, die eine höhere Energieaus-, Entschuldigung, eine höhere Lichtausbeute haben, sicherlich zehn, 20 Prozent an Energiebedarf einsparen.
Und wenn Sie diese – Leuchtmitteln dann noch mit elektronischen Vorschaltgeräten kombinieren, die dann noch die Lampen intelligent steuern, dann können Sie noch einmal 20, 30 Prozent einsparen. Und wenn Sie dann das ganze noch tageslichtabhängig optimieren, dann kriegen Sie da noch einmal zehn, 20 Prozent an Energieersparnis raus."
Also alles in allem so rund 60 Prozent weniger Strom für Licht. Mehr oder weniger.
"Wie viel wäre das dann?"
Rund neun Prozent des Stroms dienen der Erleuchtung – sagt die E-Wirtschaft. Das wären dann pro Haushalt rund 320 Kilowattstunden. Die um 60 Prozent verringert wären dann noch derer 128. Zusammen mit den Steckdosen wären wir dann bei…
"2800."
Großartig!
"Ja, danke. Aber das sind doch alles recht kleine Schritte. Was sind denn die wirklich großen Verbraucher?"
Alles, was Elektromotoren hat: Waschmaschine, Kühlschrank und Küchenmaschinen.
Wolfgang Glaunsinger:
"Sie müssen zum Beispiel sehen, Sie haben ja in ihren Haushaltsgeräten – ich denke an die Spülmaschine, an den Wäschetrockner, an die Waschmaschine, und, und, und – sehr viele Kleinantriebe. Und diese Kleinantriebe laufen heute noch mit relativ schlechten Wirkungsgraden. Also 40, 50 Prozent Wirkungsgrad."
"50 Prozent Wirkungsgrad?"
Im Durchschnitt. Es gibt bessere.
"Ja, aber das ist reichlich wenig! Ich dachte, Elektromotoren erreichen 90 Prozent!"
Richtig!
Glaunsinger:
"Im Moment sind diese Motoren noch kostenoptimiert, die Hersteller verwenden eben billige Produkte, um dann den Verkaufspreis für den Verbraucher attraktiv zu gestalten. Hier könnte man sehr wohl sehr viel machen, indem man wirkungsgradoptimierte Motoren, Kleinmotoren in die Haushaltsgeräte einsetzen würde."
Das ist natürlich von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich. Aber wenn es gelänge, den Verbrauch dieser Maschinen und der Geräte insgesamt zu halbieren, wären das noch einmal rund 200 Kilowattstunden im Jahr – nur für Waschmaschine, Trockner und Spülmaschine.
"Also noch 2600."
Genau. Und jetzt geht’s an die beiden großen Verbraucher: Kühlschrank und Herd: Beide bringen es zusammen auf gut ein Drittel des Stromverbrauchs. Der Kühlschrank wird auch von den neuen Motoren profitieren.
"Und der Herd?"
Entweder Gas – oder Induktion. Gerade Induktion kann fast ein Drittel des Verbrauchs einsparen – was dann wieder einmal 118 Kilowattstunden weniger wären.
"Also 2480."
Es läppert sich eben.
"Nur müssen diese Geräte auch auf den Markt kommen. Sonst wird es nichts mit dem Sparen. Das dürfte wohl teurer werden als die alten Geräte. Wer soll die dann kaufen? Und bringt das nicht alle Ansätze von Politikern durcheinander, die jetzt schon fleißig künftige Einsparungen einrechnen? Für die Klimaschutzprogramme?"
Wenn es um die schnelle Umsetzung geht, könnten wir uns ein Vorbild an den Japanern nehmen.
Jürgen Schmid:
"Es gibt aber in anderen Ländern zum Beispiel, in Japan, das so genannte Top-Runner-Konzept, das dazu führt, dass das höchst-effiziente Gerät zum Standard wird, der nach einigen Jahren Pflicht ist für alle Hersteller und alle Anbieter solcher Geräte – also für Kühlschränke, Waschmaschinen und so weiter, das dazu führen kann, dass diese Umstellung auch relativ schnell geht. Das wäre eine ganz konkrete Maßnahme auch für unser Land."
Und wenn wir das geschafft haben, dann werden wir die Häuser ins Internet des Stroms einhängen.
"Damit ..."
... wir durch Verlagern von Verbrauch noch mehr Energie sparen können.
Andre Quandt:
"Da bieten sich zum Beispiel Wärmepumpen an, die haben ein relativ hohe Leistungsaufnahme – obwohl sie immer noch sehr umweltfreundlich sind."
Wolfgang Glaunsinger:
"Also wenn geringe Netzlast vorhanden ist, dann lässt man diese Wärmepumpen laufen, wenn man Hochlast-Zeiten hat, der Strom teuer ist, kann man diese Wärmepumpen zunächst mal abschalten."
Kurt Rohrig:
"Wir haben mal ausgerechnet, dass man bis zu drei Gigawatt – das ist die primäre Regelleistung, die so eine Region wie Deutschland zur Verfügung stellen muss, drei Gigawatt kann man durch zeitliche Verschiebung einfach hin- und her schieben, und hätte diese drei Gigawatt dann in Deutschland einfach zu Verfügung."
"Und was könnte das beim Energiesparen helfen?"
Wir passen einfach den Verbrauch der Erzeugung an – und müssen dann nicht mehr so viel Strom erzeugen. Ist wenig Strom vorhanden, verschieben wir den Verbrauch auf später, sieht’s wieder besser aus, schalten wir ein.
"Und was so?"
Kühlschränke zum Beispiel. Die machen den Löwenanteil am Verbrauch aus: 23 Prozent. Oder Wärmepumpen.
"Wärmepumpen. Abschalten."
Aber natürlich:
Wolfgang Glaunsinger:
"Ohne dass am Wohnkomfort etwas verloren geht, weil ja durch die Gebäude und die Heizkörper eine gewisse Heizkapazität besteht, mit denen man Schaltzyklen dann überbrücken kann."
Und dann können wir noch eine zweite Gruppe von Geräten gezielt einschalten: Waschmaschinen und Trockner. Sind auch noch mal rund zwölf Prozent des Haushaltsstroms.
Andre Quandt:
"Man könnte das zum Beispiel eine Spülmaschine so designen, dass sie zwei Knöpfe hat, den Jetzt-sofort-ich-brauch-neue-Gläser-Knopf und den Laufe-in-den-nächsten-sechs-Stunden-durch–Hauptsache-es-ist-billig-Knopf."
"Und woher weiß die Maschine, dass in den nächsten sechs Stunden der Preis fallen wird? Und wie wollen die Stromerzeuger an die Wärmepumpen ran? Wie wird das ganze also vernetzt?"
Über den Preis. Unser Protokoll sind die Cent pro Kilowattstunde. Und die schicken wir per Kabel - Strom oder Internet – ins Haus.
"Direkt zur intelligenten Steckdose."
Andre Quandt:
"Das ist schwierig, das diskutieren wir regelmäßig, bis jetzt haben wir noch nicht die Lösung gefunden, die tatsächlich genügend Intelligenz mitbringt mit dem einfachen Ein-Ausschalten."
"Das wäre aber doch das einfachste – muss man nicht gleich eine neue Waschmaschine kaufen."
Brilliant! Immer eine gute Idee auf den Lippen. Aber leider funktioniert das noch nicht.
Andre Quandt:
"Wenn Sie sich eine Waschmaschine überlegen, die gerade damit begonnen hat, aufzuheizen, und Sie nehmen ihr jetzt über so einen Stecker den Strom weg, denn die Steckdose weiß ja nicht, ob die Waschmaschine gerade angeheizt hat oder wie lange sie noch heizen wird..."
Das ist Andre Quandt, von Trianel – einem Zusammenschluss von rund 70 Stadtwerken. Die arbeiten gerade daran, die Stromnetze intelligent zu machen.
Quandt:
"Also wenn keine Leistung verbraucht wird, heißt das nicht unbedingt, dass die Wäsche durchgelaufen ist, sondern das kann auch durchaus eine Pause im Waschprogramm sein, um die Enzyme wirken zu lassen, das kriegen Sie so ohne weiteres über eine Steckdose nicht hin."
"Also schon wieder eine neue Waschmaschine. Aber das heißt doch auch, die Stadtwerke können über ein Preissignal im Kabel Verbraucher animieren, ihre Waschmaschinen anders einzuschalten."
Richtig.
"Und dafür zahlt der Kunde dann weniger Cent pro Kilowattstunde."
Genau.
"Und damit die Stadtwerke auch wissen, was wann wo verbraucht wird, lesen sie den Zähler nicht mehr einmal im Jahr ab, sondern öfter."
Ganz genau. Je nach Geschäftsmodell oder Tarifidee einmal in der Woche, am Tag, oder noch feiner.
"Dann können die Stadtwerke doch ziemlich genau sagen, wer wann zu hause war und wohlmöglich auch, was er da gemacht hat..."
Andre Quandt:
"Also man wird das zumindest aggregiert beobachten auf Basis der Niederspannungsstationen, da ist das auch kein Problem, wenn Sie bis in die Haushalte reingehen, dann werden Sie natürlich die Situation antreffen, dass der Kunde das nicht unbedingt möchte, dass sein Versorger so genau über ihn Bescheid weiß, und über die einzelnen Gerätepräferenzen, dann kommt man in Datenschutzproblematik; Faktisch ist das gar kein so großes Problem, wir werden das System aber in jedem Fall so aufbauen, dass es auch ohne diese Information funktioniert, und wenn wir dem Kunden darüber einen zusätzlichen Vorteil einräumen können, das müssen wir noch untersuchen, ob sich das wirklich lohnt, dann ist zumindest eine freiwillige Datenweitergabe nachzudenken, und dann werden wir das implementieren."
"Und damit lässt sich dann auch Energie sparen?"
Sogar im großen Stil!
Kurt Rohrig:
"Wir haben mal ausgerechnet, dass man bis zu drei Gigawatt – das ist die primäre Regelleistung, die so eine Region wie Deutschland zur Verfügung stellen muss, drei Gigawatt kann man durch zeitliche Verschiebung durch Wäschetrockner, Waschmaschine und Spülmaschine einfach hin- und her schieben und hätte diese drei Gigawatt dann in Deutschland einfach zu Verfügung."
"Schön. Aber es können ja nicht alle Geräte ins Strom-Internet eingewoben werden. Ich meine, Telefonanlagen sollen doch wohl besser gar nicht abgeschaltet werden, meinen Rechner oder meinen Fernseher benutze ich, wenn ich das will. Was ist damit?"
Dafür können wir ein ganz neues Netz schaffen – ein lokales Gleichstromnetz nur für zu Hause.
Wolfgang Glaunsinger:
"Sie haben einen, zwei, drei Computer im Haushalt, Sie haben einen DVD-Player, Sie haben einen Sat-Receiver, Sie haben eine Telefonanlage mit Aufladegerät – da summiert sich einiges zusammen."
Jürgen Schmid:
"Wenn man die Effizienzen betrachtet, dann müsste man konsequenterweise alles umstellen auf diese Gleichstrom-Versorgung."
Simon Davis:
"”Since most products being used today - need an AC-DC Adaptor in order to connect back to the grid, but many of those adaptors are pretty inefficient, they can be up to 50 per cent inefficient. And the box is being put, they connected to the solar panel. On the roof, a standardy working a number of standard DC devices around such as phones, chargers, you know, broadband connectors.”"
"Wer ist das?"
Das ist Simon Davis – ein Physikprofessor aus Cambridge. Hatte vor kurzem die Idee, Akkus mit integriertem Ladegerät und USB-Stecker zu entwickeln. Die Dinger kann man an jeder USB Schnittstelle laden – hat sogar eine Preis dafür bekommen. Jetzt hat er eine neue Idee: Ein Gleichstromnetz für Häuser – statt viele Netzteile für Computer, Telefone oder Halogenlampen gibt es nur noch einen zentralen Gleichrichter.
"Und warum hören wir ihn nur per Computer? Warum sind wir nicht da?"
Energiesparen! Außerdem können wir da so wie so nichts sehen – das Projekt wird gerade umgebaut.
"”... such as phones, chargers, you know, broadband connectors, printers, and that was installed very easily.”"
Sie haben also diesen Gleichrichter genommen, die Photovoltaik-Anlage auf dem Dach damit verknüpft und dann Telefone, Ladegeräte, Rooter, Drucker und Rechner damit verbunden. Alles ganz einfach.
"So? Kann ich mir kaum vorstellen, wenn man alle Stromkabel noch einmal legen muss..."
Oh – aber das haben die Briten gar nicht getan - da sind sie pfiffiger:
Davis:
"”There was a secondary mode of installation, where we used part of the lightning grid of the home, partly disconnected it from the AC mains and used that, an existing wire structure throughout a home to a number of ports in every room providing a DC power source in every room for additional devices.”"
"”Sie haben also einfach ein Teil der vorhandenen Kabel genommen, vom Netz teilweise getrennt und dann mit dem Gleichrichter verknüpft?""
Genau! Auf diese Weise haben sie einfach die vorhandenen Kabel für das zweite Netz genutzt. Dann noch eine Gleichstromsteckdose in jedes Zimmer und fertig! Und das schöne ist: Die Solarzellen auf dem Dach liefern Gleichstrom – den muss man jetzt gar nicht erst umwandeln, den kann man gleich ins Netz stecken.
"Und wenn die Sonne nicht scheint?"
Dann kommt der Strom aus dem Wechselstromnetz – oder aus der Batterie.
"Klingt wie ein Smart Grid."
Exakt!
"Das kleine Internet des Hausstroms also. Aber warum die Mühe?"
Simon Davis:
"I think we have to recognize the fundamental shift in power consumption going on. This century is increasingly DC, most devices are quite efficient, or portable, or battery operated, yet we still need to charge them from an old last century AC system.”"
Weil das Jahrhundert im Zeichen des Gleichstroms steht, sagt Davis. Weil eben immer mehr Geräte so sparsam geworden sind, dass sie keinen Wechselstrom mehr brauchen. Früher hatten Fernseher und Radios Röhren, die geheizt werden mussten – heute sind das fast alles Halbleiter, die mit wenig Strom auskommen. Schallplatten und Tonbänder brauchten große Elektromotoren – CD Spieler nur noch kleine, und MP3-Player gar keine mehr. Und so ließe sich die Liste immer weiter fortsetzen. Und dazu kommen lauter neue Geräte, die ebenfalls vorzugsweise wenig Strom haben wollen.
Wolfgang Glaunsinger:
""Sie haben einen, zwei, drei Computer im Haushalt, Sie haben einen DVD-Player, Sie haben einen Sat-Receiver, Sie haben eine Telefonanlage mit Aufladegerät und, und, und – da summiert sich einiges zusammen."
"Aber die haben doch schon alle eigene Netzteile."
Bravo! Stimmt genau. Die Sache hat nur einen kleinen Schönheitsfehler:
Simon Davis:
"”Many of those adaptors are pretty inefficient, they can be up to 50 percent inefficient, at the same time the number of devices being used each year, which need those, is going up dramatically, most of our portable devices and so forth need AC-DC adaptors. It’s about five percent to 20 of the national grid flowing through domestic AC-DC adaptors, for computer devices, charging devices, and that single use is extremely wasteful with half the energy can be lost and all the people leave the adaptors on all the time, which is very wasteful.”"
Also – die meisten dieser Netzteile schlucken reichlich viel Energie.
"Wenn ich richtig verstehe – nur 50 Prozent Wirkungsgrad?"
Genau. Und all die vielen Netzteile stecken rund um die Uhr in der Steckdose, verbrauchen Strom. Und wenn die Zahlen auch für Deutschland stimmen, dann ziehen fünf bis 20 Prozent der Geräte ihren Strom durch Netzteile – das wären auf den einzelnen Haushalt bezogen zwischen 177 und 710 Kilowattstunden im Jahr. Bis zur Hälfte davon pure Verschwendung – ein ganz ordentliches Potential. Mit wachsender Bedeutung.
"Weil es immer mehr von diesen kleinen Geräten gibt."
Spitze! Und dagegen setzt Davis eben seine zwei Stromnetze – von denen das eine mit Solarzellen und einem zentralen Gleichrichter versorgt wird. Der hat dann einen Wirkungsgrad von 95 Prozent.
"Was ich aber nicht verstehe: Warum haben wir überhaupt ein Wechselstromnetz?"
"”There was a fight between Tesla and Edison at the beginning of the last century, Tesla advocated AC, and Edison advocated DC, and AC won, because power is produced remotely then, transmitted over long distance, efficiently over long distance and then used for high load mechanical devices.”"
Weil sich Tesla und Edison einen richtigen Krieg um den richtigen Strom lieferten. Die Spannung vom Wechselstrom lässt sich recht einfach ändern, die von Gleichstrom aber nicht. Je höher aber die Spannung, desto geringer der Verlust beim Transport. Edison hatte ein Gleichstromkraftwerk mit nur 110 Volt. Mit dem konnte er gerade einmal ein Stadtviertel versorgen. Tesla und Westinghouse dagegen konnten ein Kraftwerk weit von der Stadt entfernt bauen, den Strom hochtransformieren, anliefern, wieder runter transfomieren und dann verteilen – und damit eine ganze Stadt beliefern, ohne sie einzuräuchern. Und da haben sie dann gewonnen.
"”Today everything is semiconductor, everything is quite efficient, is quite low power, and it can be used on power of a solar panel which is three feet away, and so the old transmission structure doesn’t really apply for many devices used today.”"
"”Und weil sich das heute durch die Halbleiter und energiesparende Geräte ändert, wäre so ein Wechselstromnetz eigentlich nicht mehr notwendig, könnten Solarzellen tatsächlich die Geräte im Haus mit Gleichstrom versorgen. Klingt reichlich utopisch.""
Wolfgang Glaunsinger:
"Ne, das ist nicht utopisch, das ist auch nicht neu, also darüber haben sich schon vor langer Zeit der Legende nach Leute drüber Gedanken gemacht, aber…"
Aber es ist eben nur dann sinnvoll, wenn der Strom nicht aus dem Netz kommt, sondern lokal von der Sonne erzeugt wird.
Jürgen Schmid:
"An der Idee ist tatsächlich etwas dran, und wenn man die Effizienzen betrachtet, dann müsste man konsequenterweise alles umstellen auf diese Gleichstrom-Versorgung. Mit ein Grund ist auch, dass es jetzt möglich ist, die Spannungen zu wandeln, ohne Transformatoren zu nutzen. Wir haben ja in der Vergangenheit Spannungen nur über Transformatoren wandeln können, mit Hilfe moderner Elektronik können wir aber auch die Gleichspannung auf jedes Niveau bringen, und das legt schon den Gedanken nahe, dass wir dann ganz radikal unser Netz auf Gleichstrom umstellen könnten."
"Aber ist das nicht sehr aufwändig? Und teuer?"
Wahrscheinlich. Und das ist eine Utopie. Aber so weit will Davis ja gar nicht gehen. Er will ja erst einmal die Installation im Haushalt bezahlbar machen – ein richtig britischer Ansatz.
"”We tested two things, one was to do a test on what sort of regular complexity it was implementing a home renewable system, because today low technology is being around for a long time, but it actually very difficult for home owners to pick them up and install themselves, it’s an either very expensive technology or it is very complex. So what we are looking into is how we make that step an easy step to do.""
Und daher haben er und seine Mitstreiter erst einmal ausprobiert, wie kompliziert es überhaupt ist, ein Teil des Hausstroms auf Gleichstrom umzustellen – weil es eben bis jetzt entweder kompliziert oder teuer ist.
Jürgen Schmid:
"Allerdings können Sie nicht alles auf diese Art versorgen, es gibt eben Wechselstromverbraucher, die Wechselstrom benötigen, dass sind zum Beispiel große Motoren, die nicht anders betrieben werden können, sinnvollerweise, und deshalb hat man davon abgesehen, diese Gleichstromsysteme einzuführen, denn zwei Stromversorgungssysteme im Netz bedeutet eben auch zweimal eine Investition, und das scheint sich einfach ökonomisch noch nicht sinnvoll, diesen Schritt zu gehen, obwohl er sehr interessant wäre."
"Aber Davis hofft, das bezahlbar zu machen."
Genau – weil er viele Standard-Teile verwendet, und ein Teil des vorhandenen Netzes, damit es nicht ganz so teuer wird. Und weil sich vielleicht auch noch mehr Geräte vom Wechselstromnetz trennen lassen.
"”However, there is lot of new motor technology, triple/tricle charge technology, which means that even some of the devices you are able to run on a low voltage DC system in the future. A good example is if you take a caravan or an auto or vehicle, they all run a DC system locally, so you have a BMW, you have an LCD screens and music systems, all running on a DC system. Similarly in a caravan, you might have low voltage cookers and other fridge devices, so in principle a lot of things can be powered, and ...”"
"Also neue Motoren, die sich mit Gleichstrom betreiben lassen, Monitore..."
Und vielleicht sogar Herde und Kühlschränke, die beiden großen Stromschlucker im Haus – nach dem Vorbild der Wohnwagen. Und dann, wenn wir die Häuser zu kleinen Gleichstrominseln ausgestattet haben, dann vernetzen wir die.
"Ach ja?"
Aber natürlich! Mit ganz kurzen Gleichstrombrücken. Dann fällt der Stromspeicher günstiger aus. Und alles, was wir von den großen Netzen gesagt haben, gilt dann auch für die kleinen – eine ganze Stadt ein einziges Kraftwerk, für Computer, Fernseher, Ipods, Handys, LED-Lampen, energiesparende Kühlschränke. Und wenn wir die miteinander vernetzt haben, dann stellen wir die Überlandleitungen um auf Höchstspannungs-Gleichstrom. Das passiert jetzt ja schon – der Strom aus der Nordsee und vom Mittelmeer, die werden per Gleichstrom übertragen. Und dabei sparen wir noch mehr Strom ein, brauchen keine Atomkraftwerke mehr, kein Gas aus Russland, alles – eine wunderbare Utopie.
Die beiden ersten Folgen waren:
Das Internet des Stroms und
Benzinkutsche tankt Strom
Vielleicht... Schneller werden wir aber den Verbrauch der Häuser zügeln können.
"Wie – wie das?"
Oh, das ist nicht schwer. Da gibt es bereits viele Techniken.
"Das meine ich nicht."
Was dann?
"Den Verbrauch selbst. Darüber reden doch viele – und trotzdem sinkt er nicht. Er geht einfach nicht runter. In den Häusern. Selbst die Internationale Energieagentur geht davon aus, dass der Verbrauch in den nächsten Jahren nicht sinken, sondern steigen wird."
Bravissimo! Das stimmt! 2005 hatte ein durchschnittlicher Haushalt einen Verbrauch von 3550 Kilowattstunden im Jahr. In Deutschland. Dreieinhalb Prozent mehr als am Ende des letzten Jahrhunderts. Und er steigt weiter – pro Jahr vielleicht um ein halbes Prozent. Davon geht auch die Energieagentur aus. Trotzdem glauben wir, dass sie unrecht hat.
"Warum?"
Weil wir wissen, wo wir sparen können – und wie wir vorgehen können. Und da gilt es als erstes: Überflüssigen Stromverbrauch zu vermeiden – und Bewusstsein wecken.
"Und dann?"
Dann machen wir auch die Häuser zu einem Teil des Strom-Internets. Aber eins nach dem anderen.
Wolfgang Glaunsinger:
"Also, jetzt sind wir auf der anderen Seite des Netzes, nämlich beim Verbrauch, beim Energiesparen... Sie haben ihre Fernsehgerät auf Standby laufen… Sie haben sehr wahrscheinlich auch ihren Sat-Receiver rund um die Uhr laufen… und da kommen in so einem Haushalt schnell in Summe 100 Watt Standby-Verluste zusammen."
Jürgen Schmid:
"Die Standby-Verluste sind mit die Gefährlichsten, die man sich überhaupt vorstellen kann. Eine Verbrauchsleistung von einem Watt, ... hört sich sehr, sehr harmlos an, wenn Sie dass aber multiplizieren mit den knapp 10.000 Stunden, die wir haben im Jahr (8760 genau), dann sind das plötzlich 10 Kilowattstunden Energie."
"Das ist jetzt ein 22-Zoll-Wide-Display, und das besondere an dem Display ist die Schaltung, dass das Display im Standby wirklich 0,0 Watt benötigt, also im Standby wirklich völlig vom Netz getrennt wird, wenn man ihn nicht benötigt, braucht er auch keinen Strom."
Das ist Stefan Bogenhauser. Er arbeitet bei Fujitsu–Siemens in Augsburg. Zeigt gerade den ganzen Stolz seines Unternehmens – die erste Standby-Schaltung in einem Monitor, die keinen Strom verbraucht.
Bogenhauser:
"So, und jetzt geh ich mal hier her und schalt über den PC das Gerät in den Standby."
"Was macht er da?"
Er hat den Monitor an seinem Notebook angeschlossen und fährt es jetzt runter. Und dabei soll auch der Monitor ausgehen. Also – in Standby gehen, ohne Strom zu verbrauchen...
Bogenhauser:
"Und dann hört man ein kleines Klack, und er geht auf 0,0 Watt herunter."
Ja – tut er. Das zeigt das Wattmeter dort drüben.
"Wattmeter?"
Misst den Verbrauch...
"Und es steht bei Null. Kann ich sehen. Aber wie machen die das?"
Bogenhauser:
"Wir haben hier ein kleines Schaltelement eingebaut, das war das kleine Klacken, was wir vorhin gehört haben, und das Schaltelement trennt wirklich primärseitig den Monitor komplett vom Netz, also wirklich 0,0 Watt. So. Die eigentliche Kunst daran ist, wie wecke ich ihn wieder auf?"
"Ah - ja ?"
Natürlich ist das die Kunst. Es heißt doch: Standby – also: Sei bereit. Das Gerät soll nicht ausgeschaltet sein, sondern automatisch wieder angehen – auch per Fernbedienung. Und dafür braucht es einen Empfänger, der den Befehl zum Aufwachen hört. Und der braucht normalerweise Strom. Andere Geräte brauchen Bereitschaft, weil sie sonst ihr Gedächtnis verlieren. Die Uhr zum Beispiel.
"Und das passiert bei diesem Monitor nicht."
Genau!
Stefan Bogenhauser:
"’"Und das funktioniert tatsächlich, also wenn ich den PC wieder einschalte, geht der Monitor wieder hoch – dauert ein bisschen – er ist wieder in Betrieb. Und das ist unsere patentierte Schaltung, die mit sehr geringen Strömen auskommt: Wenn er wieder hochfährt, schaltet er die Schnittstelle ein, circa zehn Sekunden, nicht länger, werden diese Ströme gezogen, dann ist der Monitor wieder am Netz.""
"Klingt doch prima! Und das kann man überall einbauen?"
Ja - so oder so ähnlich...
"Das hängt davon ab, wie diese Geräte aufgeweckt werden, also wenn man zum Beispiel an einen Fernseher denkt, der über eine Settop-Box angesteuert wird, ist das durchaus denkbar, könnte das durchaus sein, hängt sehr stark von der Geräteart ab und wie dieses Gerät wieder aufgeweckt wird."
"Aber wenn das Gerät nicht von einem anderen aufgeweckt wird? Wenn der Fernseher eben nicht an einer Settop-Box hängt? Oder die Stereoanlage?"
Bravissimo. In dem Fall kann man aber zu einer wunderbaren Low-Tech-Lösung greifen, die es in jedem Baumarkt gibt, heute schon: Steckdosen mit Schalter. Und dann gilt es:
Wolfgang Glaunsinger:
"Einfach diesen Schalter an der Steckdosenleiste abschalten. Damit können Sie auch schon locker zehn, 15 Prozent ihres Strombedarfs im Haushalt einsparen."
"Zehn bis 15 Prozent – das wären dann 300 bis 500 Kilowattstunden."
Richtig – 3000 statt 3500. Nicht schlecht für Low Tech, oder? Die Schwierigkeit liegt woanders: Die Leute müssen sich bücken. Da müssen wir ihr Bewusstsein wecken.
"Viel Vergnügen."
Das sieht auch die EU wohl ähnlich – sie will daher einen Standby-Verbrauch von mehr als einem Watt verbieten. In Deutschland könnte das ein Kraftwerk von 800 Megawatt Leistung im Jahr arbeitslos machen. Aber das ist erst der Anfang - wir können noch viel mehr tun:
Jürgen Schmid:
"Bei den elektrischen Verbrauchern im Haushalt kann man natürlich deutliche Verbesserungen noch erreichen, es sind sicher Faktoren, zum Beispiel Faktor 4 noch erreichbar bei den typischen Verbrauchsgeräten, wenn Sie die Mittelwerte der heute eingesetzten Geräte nehmen…Es gibt aber in anderen Ländern zum Beispiel, in Japan, das so genannte Top-Runner-Konzept, das wäre eine ganz konkrete Maßnahme auch für unser Land."
Simon Davis:
"Today everything is semiconductor, everything is quite efficient…”"
Wolfgang Glaunsinger:
""Wir haben ja heute beispielsweise noch sehr viele Glühbirnen, zum Teil werden jetzt auch Energiesparlampen eingesetzt. Sie haben ja in ihren Haushaltsgeräten ... – sehr viele Kleinantriebe. Hier könnte man sehr wohl sehr viel machen, indem man wirkungsgrad-optimierte Motoren, Kleinmotoren in die Haushaltsgeräte einsetzen würde. Anderer Aspekt ist beispielsweise die Beleuchtung. Wir haben ja heute."
"”Kommt jetzt die berühmte Energiesparlampe?""
Exakt! Aber nicht nur die!
Wolfgang Glaunsinger:
"Aber das ist nicht alles, denn Sie können einmal allein durch den Einsatz von Leuchtmitteln, die eine höhere Energieaus-, Entschuldigung, eine höhere Lichtausbeute haben, sicherlich zehn, 20 Prozent an Energiebedarf einsparen.
Und wenn Sie diese – Leuchtmitteln dann noch mit elektronischen Vorschaltgeräten kombinieren, die dann noch die Lampen intelligent steuern, dann können Sie noch einmal 20, 30 Prozent einsparen. Und wenn Sie dann das ganze noch tageslichtabhängig optimieren, dann kriegen Sie da noch einmal zehn, 20 Prozent an Energieersparnis raus."
Also alles in allem so rund 60 Prozent weniger Strom für Licht. Mehr oder weniger.
"Wie viel wäre das dann?"
Rund neun Prozent des Stroms dienen der Erleuchtung – sagt die E-Wirtschaft. Das wären dann pro Haushalt rund 320 Kilowattstunden. Die um 60 Prozent verringert wären dann noch derer 128. Zusammen mit den Steckdosen wären wir dann bei…
"2800."
Großartig!
"Ja, danke. Aber das sind doch alles recht kleine Schritte. Was sind denn die wirklich großen Verbraucher?"
Alles, was Elektromotoren hat: Waschmaschine, Kühlschrank und Küchenmaschinen.
Wolfgang Glaunsinger:
"Sie müssen zum Beispiel sehen, Sie haben ja in ihren Haushaltsgeräten – ich denke an die Spülmaschine, an den Wäschetrockner, an die Waschmaschine, und, und, und – sehr viele Kleinantriebe. Und diese Kleinantriebe laufen heute noch mit relativ schlechten Wirkungsgraden. Also 40, 50 Prozent Wirkungsgrad."
"50 Prozent Wirkungsgrad?"
Im Durchschnitt. Es gibt bessere.
"Ja, aber das ist reichlich wenig! Ich dachte, Elektromotoren erreichen 90 Prozent!"
Richtig!
Glaunsinger:
"Im Moment sind diese Motoren noch kostenoptimiert, die Hersteller verwenden eben billige Produkte, um dann den Verkaufspreis für den Verbraucher attraktiv zu gestalten. Hier könnte man sehr wohl sehr viel machen, indem man wirkungsgradoptimierte Motoren, Kleinmotoren in die Haushaltsgeräte einsetzen würde."
Das ist natürlich von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich. Aber wenn es gelänge, den Verbrauch dieser Maschinen und der Geräte insgesamt zu halbieren, wären das noch einmal rund 200 Kilowattstunden im Jahr – nur für Waschmaschine, Trockner und Spülmaschine.
"Also noch 2600."
Genau. Und jetzt geht’s an die beiden großen Verbraucher: Kühlschrank und Herd: Beide bringen es zusammen auf gut ein Drittel des Stromverbrauchs. Der Kühlschrank wird auch von den neuen Motoren profitieren.
"Und der Herd?"
Entweder Gas – oder Induktion. Gerade Induktion kann fast ein Drittel des Verbrauchs einsparen – was dann wieder einmal 118 Kilowattstunden weniger wären.
"Also 2480."
Es läppert sich eben.
"Nur müssen diese Geräte auch auf den Markt kommen. Sonst wird es nichts mit dem Sparen. Das dürfte wohl teurer werden als die alten Geräte. Wer soll die dann kaufen? Und bringt das nicht alle Ansätze von Politikern durcheinander, die jetzt schon fleißig künftige Einsparungen einrechnen? Für die Klimaschutzprogramme?"
Wenn es um die schnelle Umsetzung geht, könnten wir uns ein Vorbild an den Japanern nehmen.
Jürgen Schmid:
"Es gibt aber in anderen Ländern zum Beispiel, in Japan, das so genannte Top-Runner-Konzept, das dazu führt, dass das höchst-effiziente Gerät zum Standard wird, der nach einigen Jahren Pflicht ist für alle Hersteller und alle Anbieter solcher Geräte – also für Kühlschränke, Waschmaschinen und so weiter, das dazu führen kann, dass diese Umstellung auch relativ schnell geht. Das wäre eine ganz konkrete Maßnahme auch für unser Land."
Und wenn wir das geschafft haben, dann werden wir die Häuser ins Internet des Stroms einhängen.
"Damit ..."
... wir durch Verlagern von Verbrauch noch mehr Energie sparen können.
Andre Quandt:
"Da bieten sich zum Beispiel Wärmepumpen an, die haben ein relativ hohe Leistungsaufnahme – obwohl sie immer noch sehr umweltfreundlich sind."
Wolfgang Glaunsinger:
"Also wenn geringe Netzlast vorhanden ist, dann lässt man diese Wärmepumpen laufen, wenn man Hochlast-Zeiten hat, der Strom teuer ist, kann man diese Wärmepumpen zunächst mal abschalten."
Kurt Rohrig:
"Wir haben mal ausgerechnet, dass man bis zu drei Gigawatt – das ist die primäre Regelleistung, die so eine Region wie Deutschland zur Verfügung stellen muss, drei Gigawatt kann man durch zeitliche Verschiebung einfach hin- und her schieben, und hätte diese drei Gigawatt dann in Deutschland einfach zu Verfügung."
"Und was könnte das beim Energiesparen helfen?"
Wir passen einfach den Verbrauch der Erzeugung an – und müssen dann nicht mehr so viel Strom erzeugen. Ist wenig Strom vorhanden, verschieben wir den Verbrauch auf später, sieht’s wieder besser aus, schalten wir ein.
"Und was so?"
Kühlschränke zum Beispiel. Die machen den Löwenanteil am Verbrauch aus: 23 Prozent. Oder Wärmepumpen.
"Wärmepumpen. Abschalten."
Aber natürlich:
Wolfgang Glaunsinger:
"Ohne dass am Wohnkomfort etwas verloren geht, weil ja durch die Gebäude und die Heizkörper eine gewisse Heizkapazität besteht, mit denen man Schaltzyklen dann überbrücken kann."
Und dann können wir noch eine zweite Gruppe von Geräten gezielt einschalten: Waschmaschinen und Trockner. Sind auch noch mal rund zwölf Prozent des Haushaltsstroms.
Andre Quandt:
"Man könnte das zum Beispiel eine Spülmaschine so designen, dass sie zwei Knöpfe hat, den Jetzt-sofort-ich-brauch-neue-Gläser-Knopf und den Laufe-in-den-nächsten-sechs-Stunden-durch–Hauptsache-es-ist-billig-Knopf."
"Und woher weiß die Maschine, dass in den nächsten sechs Stunden der Preis fallen wird? Und wie wollen die Stromerzeuger an die Wärmepumpen ran? Wie wird das ganze also vernetzt?"
Über den Preis. Unser Protokoll sind die Cent pro Kilowattstunde. Und die schicken wir per Kabel - Strom oder Internet – ins Haus.
"Direkt zur intelligenten Steckdose."
Andre Quandt:
"Das ist schwierig, das diskutieren wir regelmäßig, bis jetzt haben wir noch nicht die Lösung gefunden, die tatsächlich genügend Intelligenz mitbringt mit dem einfachen Ein-Ausschalten."
"Das wäre aber doch das einfachste – muss man nicht gleich eine neue Waschmaschine kaufen."
Brilliant! Immer eine gute Idee auf den Lippen. Aber leider funktioniert das noch nicht.
Andre Quandt:
"Wenn Sie sich eine Waschmaschine überlegen, die gerade damit begonnen hat, aufzuheizen, und Sie nehmen ihr jetzt über so einen Stecker den Strom weg, denn die Steckdose weiß ja nicht, ob die Waschmaschine gerade angeheizt hat oder wie lange sie noch heizen wird..."
Das ist Andre Quandt, von Trianel – einem Zusammenschluss von rund 70 Stadtwerken. Die arbeiten gerade daran, die Stromnetze intelligent zu machen.
Quandt:
"Also wenn keine Leistung verbraucht wird, heißt das nicht unbedingt, dass die Wäsche durchgelaufen ist, sondern das kann auch durchaus eine Pause im Waschprogramm sein, um die Enzyme wirken zu lassen, das kriegen Sie so ohne weiteres über eine Steckdose nicht hin."
"Also schon wieder eine neue Waschmaschine. Aber das heißt doch auch, die Stadtwerke können über ein Preissignal im Kabel Verbraucher animieren, ihre Waschmaschinen anders einzuschalten."
Richtig.
"Und dafür zahlt der Kunde dann weniger Cent pro Kilowattstunde."
Genau.
"Und damit die Stadtwerke auch wissen, was wann wo verbraucht wird, lesen sie den Zähler nicht mehr einmal im Jahr ab, sondern öfter."
Ganz genau. Je nach Geschäftsmodell oder Tarifidee einmal in der Woche, am Tag, oder noch feiner.
"Dann können die Stadtwerke doch ziemlich genau sagen, wer wann zu hause war und wohlmöglich auch, was er da gemacht hat..."
Andre Quandt:
"Also man wird das zumindest aggregiert beobachten auf Basis der Niederspannungsstationen, da ist das auch kein Problem, wenn Sie bis in die Haushalte reingehen, dann werden Sie natürlich die Situation antreffen, dass der Kunde das nicht unbedingt möchte, dass sein Versorger so genau über ihn Bescheid weiß, und über die einzelnen Gerätepräferenzen, dann kommt man in Datenschutzproblematik; Faktisch ist das gar kein so großes Problem, wir werden das System aber in jedem Fall so aufbauen, dass es auch ohne diese Information funktioniert, und wenn wir dem Kunden darüber einen zusätzlichen Vorteil einräumen können, das müssen wir noch untersuchen, ob sich das wirklich lohnt, dann ist zumindest eine freiwillige Datenweitergabe nachzudenken, und dann werden wir das implementieren."
"Und damit lässt sich dann auch Energie sparen?"
Sogar im großen Stil!
Kurt Rohrig:
"Wir haben mal ausgerechnet, dass man bis zu drei Gigawatt – das ist die primäre Regelleistung, die so eine Region wie Deutschland zur Verfügung stellen muss, drei Gigawatt kann man durch zeitliche Verschiebung durch Wäschetrockner, Waschmaschine und Spülmaschine einfach hin- und her schieben und hätte diese drei Gigawatt dann in Deutschland einfach zu Verfügung."
"Schön. Aber es können ja nicht alle Geräte ins Strom-Internet eingewoben werden. Ich meine, Telefonanlagen sollen doch wohl besser gar nicht abgeschaltet werden, meinen Rechner oder meinen Fernseher benutze ich, wenn ich das will. Was ist damit?"
Dafür können wir ein ganz neues Netz schaffen – ein lokales Gleichstromnetz nur für zu Hause.
Wolfgang Glaunsinger:
"Sie haben einen, zwei, drei Computer im Haushalt, Sie haben einen DVD-Player, Sie haben einen Sat-Receiver, Sie haben eine Telefonanlage mit Aufladegerät – da summiert sich einiges zusammen."
Jürgen Schmid:
"Wenn man die Effizienzen betrachtet, dann müsste man konsequenterweise alles umstellen auf diese Gleichstrom-Versorgung."
Simon Davis:
"”Since most products being used today - need an AC-DC Adaptor in order to connect back to the grid, but many of those adaptors are pretty inefficient, they can be up to 50 per cent inefficient. And the box is being put, they connected to the solar panel. On the roof, a standardy working a number of standard DC devices around such as phones, chargers, you know, broadband connectors.”"
"Wer ist das?"
Das ist Simon Davis – ein Physikprofessor aus Cambridge. Hatte vor kurzem die Idee, Akkus mit integriertem Ladegerät und USB-Stecker zu entwickeln. Die Dinger kann man an jeder USB Schnittstelle laden – hat sogar eine Preis dafür bekommen. Jetzt hat er eine neue Idee: Ein Gleichstromnetz für Häuser – statt viele Netzteile für Computer, Telefone oder Halogenlampen gibt es nur noch einen zentralen Gleichrichter.
"Und warum hören wir ihn nur per Computer? Warum sind wir nicht da?"
Energiesparen! Außerdem können wir da so wie so nichts sehen – das Projekt wird gerade umgebaut.
"”... such as phones, chargers, you know, broadband connectors, printers, and that was installed very easily.”"
Sie haben also diesen Gleichrichter genommen, die Photovoltaik-Anlage auf dem Dach damit verknüpft und dann Telefone, Ladegeräte, Rooter, Drucker und Rechner damit verbunden. Alles ganz einfach.
"So? Kann ich mir kaum vorstellen, wenn man alle Stromkabel noch einmal legen muss..."
Oh – aber das haben die Briten gar nicht getan - da sind sie pfiffiger:
Davis:
"”There was a secondary mode of installation, where we used part of the lightning grid of the home, partly disconnected it from the AC mains and used that, an existing wire structure throughout a home to a number of ports in every room providing a DC power source in every room for additional devices.”"
"”Sie haben also einfach ein Teil der vorhandenen Kabel genommen, vom Netz teilweise getrennt und dann mit dem Gleichrichter verknüpft?""
Genau! Auf diese Weise haben sie einfach die vorhandenen Kabel für das zweite Netz genutzt. Dann noch eine Gleichstromsteckdose in jedes Zimmer und fertig! Und das schöne ist: Die Solarzellen auf dem Dach liefern Gleichstrom – den muss man jetzt gar nicht erst umwandeln, den kann man gleich ins Netz stecken.
"Und wenn die Sonne nicht scheint?"
Dann kommt der Strom aus dem Wechselstromnetz – oder aus der Batterie.
"Klingt wie ein Smart Grid."
Exakt!
"Das kleine Internet des Hausstroms also. Aber warum die Mühe?"
Simon Davis:
"I think we have to recognize the fundamental shift in power consumption going on. This century is increasingly DC, most devices are quite efficient, or portable, or battery operated, yet we still need to charge them from an old last century AC system.”"
Weil das Jahrhundert im Zeichen des Gleichstroms steht, sagt Davis. Weil eben immer mehr Geräte so sparsam geworden sind, dass sie keinen Wechselstrom mehr brauchen. Früher hatten Fernseher und Radios Röhren, die geheizt werden mussten – heute sind das fast alles Halbleiter, die mit wenig Strom auskommen. Schallplatten und Tonbänder brauchten große Elektromotoren – CD Spieler nur noch kleine, und MP3-Player gar keine mehr. Und so ließe sich die Liste immer weiter fortsetzen. Und dazu kommen lauter neue Geräte, die ebenfalls vorzugsweise wenig Strom haben wollen.
Wolfgang Glaunsinger:
""Sie haben einen, zwei, drei Computer im Haushalt, Sie haben einen DVD-Player, Sie haben einen Sat-Receiver, Sie haben eine Telefonanlage mit Aufladegerät und, und, und – da summiert sich einiges zusammen."
"Aber die haben doch schon alle eigene Netzteile."
Bravo! Stimmt genau. Die Sache hat nur einen kleinen Schönheitsfehler:
Simon Davis:
"”Many of those adaptors are pretty inefficient, they can be up to 50 percent inefficient, at the same time the number of devices being used each year, which need those, is going up dramatically, most of our portable devices and so forth need AC-DC adaptors. It’s about five percent to 20 of the national grid flowing through domestic AC-DC adaptors, for computer devices, charging devices, and that single use is extremely wasteful with half the energy can be lost and all the people leave the adaptors on all the time, which is very wasteful.”"
Also – die meisten dieser Netzteile schlucken reichlich viel Energie.
"Wenn ich richtig verstehe – nur 50 Prozent Wirkungsgrad?"
Genau. Und all die vielen Netzteile stecken rund um die Uhr in der Steckdose, verbrauchen Strom. Und wenn die Zahlen auch für Deutschland stimmen, dann ziehen fünf bis 20 Prozent der Geräte ihren Strom durch Netzteile – das wären auf den einzelnen Haushalt bezogen zwischen 177 und 710 Kilowattstunden im Jahr. Bis zur Hälfte davon pure Verschwendung – ein ganz ordentliches Potential. Mit wachsender Bedeutung.
"Weil es immer mehr von diesen kleinen Geräten gibt."
Spitze! Und dagegen setzt Davis eben seine zwei Stromnetze – von denen das eine mit Solarzellen und einem zentralen Gleichrichter versorgt wird. Der hat dann einen Wirkungsgrad von 95 Prozent.
"Was ich aber nicht verstehe: Warum haben wir überhaupt ein Wechselstromnetz?"
"”There was a fight between Tesla and Edison at the beginning of the last century, Tesla advocated AC, and Edison advocated DC, and AC won, because power is produced remotely then, transmitted over long distance, efficiently over long distance and then used for high load mechanical devices.”"
Weil sich Tesla und Edison einen richtigen Krieg um den richtigen Strom lieferten. Die Spannung vom Wechselstrom lässt sich recht einfach ändern, die von Gleichstrom aber nicht. Je höher aber die Spannung, desto geringer der Verlust beim Transport. Edison hatte ein Gleichstromkraftwerk mit nur 110 Volt. Mit dem konnte er gerade einmal ein Stadtviertel versorgen. Tesla und Westinghouse dagegen konnten ein Kraftwerk weit von der Stadt entfernt bauen, den Strom hochtransformieren, anliefern, wieder runter transfomieren und dann verteilen – und damit eine ganze Stadt beliefern, ohne sie einzuräuchern. Und da haben sie dann gewonnen.
"”Today everything is semiconductor, everything is quite efficient, is quite low power, and it can be used on power of a solar panel which is three feet away, and so the old transmission structure doesn’t really apply for many devices used today.”"
"”Und weil sich das heute durch die Halbleiter und energiesparende Geräte ändert, wäre so ein Wechselstromnetz eigentlich nicht mehr notwendig, könnten Solarzellen tatsächlich die Geräte im Haus mit Gleichstrom versorgen. Klingt reichlich utopisch.""
Wolfgang Glaunsinger:
"Ne, das ist nicht utopisch, das ist auch nicht neu, also darüber haben sich schon vor langer Zeit der Legende nach Leute drüber Gedanken gemacht, aber…"
Aber es ist eben nur dann sinnvoll, wenn der Strom nicht aus dem Netz kommt, sondern lokal von der Sonne erzeugt wird.
Jürgen Schmid:
"An der Idee ist tatsächlich etwas dran, und wenn man die Effizienzen betrachtet, dann müsste man konsequenterweise alles umstellen auf diese Gleichstrom-Versorgung. Mit ein Grund ist auch, dass es jetzt möglich ist, die Spannungen zu wandeln, ohne Transformatoren zu nutzen. Wir haben ja in der Vergangenheit Spannungen nur über Transformatoren wandeln können, mit Hilfe moderner Elektronik können wir aber auch die Gleichspannung auf jedes Niveau bringen, und das legt schon den Gedanken nahe, dass wir dann ganz radikal unser Netz auf Gleichstrom umstellen könnten."
"Aber ist das nicht sehr aufwändig? Und teuer?"
Wahrscheinlich. Und das ist eine Utopie. Aber so weit will Davis ja gar nicht gehen. Er will ja erst einmal die Installation im Haushalt bezahlbar machen – ein richtig britischer Ansatz.
"”We tested two things, one was to do a test on what sort of regular complexity it was implementing a home renewable system, because today low technology is being around for a long time, but it actually very difficult for home owners to pick them up and install themselves, it’s an either very expensive technology or it is very complex. So what we are looking into is how we make that step an easy step to do.""
Und daher haben er und seine Mitstreiter erst einmal ausprobiert, wie kompliziert es überhaupt ist, ein Teil des Hausstroms auf Gleichstrom umzustellen – weil es eben bis jetzt entweder kompliziert oder teuer ist.
Jürgen Schmid:
"Allerdings können Sie nicht alles auf diese Art versorgen, es gibt eben Wechselstromverbraucher, die Wechselstrom benötigen, dass sind zum Beispiel große Motoren, die nicht anders betrieben werden können, sinnvollerweise, und deshalb hat man davon abgesehen, diese Gleichstromsysteme einzuführen, denn zwei Stromversorgungssysteme im Netz bedeutet eben auch zweimal eine Investition, und das scheint sich einfach ökonomisch noch nicht sinnvoll, diesen Schritt zu gehen, obwohl er sehr interessant wäre."
"Aber Davis hofft, das bezahlbar zu machen."
Genau – weil er viele Standard-Teile verwendet, und ein Teil des vorhandenen Netzes, damit es nicht ganz so teuer wird. Und weil sich vielleicht auch noch mehr Geräte vom Wechselstromnetz trennen lassen.
"”However, there is lot of new motor technology, triple/tricle charge technology, which means that even some of the devices you are able to run on a low voltage DC system in the future. A good example is if you take a caravan or an auto or vehicle, they all run a DC system locally, so you have a BMW, you have an LCD screens and music systems, all running on a DC system. Similarly in a caravan, you might have low voltage cookers and other fridge devices, so in principle a lot of things can be powered, and ...”"
"Also neue Motoren, die sich mit Gleichstrom betreiben lassen, Monitore..."
Und vielleicht sogar Herde und Kühlschränke, die beiden großen Stromschlucker im Haus – nach dem Vorbild der Wohnwagen. Und dann, wenn wir die Häuser zu kleinen Gleichstrominseln ausgestattet haben, dann vernetzen wir die.
"Ach ja?"
Aber natürlich! Mit ganz kurzen Gleichstrombrücken. Dann fällt der Stromspeicher günstiger aus. Und alles, was wir von den großen Netzen gesagt haben, gilt dann auch für die kleinen – eine ganze Stadt ein einziges Kraftwerk, für Computer, Fernseher, Ipods, Handys, LED-Lampen, energiesparende Kühlschränke. Und wenn wir die miteinander vernetzt haben, dann stellen wir die Überlandleitungen um auf Höchstspannungs-Gleichstrom. Das passiert jetzt ja schon – der Strom aus der Nordsee und vom Mittelmeer, die werden per Gleichstrom übertragen. Und dabei sparen wir noch mehr Strom ein, brauchen keine Atomkraftwerke mehr, kein Gas aus Russland, alles – eine wunderbare Utopie.
Die beiden ersten Folgen waren:
Das Internet des Stroms und
Benzinkutsche tankt Strom