So war das Thema bewusst mit einem dicken Fragezeichen versehen, mit dem sich unter Leitung von Dipl.-Ing. Jürgen Tänzer, in 2 Workshops Schüler des naturwissenschaftlichen Zweiges der Landesschule Pforta zum Tag der Technik 2018 mit der Energiewende beschäftigten. Bedeutet das doch, dass wir die generationsübergreifenden Ziele und Aufgaben der Energiewende gemeinsam erarbeiten und erreichen wollen.


Smart Energy (dt. etwa „intelligente Energie“) ist ein Sammelbegriff für sogenannte intelligente Technologien aus den Bereichen Energieerzeugung, Energiespeicherung, Energieübertragung und der Verbrauchssteuerung. Diese Bereiche decken die gesamte Wertschöpfungskette der Energiewirtschaft ab. Es wurden dafür verschiedene „Smart“-Begriffe wie Smart Grid (Intelligentes Stromnetz), Smart Metering (Intelligenter Zähler), Smart Home (Intelligentes Wohnen) und Smart City geprägt, die Bestandteil des Smart-Energy-Konzeptes sind oder Teilpakete davon abdecken. Ein „intelligentes Stromnetz“ (Smart Grit) integriert sämtliche Akteure auf dem Strommarkt durch das Zusammenspiel von Erzeugung, Speicherung, Netzmanagement und Verbrauch in ein Gesamtsystem.

Um die Energiewende zu schaffen, ist also wesentlich mehr notwendig, als die Leistung fossiler Kraftwerke nach und nach durch Erneuerbare zu ersetzen. Mit zunehmendem Anteil von Windkraft-, Wasserkraft-, Biogas-, und Solaranlagen werden zwei Probleme in der Umsetzung deutlicher, ohne deren Lösung die Energiewende nicht gelingen kann. Zum einen ist dies die schwankende Energieerzeugung der alternativen Energiequellen und zum anderen die Entstehung von Netzüberlastungen durch die dezentrale Einspeisung und das Auftreten von bidirektionalen Versorgungssituationen in ländlichen Gebieten. In beiden Fällen müssen neue „smarte“ Komponenten in das Netz integriert werden wie Speichermedien und intelligente Ortsnetzstationen. Sie können allerdings nur auf der Basis von Informationen über Netzzustände sinnvoll arbeiten, die heute in dem Umfang noch nicht vorhanden sind.

Nach dieser kompetenten Einführung, arbeitet doch Jürgen Tänzer bei enviaM täglich an der Lösung von Teilaufgaben in diesem Prozess, wurden Grundlagenversuche zu Beispielen der zunehmend dezentralen Energieversorgung mit lokalen Energiewandlern, als ein wesentlicher Faktor von Smart Energy durchgeführt. Dazu stellte enviaM Experimentierkoffer für jeweils 2 Schüler zur Verfügung.

Im ersten Versuch ging es um praktische Fragen zur Photovoltaik. Welchen Einfluss haben Bestrahlungsstärke und angeschlossene Last auf die Leistung dieser Anlage? Dabei tauchte rein zufällig das Phänomen dieses Sommers auf, war nämlich die Lampe zu lange an und erwärmte das Solarmodul zu stark, nahm die Leistung ab.

Im zweiten Versuch ging es um Grundlagenversuche zu Energiespeichersystemen. Am Beispiel der reversiblen Brennstoffzelle, bestehend aus Elektrolyseur und Brennstoffzelle, wurde der Lade- und Endladevorgang gemessen. Beim Aufladen wandelt der Elektrolyseur unter Zufuhr von elektrischer Energie dest. Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff, mit einem Wirkungsgrad von 80%. Die Brennstoffzelle betreibt den umgekehrten Prozess und stellt eine elektrische Leistung bereit. Im Ergebnis der zugeführten und abgegebenen Energie konnte der Gesamtwirkungsgrad einer reversiblen Brennstoffzelle als Energiespeicher mit ca. 20 % und der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle mit 25 % bestimmt werden.

Nach erneutem Aufladen und Aufbau auf ein Elektro-Modellfahrzeug wurde zum Abschluss Geschwindigkeit und Laufzeit getestet. Ein gelungener Workshop.

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Dieter Gödicke
Bezirksgruppe BLK im Halleschen BV des VDI