„Das Land gehört mir nicht. Es ist nur von meinen Kindern geliehen.“ Diese Weisheit seines Großvaters, eines Bauern, treibt Karl Lehnhoff noch heute an. Dementsprechend ist er vom Konzept der All Electric Society fasziniert, das er seit mehr als zwei Jahren als Direktor des Marktsegments Industrie, Wissenschaft und Medizin bei EBV vorantreibt. Er sieht darin die Chance, eine sauberere und bessere Welt zu schaffen – nicht nur für die heutige Generation, sondern vor allem für zukünftige Generationen.

Wie realistisch ist Ihrer Meinung nach die Umsetzung der All Electric Society?

Karl Lehnhoff: Sie ist durchaus realistisch. Aus technologischer Sicht sind alle notwendigen Lösungen heute verfügbar. Wir müssen vielleicht noch an den wirtschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen arbeiten. In der Europäischen Union haben wir bereits einige Vorschriften für mehr Nachhaltigkeit, und nun müssen wir sie in nationale Gesetze umsetzen.

Wie lässt sich das Bewusstsein der Verbraucher stärken?

K. L.: Verbraucher sind sich der Umweltperspektive bewusst, aber wir müssen erklären, was sich ändern muss und wie sich das wirtschaftlich auswirkt. Wenn man es richtig erklärt, werden sie es verstehen. Das ist eine Aufgabe unserer Politiker.

Welche Technologien sind noch erforderlich, um die All Electric Society Wirklichkeit werden zu lassen?

K. L.: Wir haben die meisten Technologien. Wichtig ist, erneuerbare Energiequellen mit Energiespeicherlösungen zu kombinieren. Das Rückgrat davon ist die Digitalisierung. Es geht letztlich um die Kommunikation zwischen den verschiedenen Geräten des Energiesystems.

Wie lassen sich die verschiedenen Komponenten und Bereiche der All Electric Society am besten zusammenführen?

K. L.: Es braucht einen systematischen und integrierten Ansatz. Bei EBV unterstützen wir auf System- und Technologieebene und helfen bei der Auswahl von Komponenten und Integration in ein Gesamtsystem. Wir sind in Verbänden aktiv, um Technologietrends früh zu erkennen.

Welche Rolle spielt die Elektronik bei der Umsetzung der All Electric Society?

K. L.: Elektronik ist das Herz vieler Lösungen. Denken Sie an Leistungselektronik, Steuerungssysteme und Kommunikationsschnittstellen. Hardware und Software ermöglichen Überwachung, Steuerung und Integration.

Ist die Verbindung der Sektoren ein Vorteil für EBV?

K. L.: Das war ein Ziel unserer Struktur. Wir haben ein tieferes Marktverständnis und können besser unterstützen. Zudem haben wir Technologiebereiche, sodass wir mit fundiertem Wissen über spezialisierte Technologien helfen können.

Welche Rolle spielt Energieeffizienz? Was kann die Halbleiterindustrie beitragen?

K. L.: Energieeffizienz ist sehr wichtig – Energie, die man nicht verschwendet, muss man nicht erzeugen. Technologisch sind Halbleiter mit großem Bandabstand wie Siliziumkarbid und Galliumnitrid Treiber für höhere Effizienz und weniger Verluste.

Ein weiterer interessanter technischer Trend ist der Wechsel von Wechselstrom- zu Gleichstromnetzen. Photovoltaikanlagen erzeugen Gleichstrom. Beim bestehenden Netz müssen wir den Strom auf Wechselstrom umwandeln und dann für die Nutzung wieder zurück. Macht das Sinn? Nein! Ein Gleichstromnetz reduziert Verluste durch Umwandlung.

Wie sehen Sie die Welt in 20 bis 30 Jahren, wenn die All Electric Society erfolgreich umgesetzt wurde?

K. L.: Die Welt wird viel sauberer sein, mit weniger CO₂ in der Atmosphäre. Sie wird effizienter und technologieorientierter sein, mit einem nachhaltigen Lebensstil. Vielleicht verschieben wir den Earth Overshoot Day vom Frühjahr auf den Herbst.

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All-in-One Speicherlösung

p&e power&energy hat eine effiziente Leistungselektronik-Plattform für nachhaltige Energiespeicherlösungen entwickelt. Diese Plattform integriert zuvor separate Komponenten und verspricht bis zu 20 Prozent Kostensenkung, bis zu 90 Prozent Verlustreduzierung und eine bis zu 50 Prozent längere Lebensdauer im Vergleich zu bestehenden Lösungen. Die Anwendungen reichen vom Laden von Elektrofahrzeugen bis hin zur Sektorenkopplung.

www.p-and-e.com

In die Pedale treten für Strom

Die Spinning-Bikes von Off The Grid sind mit einem integrierten elektronischen System ausgestattet, das die beim Training erzeugte Energie in Strom umwandelt. Eine Stunde Radfahren auf diesen stationären Fahrrädern erzeugt genügend Energie, um 15 Smartphones zu laden, einen Laptop 5 Stunden lang zu betreiben oder eine Glühbirne für 20 Stunden mit Strom zu versorgen.

www.getoffthegrid.ca

Langlebigkeit für Brennstoffzellen

Die innovative Herstellung des Kernkomponenten, der Membran-Elektroden-Einheit (MEA), von Hydrogenea ermöglicht es Brennstoffzellen und Elektrolyseuren, eine bis zu 10-mal längere Lebensdauer zu erreichen. Darüber hinaus bieten die MEAs des Unternehmens bis zu 20 Prozent höhere Effizienz und lassen sich leichter an unterschiedliche Kundenanforderungen anpassen als bisherige Lösungen.

www.hydrogenea.de

Maximale Flexibilität beim Laden von Elektrofahrzeugen

Das Ladegerät von MarsCharge kann zwischen den Lademodi Level 1, Level 2 und Level 3 wechseln, sodass alle Arten von Elektrofahrzeugen mit einer einzigen Ladebuchse betrieben werden können. Darüber hinaus nutzt das Ladeverwaltungssystem von MarsCharge Algorithmen, um die Ladezyklen für eine längere Lebensdauer der Batterie zu optimieren. Die neueste Version, MarsCharger Lite, ist ein ultraschnelles, batteriebetriebenes DC-Ladegerät, das in den Kofferraum Ihres Autos passt.

www.marscharge.com

Supercharger für Lithium-Batterien

Die Silicon-Composite-Anodentechnologie von Sicona Battery Technologies bietet eine 20 Prozent höhere Energiedichte und größere Kapazität im Vergleich zu herkömmlichen Graphitanoden. Dieses Start-up verwendet zudem ein hydrophiles Bindemittel in seinen Anoden, um die Leitfähigkeit zu verbessern und selbstheilende Eigenschaften zu ermöglichen. Diese Anoden werden in Lithium-Ionen-Batterien für Anwendungen in der E-Mobilität und erneuerbaren Energien eingesetzt.

www.siconabattery.com

Heizen, wenn Strom günstig ist

Die intelligenten Thermostate von Themo sparen den Nutzern Geld, indem sie den Stromverbrauch von Elektroheizungen anhand der aktuellen Marktpreise optimieren. Im Kern von Themos Technologie steht ein Stromoptimierungs-Algorithmus, der die intelligenten Thermostate des Unternehmens antreibt. Dieser Algorithmus berücksichtigt verschiedene Faktoren, darunter Tageszeit, Wettervorhersagen und Schwankungen der Strompreise am Markt.

www.themo.io

Strom plus Prozesswärme

Das Druckluftspeichersystem von Green-Y Energy speichert nicht nur Strom mithilfe von Druckluft, sondern liefert gleichzeitig Wärme und Kühlung für Gebäude und Prozesse. Während des Ladevorgangs wird Luft unter Verwendung von Strom komprimiert und bei bis zu 300 bar in Druckluftzylindern gespeichert. Bei der Kompression entsteht Wärme von bis zu 60 Grad Celsius, die zur Gebäudeheizung, für Warmwasser oder als Prozesswärme genutzt werden kann.

www.green-y.ch

Erschwinglicher Grüner Wasserstoff

Cipher Neutron hat mit seinem Anionen-Austauschmembran (AEM)-Elektrolyseur-Stack eine Effizienz von 94,36 Prozent erreicht. Das bedeutet, dass die AEM-Elektrolyseure nur 41,754 Kilowattstunden Strom benötigen, um 1 Kilogramm Wasserstoff zu erzeugen. Die Skalierbarkeit der Technologie ermöglicht eine weitverbreitete Anwendung, um die steigende Nachfrage nach grünem Wasserstoff zu decken.

www.cipherneutron.com

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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.

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