Phoenix Contact war eines der ersten Unternehmen, das den Begriff All Electric Society nutzte, um die umfassende Elektrifizierung, Vernetzung und Automatisierung aller Bereiche der Wirtschaft und Infrastruktur zu beschreiben. Anfang September 2023 stellte Phoenix Contact am Standort Blomberg den All Electric Society Park vor. Joel Stratemann, Manager Business Development Integrated Energy Solutions bei Phoenix Contact, erläutert die dahinterstehende Idee, die benötigten Technologien – und wie realistisch er es einschätzt, dass die All Electric Society Wirklichkeit wird.
Was hat Phoenix Contact inspiriert, den All Electric Society Park zu schaffen?
Joel Stratemann: Seit fast fünf Jahren haben wir die Vision einer All Electric Society. Wir möchten diese Vision zum Leben erwecken und zeigen, dass sie mit der vorhandenen Technologie umgesetzt werden kann. Alles, was wir brauchen, ist bereits vorhanden. Das war einer der Hauptgründe, warum wir uns entschieden haben, den All Electric Society Park zu bauen.
Können Sie die Herausforderungen bei der Integration der verschiedenen Komponenten einer All Electric Society beschreiben?
J. S.: Es war eine Herausforderung, die Technologien und Lösungen für die Vernetzung der Elektrifizierung so zu gestalten, dass alle verschiedenen Anwendungen eng zusammenarbeiten. Interessant ist, dass wir die Anwendungen nicht nur mit elektrischer Energie, sondern auch mit thermischer Energie verbinden. Es gibt also einen Austausch zwischen elektrischer und thermischer Energie, zum Beispiel durch Wärmeverluste. Das nennen wir Sektorenkopplung.
Wie realistisch ist es, genügend erneuerbare Energie zu produzieren, um eine All Electric Society zu betreiben?
J. S.: Es ist eine Herausforderung, aber machbar, genügend erneuerbare Energie zu erzeugen. Allerdings müssen wir die Energie so effizient wie möglich nutzen. Wir benötigen auch die Technologie, um die Energie zu speichern und zu verteilen sowie die Wärmeverluste aus verschiedenen Anwendungen zurückzugewinnen.
Was ist notwendig, um die Sektorenkopplung über verschiedene Industrien hinweg zu ermöglichen?
J. S.: Kommunikation ist ein sehr wichtiger Bestandteil. Alle verschiedenen Anwendungen sind durch verschiedene Protokolle und Kommunikationsschnittstellen verbunden. Wir brauchen Standardisierung und IoT-Konzepte, um die Art von Quervernetzung zwischen all diesen Anwendungen zu realisieren. Beispielsweise verwendet jemand in der Fertigung Profinet, Profibus oder Modbus zur Kommunikation. Ein Anbieter von E-Mobilität nutzt OCPP oder etwas Ähnliches. Wir müssen eine Art Quervernetzung realisieren. Aber wir müssen nicht nur die elektrische Seite verbinden. E-Mobilität oder Energiespeicher haben Wärmeverluste. Andererseits benötigen Gebäude viel Wärme. Daher brauchen wir die Infrastruktur, um alle Energie zusammenzuführen und die Anwendungen zu verbinden.
Wie effizient ist der Energieverbrauch im All Electric Society Park im Vergleich zu herkömmlichen Systemen?
J. S.: Viel effizienter. Lassen Sie mich das Konzept mit einem Beispiel erklären: Wir haben sechs Hochleistungs-Ladestationen im Park. Jede Station kann mit 350 Kilowatt laden und hat vielleicht fünf Prozent Wärmeverlust. Das ergibt 17,5 Kilowatt Wärmeverlust. Bei sechs Stationen haben wir 105 Kilowatt Wärme. Diese können wir zurückgewinnen und zum Heizen des Gebäudes nutzen. Das ist ein echter Fortschritt. Wir sind also viel energieeffizienter. Dann sprechen wir über Wärmepumpen und Leistungszahlen. Normalerweise hat eine Wärmepumpe in einem Privathaushalt eine Leistungszahl von drei oder vier. Im Park haben wir eine Leistungszahl von elf erreicht. Das bedeutet ein Kilowatt elektrischer Input und elf Kilowatt Output. Das ist sehr effizient. Und es macht viel Spaß.
Hatten Sie bei der Umsetzung des Parks alle notwendigen Technologien zur Verfügung, oder gab es Lücken?
J. S.: Nein. Die Kernkomponenten sind alle auf dem Markt erhältlich: Photovoltaik, Wärmepumpen, Wasserstoffspeicher, Batteriespeicher, Energiemanagementsysteme – alles ist verfügbar. Was fehlt, ist die Quervernetzung. Wenn Sie beispielsweise mit einem Anbieter von Energiespeichern darüber sprechen, wie man Energie speichert, hat er absolut recht und ist ein Experte. Aber wenn Sie mit ihm oder ihr darüber sprechen, wie wir die Wärmeverluste des Energiespeichers wiederverwenden können, wird es manchmal etwas schwierig.
Wie hat dieses Projekt die eigenen Praktiken von Phoenix Contact beeinflusst?
J. S.: Wir haben gelernt, dass es nicht nur auf die Produkte ankommt, sondern auch auf das Wissen, um das Konzept der All Electric Society zu schaffen. Und wir haben nicht nur den All Electric Society Park in Blomberg, sondern auch das Gebäude G60: Es ist die erste Produktionsstätte am Standort Blomberg, die energiepositiv ist. Das bedeutet, dass wir mehr Energie erzeugen, als wir benötigen, um das Gebäude und die Produktion darin zu betreiben. Dabei nutzen wir die gleichen Konzepte und Technologien wie im All Electric Society Park.
Der Übergang war für Verbraucher bisher kostspielig. Wird die All Electric Society letztendlich wirtschaftlich vorteilhaft für den Durchschnittsbürger?
J. S.: Meiner Meinung nach wird sie das. Natürlich sind einige Technologien teurer. Eine Wärmepumpe ist zum Beispiel teurer als eine herkömmliche Heizung. Aber im Hinblick auf den Klimaschutz ist sie besser. In der All Electric Society sprechen wir von Konzepten: Ein Einzelner benötigt möglicherweise keine Wärmepumpe. Stattdessen könnte es ein großes Konzept für eine Stadt oder einen Stadtteil geben, wie man die Bürger mit elektrischer und thermischer Energie versorgt. Es ist auch möglich, dass in der Zukunft die Technologie auf dem gleichen Stand sein wird, aber die Energie viel günstiger als heute ist.
Das ultimative Ziel des Konzepts der All Electric Society ist es, bis 2050 CO₂-Neutralität zu erreichen. Glauben Sie, dass wir auf dem richtigen Weg sind, dies zu erreichen?
J. S.: Ich bin fest davon überzeugt, dass wir es schaffen werden. Ich muss nur aus meinem Bürofenster schauen – ich sehe den All Electric Society Park und sehe, dass es funktioniert. Und wir haben viele Kunden, die mittlerweile CO₂-neutral sind, indem sie die verfügbaren Technologien nutzen. Also, ja, es ist absolut erreichbar.