Ep. 9: Jonas van Ouwerkerk – RWTH, Accure, Sonnen, Northvolt
V2G, Energiemanagement, Innovation, Flotten
Trascrizione
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Benvenuti al podcast Smart Charge by RiDERgy. Sono Claudio Geyken, Fondatore e CEO di RiDERgy. Questo è il vostro programma per imparare tutto ciò che riguarda la gestione dell'energia e l'innovazione dello smart charging per i veicoli elettrici e le flotte.
Sì. Ciao Jonas. Come stai oggi? È bello che tu sia qui. Sì. Ciao. Mi fa molto piacere essere qui. Grazie mille per l'invito. E sì, per il momento sto bene. Sì, è sempre un lungo viaggio fino a Berlino. Ma ne vale sicuramente la pena. Sì. Tu sei a ovest della Repubblica e lavori al RWTH di Aachen. Ma vivi a Colonia, giusto? Esatto. Vivo a Colonia. È effettivamente il grande fratello, diciamo così, di Aachen. Esatto, ma la distanza di pendolarismo tra i due
è fattibile. E sì, molti che lavorano ad Aachen vivono a Colonia. Esatto. E sì, il RWTH è ad Aachen. Lì ho il mio posto di lavoro, per così dire. E sono lì circa tre volte a settimana. Allora, prima di entrare davvero nel tema delle batterie – come sei arrivato lì, cosa fai, o chi sei come persona? Magari puoi raccontare un po' per raggiungere gli ascoltatori. Puoi sentirti libero di condividere come ti senti. Sì, volentieri. Come sono arrivato
al RWTH? Vengo dalla regione, sono cresciuto a Krefeld, intorno a Krefeld. E sì, i temi dell'energia sono stati rilevanti per me fin dall'inizio. Soprattutto la mobilità elettrica, in realtà. Per quanto riesco a ricordare, sono sempre stato molto entusiasta di questo e ho seguito tutto da vicino. Sì, tutti gli sviluppi, quando è arrivato Tesla e così via, ero naturalmente sempre molto entusiasta e mi sono appassionato. Sì, allora dopo il diploma il passo logico era
andare al RWTH di Aachen. Semplicemente perché credo che sia nella regione la destinazione più rinomata su questi argomenti. E sì, così ho iniziato il mio Bachelor nel 2012 ad Aachen, effettivamente in Ingegneria Elettrica, e mi sono concentrato piuttosto rapidamente sul tema dell'ingegneria energetica. Lo si può già fare un po' verso la fine del Bachelor. Ho esplorato questi temi, ho anche scritto la mia tesi di Bachelor direttamente sul tema delle batterie. E sì, lì si è creato il primo contatto
allora. E poi ho continuato con il Master anche al RWTH e lì ho approfondito ulteriormente l'ingegneria energetica, e ho avuto sempre più contatti con l'istituto ISEA, cioè l'Istituto per la Tecnologia di Conversione e gli Azionamenti Elettrici, che è effettivamente il principale indirizzo per la mobilità elettrica ad Aachen. E lì ho scritto anche la tesi di Master. E sì, allora abbiamo avuto effettivamente una situazione molto interessante in cui i risultati della mia tesi di Master sono stati riutilizzati per una startup.
Abbiamo fondato Cure Battery Intelligence, o meglio, Kai-Philipp Kiries – che probabilmente dirà qualcosa a molti – mio collega e anche allora relatore della tesi di Bachelor, l'ha fondata insieme ad altri due. E sì, nel gruppo di fondatori c'erano molte persone dal dipartimento. E naturalmente per me si è posta la domanda: resto presso l'istituto o preferisco entrare direttamente nel settore delle startup? E dopo aver riflettuto a lungo, mi sono effettivamente convinto di continuare il percorso scientifico.
Nel 2019 ho iniziato come ricercatore presso il RWTH di Aachen, per così dire con l'obiettivo del dottorato. E sì, negli ultimi anni mi sono naturalmente concentrato molto fortemente sui temi dell'accumulo di energia dalle batterie nella mia ricerca. All'inizio è partito più dall'analisi del sistema energetico, cioè effettivamente da modelli energetici più grandi, anche modelli di sistema energetico a livello nazionale, che abbiamo sviluppato e migliorato lì. E naturalmente si trattava sempre di flessibilità e accumulo. E
poi sempre più i temi verso i sistemi di accumulo industriale e i grandi sistemi di accumulo, cioè il settore stazionario, dove eravamo ben posizionati anche nella nostra ricerca. Per esempio, abbiamo supervisionato un grande programma di monitoraggio per i sistemi di accumulo domestico anche lì presso l'istituto. E così sono entrato davvero in questi temi. Sì, e poi nel 2022 ho assunto la guida del dipartimento per l'integrazione di rete e l'analisi dei sistemi di accumulo. E sì, siamo un team di 10-15 persone – sempre un po' variabile – ricercatori e ricercatrici, e ci occupiamo di tutti i temi in cui le batterie interagiscono con la rete. Può essere mobilità elettrica, smart charging, oppure anche, come ho detto, l'area su cui mi concentro un po' di più: sistemi di accumulo di energia alle batterie stazionari, sistemi di accumulo domestici, accumuli industriali, accumuli commerciali, grandi sistemi di accumulo. Insomma, l'intera gamma.
Interessante. Certamente ne parleremo ancora. Prima di farlo, magari ancora qualche parola sull'istituto, dato che ha un ruolo così prominente – forse puoi dare alcuni dati fattuali, come è successo che l'istituto è diventato così prominente, chi sono i principali attori, come si organizza un istituto per mantenere questa eccellenza. Sì, volentieri. Quindi, l'istituto originariamente – esiste l'istituto ISE ora da circa 60 anni. ISE sta per Istituto per la Tecnologia di Conversione e gli Azionamenti Elettrici. Questo significa che inizialmente il tema non era affatto le batterie, ma naturalmente
riguardava
mobilità, drive, molto anche nel settore ferroviario, e anche molto fortemente nell'elettronica di potenza. E lì abbiamo effettivamente con il Professor Doncker uno dei principali scienziati in questo campo. È considerato a livello mondiale, credo, uno dei più esperti in questo settore e ha sviluppato o co-sviluppato, tra le altre cose, il Dual-Active Bridge – per chi conosce un po' meglio la materia. E esattamente questo è stato il tema di partenza. Le batterie arrivarono
poi veramente a partire dai 2000. E poi all'inizio degli anni 2000 il Professor Dirk Uwe Sauer è arrivato all'istituto come junior professor e ha aperto la cattedra di accumuli elettrochimici di energia per così dire. Da allora il settore delle batterie è cresciuto costantemente. Oggi all'istituto abbiamo circa 150, o più di 150, collaboratori scientifici – davvero un istituto molto grande. E mentre forse qualche anno fa era ancora circa 50:50 tra elettronica di potenza e tecnologia di accumulo a batteria, ora si è spostato un po' di più verso l'accumulo a batteria
il boom naturalmente sui mercati – i temi che negli ultimi anni hanno ricevuto ancora una volta molto più interesse, hanno naturalmente fatto sì che anche nella ricerca lì sia stato costruito di più. E un fiore all'occhiello, penso, decisamente dell'istituto è ora anche il nuovo edificio centro. Non è solo dell'istituto, ma siamo come istituto parte di questo edificio centro batterie. Si chiama CARL – ovvero Center for Aging, Reliability and Lifetime Prediction of Batteries and Power Electronic Devices. Un nome lungo. Ma
come dice il nome: grande focus su analisi della durata della vita e invecchiamento degli accumuli a batteria. È praticamente un edificio centro – lo abbiamo inaugurato nel 2022. E l'edificio ha praticamente tutte le funzionalità che ci si può immaginare nella scienza, dai nano-CT – davvero, si può arrivare alle risoluzioni più piccole per così dire, per ricercare le proprietà dei materiali nelle batterie. Davvero spettacolare, credo, quello che si può fare lì – fino a un aspetto davvero grande: i test da noi. Quindi abbiamo davvero migliaia di canali di test, in cui possiamo collegare batterie in parallelo
e poi eseguire test cellulari e di conseguenza naturalmente possiamo indagare anche l'invecchiamento e così via. E poi l'intera cosa naturalmente continua fino agli aspetti di pacco e poi al settore sistemico, da cui vengo io. Davvero, copriamo praticamente l'intera gamma per quanto riguarda i temi. La produzione bisogna dire è un po' esclusa – davvero la produzione su larga scala è naturalmente un argomento molto difficile, e anche dal punto di vista della ricerca naturalmente servono grandi investimenti. E naturalmente lì abbiamo
a Münster anche la fabbrica di ricerca, dove abbiamo quindi anche connessioni. Quindi è l'unico settore dove forse non siamo così fortemente coinvolti, ma altrimenti l'intera gamma. Certamente anche importante da menzionare ancora: il tema dei dati è diventato molto grande. Big Data – abbiamo ora una cattedra con il Dottor Won Lee, che è molto forte anche in questo settore e dove ora puntiamo su Artificial Intelligence for Batteries per così dire. Davvero algoritmi intelligenti, che poi valutano i dati
possono – le enormi quantità di dati che provengono dalle batterie. Forse ancora due parole sul mio dipartimento. Come ho detto, siamo più focalizzati a livello sistemico. Cioè, per noi si tratta più di come possiamo operare i sistemi in modo affidabile, come possiamo risolvere determinati temi di gestione dell'energia – quindi quando deve caricarsi l'accumulo, quando scaricarsi e così via, come possiamo integrarci al meglio nei mercati. E lì abbiamo da noi un'infrastruttura davvero interessante, cioè l'accumulo di grande capacità nel FÜNF-B. Non
so se qualcuno forse l'ha già sentito. È un accumulo di ricerca su scala megawatt, e l'accumulo ha una capacità di 7,5 MWh. Siamo praticamente costantemente commercializzati nei mercati. Abbiamo fatto principalmente FCR, cioè regolazione di frequenza primaria, negli ultimi – sì, sono già otto anni che siamo sul mercato. Quindi estremamente lungo per gli accumuli di grande capacità, perché gli accumuli di grande capacità praticamente sono emersi davvero solo negli ultimi anni. Cioè, abbiamo potuto raccogliere dati fin dall'inizio
dati di misurazione al minuto da tutti i sistemi che abbiamo lì – per poter poi fare affermazioni su: quanto è affidabile? Quanto è efficiente? Dove dobbiamo effettivamente ancora lavorare? E nell'accumulo ci sono, forse anche importante da menzionare, cinque tecnologie diverse. Cioè, abbiamo tecnologie al piombo, che all'epoca erano ancora un po' candidati in considerazione. Oggi no più, bisogna dire, ma si è sviluppato un po' così – naturalmente si è rivelato molto rapidamente che non era così
adatto. Ma anche tre tecnologie agli ioni di litio. Cioè, possiamo benchmarkare anche diverse tecnologie l'una contro l'altra. Credo che sia davvero importante. E forse un ultimo punto che devo menzionare, credo. Siamo stati anche molto forti nella ricerca di mercato, negli ultimi anni. Cioè abbiamo fornito con la piattaforma Battery Charts e Mobility Charts tra le altre, sì, credo strumenti che sono stati utilizzati da molti e dove si possono seguire gli sviluppi nei mercati delle batterie. Interessante, un po' come il noto
anche Energy Charts del Fraunhofer ISE – in realtà un po' ispirato a quella, ma naturalmente con un focus profondo sulle applicazioni delle batterie. Beh, affascinante. Sì, e un tema che trovo anche molto interessante, che si vuole sempre promuovere in Germania, è: come si riescono a creare spin-off dalle università con start-up? Credo che la RWTH e l'imprenditorialità in Germania siano esempi estremamente di successo. Forse puoi dire anche un paio di parole, soprattutto nella transizione ad Accure, come accade che la
RWTH sia, secondo te, un ecosistema così buono. Sì, molto volentieri. Posso condividere un po' quello che ho sperimentato. Credo fondamentalmente che le condizioni siano molto buone alla RWTH, bisogna dirlo. Abbiamo moltissimi spin-off di successo lì. Se si guarda l'area delle batterie, allora direi che abbiamo praticamente l'intera catena del valore della batteria rappresentata un po' negli start-up. Forse la produzione è un po' esclusa. Ma comunque è un tema difficile
in Germania. Puoi fare qualche nome? Credo, per esempio Scilip per il riciclaggio. Poi c'è Woltfang per esempio, che fa principalmente accumuli per il second-life commerciale. E poi naturalmente c'erano anche molti spin-off di successo dal nostro istituto. Abbiamo per esempio i Battery Engineers. È più, diciamo una bottega di test, dove si possono testare batterie sotto ogni aspetto. E poi abbiamo anche, sì, davvero a livello di deep technology, per esempio Safeion come spin-off.
Loro fanno indagini con ultrasuoni sulle batterie e possono poi determinare lo stato della cella, l'invecchiamento e così via, e cercano di implementarlo anche in applicazioni, in modo da poter fare un monitoraggio costante. Molto interessante anche. Mi viene in mente ancora Ebus-Plan – quindi, come dice il nome, piuttosto orientato alla pianificazione delle flotte di autobus. Esatto, e naturalmente Accure in questo contesto, quindi monitoraggio su larga scala degli accumulatori a batteria e previsione dell'invecchiamento e quindi anche un funzionamento sicuro come
argomento. Esatto, credo che gli esempi mostrino tutti che ad Aachen è molto possibile. L'ho sperimentato un po', naturalmente anche attraverso Accure, che ci sono molte possibilità di rivolgersi centralmente a un'unica sede alla RWTH – lì c'è RWTH Innovation, che si occupa delle persone e dà loro anche consigli su cosa fare e così via, anche nelle domande di finanziamento e così. Quindi penso che sia sicuramente molto buono. E
forse anche un aspetto del perché funziona così bene. Credo semplicemente che la connessione con l'industria sia sicuramente molto buona ad Aachen. Cioè, anche nella ricerca – allora per esempio quando ero ricercatore scientifico potevo immergermi molto rapidamente in progetti che avevamo con partner industriali davvero molto stretti. E così naturalmente nascono più velocemente idee su dove mancano le cose nel mercato, diciamo, e dove magari si ha un'idea. Potrei andare lì. Penso che sia
importante anche. Hai sempre bisogno di una buona idea all'inizio, e questa deve poter nascere da qualche parte nell'ambiente. Credo che lì sia possibile. Okay. E allora vediamo un po' la storia di Accure – o qual era esattamente la tua tesi di master? E forse ancora un paio di aneddoti su come è successo. Sì, è stato un periodo molto entusiasmante, devo dire. Nella tesi di master mi sono occupato principalmente – o si trattava di determinare una sorta di invecchiamento dai dati di accumulo domestico o
praticamente la capacità residua dei sistemi. Il grande vantaggio era, o perché era possibile prima solo da noi, che abbiamo raccolto dati nel monitoraggio dell'accumulo per anni – cioè il grande programma di monitoraggio nazionale per gli accumulatori domestici, che credo abbia contribuito al successo del mercato dopo. E lì abbiamo equipaggiato circa 20 sistemi, o forse anche qualcuno in più, con sistemi di misurazione, ad alta risoluzione, e abbiamo misurato realmente ogni secondo tutti i dati importanti di tensione, corrente e temperatura e abbiamo potuto naturalmente
valutare tutti questi dati. E si trattava di questo nella mia tesi di master. Allora ho sviluppato un procedimento per determinare la capacità residua, basato sul conteggio degli ampere-ora con certi filtraggi dei dati e determinazione delle fasi di rilassamento e così, praticamente in modo relativamente affidabile. Perché negli accumulatori domestici capita abbastanza spesso che il sistema sia vuoto e pieno, quindi il ciclo completo avviene. Questo è naturalmente un prerequisito perché l'ampere-counting funzioni. Non funziona
in tutte le applicazioni, ma esattamente per questa applicazione funziona molto bene. E credo che i risultati fossero davvero molto promettenti e furono poi praticamente riutilizzati per Accure, per costruire su quella base un algoritmo significativamente più complesso. E sì, così ho avuto a che fare con questo, diciamo, e naturalmente anche attraverso i buoni contatti con i miei colleghi Kai Philipp e Jan Fegener, che era anche molto coinvolto. Sì, l'intera fase di fondazione è stata poi lunga. Credo che
in retrospettiva – wow, sono state sicuramente tre quarti d'anno prima che succedesse davvero molto. Allora naturalmente devi prima vedere come iniziare, chi viene coinvolto come e così via. Sono sempre le grandi domande all'inizio, soprattutto quando hai molte persone – non è così semplice. Naturalmente devi avere una discussione. Ma credo che dal punto di vista umano siamo sempre stati sulla giusta strada all'istituto, e così è andato molto bene. Sì, e poi Accure ha potuto essere fondata
diventato. E all'inizio ho anche, diciamo, partecipato molto, ho anche verificato che i risultati della mia tesi di master potessero essere ben trasferiti, le scoperte, e che si arrivasse davvero velocemente a un prodotto. Quello che, credo, ha contribuito al successo di Accure già nei primi anni, è semplicemente stato il fatto che ci trovavamo al momento giusto, nel posto giusto – perché, come spesso accade: esattamente i sistemi di accumulo domestico erano naturalmente diventati a quel punto davvero
un mercato commerciale. Parliamo del 2017–2018. La fondazione è stata nel 2020. Ma proprio prima era la fase in cui il mercato è veramente decollato, 2017 in poi. E naturalmente questo ha portato a condizioni molto favorevoli per noi per entrare per la prima volta in questo mercato. E avevamo i contatti attraverso il programma di monitoraggio. Potevamo iniziare con le persone giuste, già impostare grandi progetti e così raggiungere subito questo effetto di scalabilità – del software, direi. E poi naturalmente, sì, bisogna
dire, è arrivato il passo successivo. Ed è stato anche abbastanza perfetto, perché poi è arrivato il mercato dei grandi impianti di accumulo a un certo punto. Lì naturalmente hai il vantaggio: non devi integrare nei singoli sistemi, ma integri direttamente decine, centinaia di megawattora. È naturalmente molto più facile che integrare uno per uno i piccoli sistemi nel software. E sì, onestamente, è stato questo il secondo grande impulso, che ha portato a che anche i successivi round di finanziamento andassero piuttosto bene, credo,
sono andati. E sì, penso che prospetticamente la mobilità elettrica è ancora un grande aspetto, dove si hanno già buoni progetti, ma dove bisogna entrare ancora, perché dà un altro fattore di scalabilità. Ma naturalmente non è così semplice con i grandi OEM e così via. Credo che lo conosca chiunque lavori in questo settore cercando di realizzare cose. È semplicemente più difficile che quando hai un operatore di grande impianto che magari ha due, tre sistemi
ha. Allora puoi parlare su un livello relativamente basso con loro, tra pari. E con gli OEM – finché non hai il contatto giusto, è sempre difficile. Assolutamente. Sì, e guardando indietro al tema – avresti comunque partecipato e non avresti scelto il percorso accademico – con un po' di rimpianto, o no? E come è avvenuta questa scelta? Come è stato il processo decisionale per te allora? Sì, bella domanda.
Me l'aspettavo quasi un po'. Esattamente. Sì, tendo a non metterla tanto in discussione, perché credo che fossero due percorsi molto buoni che avrei potuto intraprendere a quel punto. E alla fine ho deciso ancora per il percorso accademico, semplicemente perché ero convinto che bisognasse ancora fare molto lavoro di ricerca. Per me era importante questo fattore di impatto, in modo che quello che fai abbia anche un grande impatto. E volevo ancora contribuire alla ricerca. Credo anche che le condizioni e i contatti con l'istituto fossero molto buoni. E ad esempio con Dirk Uwe Sauer avevo sempre un buon rapporto. È semplicemente un professore molto piacevole dal punto di vista umano. E bisogna dire che questo ha naturalmente reso la decisione più facile, dire: mi sento a mio agio qui, voglio proseguire ancora per cinque, sei
anni su questo percorso. E così esattamente ho deciso. E non direi retroattivamente che me ne pento. Naturalmente ci sono sempre alti e bassi e anche vantaggi e svantaggi, quando guardi ad esempio il dottorato. Devo dire molto chiaramente: certo, partecipi alla ricerca di eccellenza, è molto divertente. Naturalmente hai un certo – sì, come è semplicemente così nelle università – grande ostacolo burocratico, che naturalmente devi affrontare.
E le cose forse durano più a lungo di quanto si vorrebbe. E non riesci a implementare le cose così velocemente come vorresti. Naturalmente sei – sì, penso che nel complesso si debba dire che è molto impegnativo riuscire a conciliare tutto, perché teoricamente puoi fare qualsiasi cosa voglia. Non sei limitato. Devi cavartela da solo, diciamo. E questo non ti viene imposto dall'alto – fai questo, fai quello – ma siamo stati molto liberi anche da noi
al nostro istituto. E puoi sempre fare di più, quindi devi pensare: su cosa mi concentro? Ho ancora l'insegnamento che devo fare in parallelo, ho molte cose che devo conciliare. E sì, semplicemente questa autogestione, credo, può essere molto impegnativa. Ma naturalmente impari anche un'enormità, credo. La possibilità di fare il responsabile del dipartimento a un certo punto, quello apre ancora nuove opportunità che, credo, nell'industria
forse non avresti raggiunto così velocemente, per avere quei livelli di insight. Penso che quindi nel complesso non me ne pento, perché ho imparato molto. E quali sono i temi più affascinanti che ti stanno a cuore, o anche adesso, diciamo, che sono proprio in prima linea nella ricerca nel tuo settore, magari anche a livello mondiale, cosa occupa la mente dei ricercatori di punta? Sì, ci sono naturalmente alcuni temi da noi specificamente. Siamo proprio al momento nei
momento. E quali sono i temi più affascinanti che ti stanno a cuore, o anche adesso, diciamo, che sono proprio in prima linea nella ricerca nel tuo settore, magari anche a livello mondiale, cosa occupa la mente dei ricercatori di punta? Sì, ci sono naturalmente alcuni temi da noi specificamente. Siamo proprio
negli impianti di stoccaggio stazionari molto intensamente. E mi sono ritrovato sempre più a finire lì dentro, anche se in realtà sono un grande amante della mobilità elettrica. Ma sono entrato molto nei temi dello stoccaggio stazionario. E credo che proprio con i grandi sistemi di accumulo stia succedendo molto adesso. C'è nella ricerca – sì, dirò così, sono aspetti come: continuano a emergere sempre nuove tecnologie di batterie. Riceviamo sempre di nuovo richieste su diverse chimiche di celle e sistemi nuovi e innovativi, che allora esaminiamo molto criticamente
perché ovviamente bisogna dire chiaramente: la tecnologia agli ioni di litio è semplicemente estremamente avanzata. E per ogni tecnologia è difficile riuscire a farsi strada. Poi c'è stato il tema dei ioni di sodio, il Redox-Flow, cose del genere che emergono. Ma ancora una volta – voglio dire, con il Redox-Flow negli ultimi dieci anni ogni volta ci è stato offerto un sistema dove è stato detto, adesso è la svolta. Finora in realtà non ha funzionato, e lo si vede molto bene nel mercato, che praticamente abbiamo solo
litio, e il piombo ha naturalmente giocato un grande ruolo – per lungo tempo, perché era lo standard negli impianti di alimentazione ininterrotta. Quindi, nuove tecnologie decisamente. Credo soprattutto anche l'affidabilità degli impianti di accumulo, dei grandi sistemi. Abbiamo lavorato molto su questo. Nella ricerca abbiamo esaminato attentamente: quali sono i problemi? C'erano molti problemi con il BMS, il Battery Management System, dove gli algoritmi spesso non facevano le cose giuste o si verificavano problemi di bilanciamento. Cose che hanno poi portato
anche nei nostri grandi sistemi di accumulo a frequenti guasti. Il bilanciamento – ancora una volta per gli ascoltatori – è quando le celle sono tutte nello stesso stato, nello stesso stato di carica. E questo in realtà a seconda della tecnologia non è affatto così banale. Quindi, se parliamo della tecnologia LFP, quindi Litio-Ferro-Fosfato, abbiamo il problema che la curva di tensione rispetto allo stato di carica è relativamente piatta. Questo significa che non so esattamente: sono al 20, 30, 40, 50%
di stato di carica? E di conseguenza possono verificarsi spostamenti nelle celle. Cioè, in questi sistemi bisogna continuamente eseguire una ricarica di mantenimento, quindi per così dire caricare completamente una volta, in modo che il sistema possa ricalibrare. E le celle devono allora, se si discostano l'una dall'altra, essere bilanciate – praticamente automaticamente. E adesso abbiamo visto per esempio nei primi sistemi che non ha funzionato così bene. Abbiamo effettivamente installato anche resistenze di bilanciamento sbagliate. Quindi siamo naturalmente
anche alla prima generazione con i sistemi. Cioè, molte di queste cose si sono certamente notevolmente migliorate negli ultimi anni, ma decisamente – abbiamo fatto molte esperienze che ovviamente abbiamo anche pubblicato e potuto mostrare: ragazzi, dovete stare un po' attenti perché funzioni bene in questi sistemi. Ho due temi, prima di addentrarci ancora di più, che sono molto rilevanti proprio al giorno d'oggi. Northvolt è stato prominente nei media nelle ultime settimane.
Sarebbe una delle più grandi iniziative di batterie in Europa, per costruire una forte produzione di batterie in Europa, con player europei. Che anche quando miliardi sono stati immessi e veramente con nomi di grande rilievo – Volkswagen e grandi banche eccetera – e supporto della Commissione, non ha funzionato, o almeno non è andata come ci si sperava. E credo che continui ancora, ma vedremo esattamente come. Come la vedi tu questo tema, in particolare la produzione in Europa e questo predominio della Cina? Sì,
Credo che sia il nostro più grande problema in Germania. Perché alla fine può farci davvero male, se non facciamo attenzione a trovare velocemente qualche collezione. Dirò così, tutta la catena dietro. Naturalmente. Quindi per così dire Peckbauer e anche altre aziende che si sono ora stabilite nell'ecosistema delle batterie. È diventato un'area molto grande, anche in Germania. E se siamo così dipendenti dagli asiatici e soprattutto
dalla Cina per così dire nella produzione, abbiamo naturalmente un enorme problema. Perché se emergono tensioni geopolitiche e l'approvvigionamento di celle non è più garantito, allora tutto è a rischio. Per questo ovviamente non sono buone notizie quelle che abbiamo ricevuto con Northvolt. Decisamente. Naturalmente non abbiamo aspetti di produzione così diretti. Ma vediamo naturalmente che dobbiamo migliorare in Germania o piuttosto abbiamo bisogno di più perseveranza adesso.
Ci deve essere molto investimento. Dobbiamo andare da zero a cento, per così dire. In Cina questo si è sviluppato negli ultimi dieci anni. Avevano anche una linea guida chiara, per così dire dall'alto, condizioni chiare. E allora il tutto ha potuto svilupparsi. E questo non l'abbiamo avuto in Germania. Abbiamo avuto sempre di nuovo condizioni mutevoli, nessuna cornice politica che parlasse a favore di andare veramente all-in lì. E naturalmente anche la politica è coinvolta,
nel creare chiari quadri normativi. E deve essere chiaro – come detto, devono essere investiti molti soldi – che allora non puoi tirarsi fuori velocemente se qualcosa non funziona, ma che devi rimanere impegnato. Perché altrimenti non abbiamo alcuna possibilità di recuperare. Molti dicono anche sempre: beh, possiamo provare a concentrarci su una generazione successiva di celle. Ma è difficile anche questo, quando vedi che in realtà sono
non sono affatto le nuove tecnologie con densità energetica più alta ad essere affascinanti, ma è in realtà affascinante: come riusciamo a produrre la cella della batteria più economica? Lì probabilmente non potremo mai competere con l'Asia. Ma dovremmo riuscire almeno a produrne il 15% qui, così da avere almeno una leva, un po' di influenza su questo. Esatto. E non vedo che arriveremo così velocemente al livello che
vediamo adesso con il litio-ferro-fosfato. Lì in Cina c'è stato un crollo di prezzo estremo negli ultimi mesi, semplicemente grazie alla concorrenza sul mercato. Ci sono migliaia di produttori di batterie che competono l'uno con l'altro e in parte si chiudono di nuovo, per così dire sono stati sul mercato solo brevemente. E questa concorrenza ha semplicemente portato a un calo dei prezzi. Purtroppo siamo lontani da questo. Ma sì, un tema importante. Dobbiamo stare attenti a rimanere coinvolti.
Hai menzionato – magari non lo sai, ma se ti sei occupato un po' di questo argomento – sarebbe interessante sapere: cosa rende la produzione così complicata? Perché è stato anche un problema sostanziale di Northvolt, in particolare il fatto che non abbiano riuscito a far partire la produzione come speravano. Devo dire che non sono un esperto di produzione per natura. Quello che sento o capisco è semplicemente che abbiamo soprattutto tassi di scarto troppo alti
per quanto riguarda la produzione. Ogni cella che esce come scarto è naturalmente negativa per il bilancio complessivo della fabbrica. Credo che non siamo riusciti a mantenere una qualità elevata in modo costante. E anche se siamo fondamentalmente una nazione di ingegneria meccanica, credo che semplicemente non siamo riusciti a sviluppare sistemi propri. Quello che è stato costruito nelle fabbriche di celle è stato in gran parte di nuovo dalla Cina
semplicemente. E lì non siamo riusciti a mantenere quella produzione affidabile. E come vedi gli altri? Cioè Northvolt era, per così dire, un produttore di celle. Ma poi ci sono alcuni esempi di successo dalla Germania, che almeno si sono affermati sul mercato, come Sonnen o altri. Come vedi questi player? Hai qualche riflessione su se ce la faranno o se
bisognerebbe fare qualcosa di più? Beh, penso fondamentalmente che là abbiamo una forza innovativa davvero molto forte e abbiamo trovato soluzioni molto buone. Le aziende sono state molto innovative e hanno contribuito al fatto che siamo stati davvero tra i primi a sviluppare il settore dello stoccaggio domestico su larga scala, e ora siamo anche un mercato forte per gli accumulatori di grande scala. Ci sono altri Paesi che ora sono un po' ancora più forti – la Gran Bretagna o così nel settore degli accumulatori su larga scala naturalmente –, ma fondamentalmente direi
che abbiamo molte buone aziende lì. Solo, e l'ho appena accennato un po': naturalmente dipendono anche dalle celle. E io direi, un BYD o così, beh, possono – non solo riescono con la cella, ma possono anche condurre il tutto nel sistema a un certo punto. E quando vedono, ci sono i margini grandi, naturalmente lo faranno anche a un certo punto. E lo vediamo nel settore dello stoccaggio domestico. Lì ora abbiamo quasi di colpo
sì, anni fa avevamo pochissimi produttori cinesi. E ora il mercato è inondato da questi prodotti. E i cinesi di nuovo sono leader in quel mercato. E naturalmente questo è il grande pericolo che abbiamo lì, che improvvisamente queste quote tornino in Cina, perché si accorgono anche loro: bene, la cella è diventata così economica, i margini per noi sono piccoli. Ma a livello di sistema complessivo possiamo realizzare margini più grandi. E sì, poi dipende di nuovo davvero dalla produzione
in quel punto, che diventiamo più bravi. Sì. E un'altra tendenza – e poi possiamo entrare nei temi della flotta e così via, dopo che abbiamo archiviato questo. Anche il boom delle batterie che c'è proprio adesso in Germania. Quindi, a mia conoscenza, sono 300 GW di richieste di potenza per capacità di connessione alla rete. E si specula che non molto di questo arriverà in rete, ma potrebbe anche arrivarci. Naturalmente non si sa come si svilupperà il futuro. Ma forse
hai anche dei pensieri su questo argomento. Sì, decisamente. Naturalmente questo non ci è passato inosservato. E ci siamo anche chiesti più frequentemente che cosa significhi. Cioè, fondamentalmente guardo molto, molto positivamente a questo, perché alla fine ce l'abbiamo fatta a scalare anche questo mercato, per così dire, in modo che ora funzioni commercialmente. Non abbiamo bisogno di sussidi. I sistemi funzionano sul mercato e possono essere redditizi lì. È grandioso. Quindi per la transizione energetica davvero una notizia meravigliosa. E
abbiamo così a dire anche un fabbisogno di accumulo in Germania, che abbiamo calcolato in vari studi. Cioè, Fraunhofer per esempio dice, circa 100 GWh di batterie abbiamo bisogno entro il 2030. Sì. E se si confronta questo numero con le richieste di connessione, allora si vede: okay, è all'improvviso rientrato nella gamma del fattibile. Qualche anno fa magari abbiamo pensato: oh, sarà ancora un grande compito. Adesso guarderei molto positivamente a questo, anche se molti di questi accumulatori forse non dovrebbero essere costruiti – sono
Le opportunità nel mercato sono già presenti, diciamo. E penso che sia una notizia molto, molto positiva da questo punto di vista. E su questo punto sicuramente possiamo – sì, non abbiamo bisogno di preoccuparci. Naturalmente, ora bisogna fare in modo che si migliorino anche certe cose. Quindi abbiamo sentito spesso anche questo argomento: Sì, gli accumuli vengono costruiti dove non servono. L'utilità di rete non è presente. Perché gli accumuli allora – tra l'altro ci sono
esempi in cui gli accumuli scaricano e allo stesso tempo c'era molto vento o fotovoltaico in rete. Semplicemente, perché il mercato dell'elettricità funziona su tutta la zona di offerta, diciamo tutta la Germania. E naturalmente abbiamo localmente, a causa dei colli di bottiglia della rete e così via, condizioni diverse. Nel dibattito bisogna però dire: in realtà non vediamo il problema negli accumuli, ma piuttosto nel mercato. Naturalmente, si potrebbe risolvere il tutto semplicemente dicendo: dividiamo la Germania in più zone di offerta – allora il
tutto ovviamente sembrerebbe diverso. Solo che questo è politicamente molto controverso, direi. Naturalmente alcuni Länder non vogliono subire lo svantaggio. Si vedrà se poi sarà comunque necessario – non posso neanche dire adesso se questo accadrà. Ma sarebbe un modo per contrastare il problema. L'altro aspetto è naturalmente l'espansione della rete, sicuramente, per mantenere i colli di bottiglia il più bassi possibile. Anche negli ultimi anni abbiamo accelerato il passo. In
questo settore. Sì, e in fondo bisognerebbe anche fare in modo di creare incentivi affinché gli accumuli vengano costruiti dove hanno senso. Si potrebbe fare tra l'altro attraverso un mercato di ridispatch – quindi il Ridispatch 3.0 viene propagandato più spesso così, dove gli accumuli dovrebbero giocare un ruolo centrale. Per esempio, dall'Associazione federale per l'accumulo di energia BVES viene spesso propagandato che proprio in un approccio basato sul mercato gli accumuli dovrebbero essere remunerati per il fatto che forniscono effettivamente fisicamente il ridispatch.
E se questo dovesse essere implementato, diciamo, gli accumuli verrebbero automaticamente posizionati dove sono veramente importanti. E penso che bisogni fare in modo di creare i giusti incentivi affinché gli investitori vadano dove ha naturalmente senso. Naturalmente – il grande collo di bottiglia è il collegamento alla rete da questo punto di vista, bisogna dirlo chiaramente. Abbiamo problemi lì. E bisogna vedere: dove si può posizionare l'accumulo? Quello che però si è visto, per
esempio: ora vengono costruiti molti accumuli su vecchi siti di grandi centrali elettriche. E questi sono naturalmente siti ideali. Abbiamo le condizioni di collegamento, abbiamo la rete disponibile diciamo, e siamo ai nodi della rete. Questo significa che possiamo davvero portare stabilità nel sistema. Forse ancora una volta chiariamo brevemente, perché è così interessante e forse anche per la comprensione – per quanto ne so, spesso non è così chiaro che le persone lo capiscano. Quindi i punti della rete che
sarebbero davvero sensati – secondo te sarebbero questi punti dove... bisogna guardarli a livello di ramo di rete diciamo? Si possono stabilire regole approssimative dove si dice: OK, ora nel nord della Germania, dove c'è molto vento, ha più senso avere accumuli che nel sud della Germania, o al contrario per altri motivi? È quindi un tema a livello di rete di trasmissione diciamo? I corridoi Nord-Sud – dovrebbe essere il più vicino possibile, o bisogna già guardare a livello di rete di distribuzione, dove ci sono
ancora molti più rami. Come ci si può immaginare? Sì, penso che bisogni differenziare molto. Probabilmente non si può ridurre tutto in modo così generale, direi quasi. Dipende naturalmente, da un lato, da quale dimensione di accumulo si pianifica. Diciamo anche naturalmente Nord-Sud: ancora abbiamo colli di bottiglia. Questo significa che ci sono certamente buoni siti per mettere in buffer l'energia quando questo asse diciamo è sovraccarico. Reti di distribuzione – definitivamente ci sono certamente anche colli di bottiglia, soprattutto quando si integrano grandi impianti di energia rinnovabile. Allora naturalmente si può agire lì. Ora abbiamo molto spesso anche questo caso di accumulo co-localizzato, che sta diventando sempre più attraente perché sempre meno energia fotovoltaica può essere immessa direttamente in rete – direttamente presso l'impianto rinnovabile, nel punto di connessione alla rete, in modo che lì si abbia appunto ancora un accumulo come ammortizzatore. E proprio questo: ora vediamo spesso progetti che lo implementano e dove è anche redditizio. E penso che questi siano
soprattutto i punti dove si possono posizionare questi accumuli. Ha senso. E questo fabbisogno di 100 gigawattora di accumulo entro il 2030 – come ci si può immaginare come viene fuori all'incirca? Quindi per quanto ne so, attualmente in Germania si ha circa 2 TWh come consumo, tendenza in aumento. Se ora si guardano le rinnovabili e si arrivasse all'80% nel 2030, allora potrebbe effettivamente assumersi che in certi giorni soprattutto questi 100 GWh non sarebbero neanche sufficienti. O come
si può
Sai, come arriviamo a questo numero approssimativamente? Esatto, allora dovrei naturalmente guardare anche esattamente in questo studio del Fraunhofer ISE, penso. In fin dei conti: per questo esistono questi grandi modelli di sistemi energetici a livello nazionale, che sviluppiamo anche noi. Lì abbiamo poi diversi nodi, che si modellano per così dire, e tra di essi capacità di trasmissione. Poi abbiamo tutte le centrali elettriche che si rappresentano lì. E poi il modello calcola sotto determinate condizioni quale sia il fabbisogno di accumulo ottimale. E da lì vengono fuori questi valori approssimativi. Quindi noi con il nostro modello Genesis abbiamo effettivamente anche un modello con cui abbiamo calcolato questo, e arriviamo a valori simili.
Ma questo è solo il fabbisogno di accumulo a breve termine. Abbiamo anche un fabbisogno di accumulo a lungo termine, che naturalmente aumenta. Purtroppo al momento non ho un numero per il 2030 pronto. So solo che per il 2050 dobbiamo stare da qualche parte a... beh, in realtà varia molto, bisogna dire. Per il settore dell'energia elettrica in Europa
ho un valore di circa 200 TWh. Quelli che ci servono. E per la Germania ho anche in mente un valore di circa 180 TWh, che tuttavia ci servono anche per immagazzinare l'elettricità in eccesso o l'idrogeno per l'industria e così via. Cioè, quando si entra nell'accoppiamento settoriale, naturalmente emergono altre quantità, non solo per far funzionare la rete elettrica per così dire. Comunque sia, parliamo di ordini di grandezza molto grandi. Naturalmente. Sì, per l'area di accumulo a breve termine sono molto positivo, direi,
quando vedo gli sviluppi lì. Per l'area di accumulo a lungo termine ora diventa naturalmente interessante nei prossimi anni, perché finora la necessità non c'era davvero. E naturalmente anche per i grandi impianti di accumulo: si sono affermati perché tutti questi problemi con i colli di bottiglia della rete e gli alti tassi di energie rinnovabili hanno portato a far emergere i problemi, oppure è stata richiesta più stabilità nella rete. E quindi: dipende sempre dal mercato se questi sistemi arrivano o
no. Quindi penso che i grandi impianti di accumulo e gli accumuli a lungo termine diventeranno sporadicamente necessari entro il 2030 e proprio allora arriveranno intensamente anche a partire dal 2030. Magari una breve serie di domande rapid-fire – se conosci il formato, dove si dice: domanda breve, risposta breve. C'è molto dibattito su centrali a gas che sono attualmente discusse in politica. Credi che ce ne sarebbe bisogno, oppure in realtà basterebbero le batterie? Abbiamo definitivamente bisogno anche di un sostituto delle batterie o un'alternativa.
per l'immagazzinamento a lungo termine cioè stagionale. Quindi le batterie semplicemente non sono il formato giusto. E lì gli accumulatori di idrogeno con i cicli combinati a turbina a gas possono essere effettivamente la soluzione propagandata. E nucleare sì o no? Beh, naturalmente ci sono opinioni molto diverse. Però da noi, direi ora nella sfera scientifica, è molto chiaro: no, perché semplicemente vediamo che la flessibilità e le centrali nucleari non funzionano bene insieme. L'argomento sì si sente naturalmente anche ripetutamente. Abbiamo calcolato questo nei nostri modelli. Noi
vediamo che l'energia nucleare non gioca un ruolo lì, se si punta davvero sulla flessibilità. Cioè, piuttosto no. Okay. E per quanti giorni deve essere dimensionato in fin dei conti un accumulo a batteria a livello di sistema? Stiamo parlando di un giorno o già di tre, quattro giorni, di cui effettivamente abbiamo bisogno? Non so se lo sai o se l'avete simulato. Quindi per gli accumulatori a batteria fondamentalmente si potrebbe forse un po'
entrare di nuovo nei settori di applicazione. Vediamo che adesso con i grandi impianti di accumulo per esempio, questi sono principalmente accumuli front-of-the-meter, cioè accumuli che funzionano verso la rete o forniscono servizi di rete e fanno trading nei mercati dell'energia. E lì attualmente il rapporto ottimale, che si vede quando si vuole trovare l'ottimo attraverso i mercati: allora parliamo di circa due o tre ore di accumulo, quindi possono scaricarsi per due o tre ore. E proprio quello. Se ora si suddividono singolarmente i mercati,
si può anche dire: per il trading per esempio vediamo anche che circa due cicli al giorno sono ideali, da due a tre cicli. E se ci pensi, naturalmente devi assicurarti di riuscire a completare questi due o tre cicli durante la giornata. Allora, come detto, da due a tre ore sono ben adatti. E per i mercati dei servizi di regolazione: per il mercato del servizio di regolazione primaria in realtà avresti bisogno solo di un accumulo di una o due ore, perché è sufficiente per soddisfare i
regolamenti in quel mercato. Devi poter scaricare o caricare completamente al massimo con potenza massima per 15 minuti. E per il mercato del servizio di regolazione secondaria, cioè aFRR, in realtà hai bisogno di una durata di accumulo più lunga, perché le condizioni di mercato richiedono che tu possa fornire quattro ore. Tuttavia, attraverso la gestione degli accumuli, attraverso la ricarica intelligente, puoi ridurlo a circa 1,5 ore circa, ciò che devi mantenere. Cioè, allora sono di nuovo meglio adatti accumuli di circa due ore. Penso anche in base alla fisica,
quindi se immagini un mondo con il 100% di energie rinnovabili, dove fondamentalmente ci sono solo vento e sole. In Germania è naturalmente diverso rispetto ad altre regioni del mondo, lì il tempo sarà diverso. Ma se lo limiti brevemente alla Germania, allora avresti effettivamente una situazione completamente diversa in estate rispetto a ora in primavera e autunno, che diventano approssimativamente simili, e poi in inverno. E se metti da parte la carenza di buio a lungo termine in inverno
In estate avremmo quasi sempre corrente disponibile. Direi che con il sole almeno in certi giorni, quando c'è poco vento, e in primavera e autunno ci sono anche giorni in serie dove potrebbe esserci qualche periodo di scarsità di vento e sole. E altrimenti c'è sempre un po' di vento o sempre un po' di sole. Cioè, gli accumulatori verranno utilizzati soprattutto per la primavera, meno per l'estate e più per primavera,
autunno, e poi in inverno si ha effettivamente magari il vento che si può sempre superare, e il sole quasi per niente. Lo vedrai anche così, più o meno? Sì, cioè in linea di principio chiaro. Ci sono ovviamente differenze stagionali significative che si verificano e che già oggi possiamo vedere piuttosto bene nei mercati. Cioè, vediamo per esempio adesso per gli accumulatori che commerciano nei mercati, classicamente in realtà arbitraggio: compro quando il prezzo è conveniente, vendo quando è caro
è caro. Questi accumulatori hanno funzionato bene proprio d'estate in questo momento, il sistema, perché lì i prezzi oscillano di più, semplicemente perché con il fotovoltaico abbiamo una volatilità più alta. E questo significa per gli accumulatori: naturalmente devi assicurarti di poter prevedere molto bene quando questi spread di prezzo si verificano, perché in definitiva il mercato lo regola. E vedremo alla borsa dell'elettricità quando c'è il bisogno di accumulatori e quando no.
Questo sarà visibile esattamente alla borsa. E di conseguenza gli accumulatori devono reagire. Naturalmente diventerà sempre più importante che gli accumulatori funzionino davvero in base alle previsioni e gli algoritmi di trading intelligenti sappiano esattamente: quando posso guadagnare con l'accumulatore e quando devo caricare e scaricare? E tutto questo trading nelle borse, comunque è sempre stato per noi in ambito scientifico una componente difficile, va detto, perché semplicemente hai
moltissimi dati. Hai i libri degli ordini, se guardi dentro – milioni di dati. Le posizioni cambiano allora ad esempio nei mercati spot. Quindi c'è il Day-Ahead, ma soprattutto l'Intraday. 5 minuti prima della consegna puoi ancora negoziare lì. E negli ultimi 30 minuti vediamo che si verificano semplicemente oscillazioni estreme, le posizioni mostrano improvvisamente prezzi molto diversi. E questo è quello che viene sfruttato adesso. Si va tipo a comprare ad esempio una posizione che è conveniente, come dire
20 minuti prima, e poi noti tipo 10 minuti prima: Okay, posso rivenderla, magari da un'altra parte. E allora hai anche fatto trading, senza davvero fare nulla fisicamente. Questo si chiama anche Financial Virtual Trading, dove vediamo che per esempio solo per gli accumulatori rappresenta già un fattore di 5 dai trade fisici, dal ricavo poi, o addirittura di più in realtà. Cioè, questo è il grande, proprio il grande fattore, per cui gli accumulatori sono
così attraenti e per cui molti investitori dicono: Sì, entro in questo. Il sistema si ammortizza in pochi anni. E naturalmente la domanda è come si svilupperà tutto nei mercati. Si fanno previsioni su questo. Per noi non è tanto un tema – sono piuttosto enti di ricerca con un'inclinazione più economica, diciamo così. Ma gli accumulatori dovranno adattarsi esattamente a questo, in modo da saper sfruttare bene queste oscillazioni in futuro. E allora
è chiaro: Ci saranno differenze stagionali. Ma gli accumulatori potranno fornire il giusto impiego nei momenti giusti. E se scomponi la catena del valore dal lato energetico – scusa – e quali potenziali ci sono: ne hai già nominati alcuni. Vorrei riassumere e integrare – e poi potrai dire cosa ne pensi, come sarà il trend in futuro. Cioè, ci sono, come detto, questi servizi di regolazione. Per gli ascoltatori: questo è
il fatto che i gestori della rete di trasmissione garantiscono la stabilità della rete – hanno bisogno diciamo di consumatori e produttori che aumentino e diminuiscano le loro prestazioni. E poi ci sono i mercati dell'elettricità che riflettono la disponibilità di energia e la domanda. E lì si incontrano diciamo un prezzo nel tempo. E oltre a questo abbiamo i temi della rete di distribuzione, dove si tratta di: Quanti colli di bottiglia ci sono nelle reti di distribuzione nei rispettivi momenti? E ormai in Germania – credo da primo aprile di quest'anno – ci sono anche questi tariffari di rete dinamici. In certi mercati
è ancora più dinamico, vedi UK e Paesi Bassi. E questo sarebbe anche un mercato molto interessante che prospetticamente si dinamizzerà ancora – veramente con colli di bottiglia in tempo reale a livello di linea, a livello di rete di distribuzione – e si rifletterà ancora nel mercato, dove un accumulatore può anche partecipare. Cioè, credo così in generale – forse si può ancora aggiungere l'ottimizzazione dell'autoconsumo, dove si dice: Okay, abbiamo un nostro impianto solare, cerchiamo di massimizzare la nostra stessa corrente e così non abbiamo i oneri di rete e le tasse.
Dove vedi il maggior potenziale e ci sono mercati specifici – la fornitura di servizi di regolazione è secondo me anche un mercato piccolo –, che allora non offriranno più molto potenziale in futuro? Sì, esatto, lo dici già tu. Un aspetto importante è che i mercati dei servizi di regolazione sono limitati dal volume. Abbiamo circa 580 MW nella regolazione primaria – credo in Germania. Esatto. E vediamo molto chiaramente che abbiamo già così tante batterie prequalificate. La prequalificazione è quasi il processo che devi passare
deve essere eseguito per poter offrire servizi di regolazione. Deve essere effettuato per ogni impianto. E esattamente – gli accumulatori a batteria sono già stati prequalificati in numero sufficiente per coprire il mercato. E naturalmente questo porterà al fatto che il mercato diventerà significativamente meno attraente nei prossimi anni, e probabilmente dovrebbe essere così che si instauri anche una maggiore concorrenza sui prezzi, in modo che i sistemi più efficienti abbiano vantaggi maggiori a un certo punto. Perché naturalmente questo
il sistema più conveniente vince anche sul mercato alla fine. E naturalmente vediamo lo spostamento verso il servizio di regolazione secondaria. Devo dire, anche quel mercato è limitato, ma abbiamo ancora spazio. Tuttavia, se in qualche modo – se si parla di 100 gigawattora, allora naturalmente il mercato – sono circa 2 GW, credo. Esatto, sono circa 2 GW. Allora il mercato scompare velocemente, devo dirlo chiaramente. Sì, penso che allora si dovrà
naturalmente focalizzarsi soprattutto sui sistemi più grandi – breve parentesi: non è così che questi mercati potrebbero espandersi nel tempo, perché la volatilità delle energie rinnovabili aumenta significativamente? Sì, naturalmente potrebbe accadere. Non sono uno che ha fatto previsioni lì. Ho visto previsioni agli eventi – sono diverse. È molto difficile prevedere cosa accadrà. Ma non aumenteranno nella misura in cui sarebbe rilevante rispetto ai 100 gigawattora, nel senso che
che diciamo, possiamo comunque buttarvi dentro tutti gli accumulatori a batteria. Decisamente non lo presumerei. E per questo abbiamo definitivamente bisogno di altri mercati dove i sistemi di accumulo funzionano. E esattamente lì, attraverso i mercati spot, c'è decisamente un potenziale. In realtà lo dicono tutti i trader, cioè le grandi aziende che sviluppano questi algoritmi intelligenti per ottenere ricavi su questi mercati. Dicono anche, questo è il mercato da sfruttare. Lì ci sarà più volume e più volatilità in futuro.
il che naturalmente parla un po' contro: In realtà, la volatilità dovrebbe a un certo punto stabilizzarsi al prezzo limite dell'accumulo o del grande accumulo, perché naturalmente lo spread è grande solo finché non si riesce a risolverlo in qualche modo. Ma se l'accumulatore può quasi risolvere questo spread, i prezzi dovrebbero comunque scendere in futuro, per quanto riguarda questi spread. Quindi anche lì, naturalmente, a un certo punto, quando il mercato diventa più grande o il mercato degli accumulatori a batteria diventa più grande, ci sarà anche un effetto su
il mercato. La domanda interessante per me in questo contesto è sempre: Un mercato è domanda e offerta. E in questo caso entrambe aumentano. Si potrebbe praticamente avere sempre più rinnovabili, e la domanda può essere aumentata solo in misura limitata – cioè vedi impianti flessibili nell'industria o e-mobility o pompe di calore. E allora la domanda è: Qual è la differenza tra l'accumulatore a batteria e questi picchi di potenza che si verificano nella produzione, meno il lato della domanda? Non è neanche
così banale. Definitivamente non è banale. Esatto, lì logicamente non si può neanche arrivare così rapidamente alla conclusione che i mercati funzioneranno a un certo punto e semplicemente si sistemeranno così che domanda e offerta si incontrino per così dire. Lo presumiamo. Cioè, a un certo punto sarà certamente più difficile per gli accumulatori partecipare al mercato, perché c'è più concorrenza. Semplicemente – si può certamente presumere questo. Esatto, forse riguardo agli altri casi di applicazione che
hai menzionato. Abbiamo anche le applicazioni dietro il contatore – l'aumento dell'autoconsumo è uno dei grandi aspetti ed è in realtà l'aspetto che ha trainato i primi mercati degli accumulatori. Cioè, un mercato di accumulo chiaramente focalizzato sull'autoconsumo, così come anche il mercato degli accumulatori commerciali. Una parte significativa dei sistemi in realtà è proprio questo: C'è principalmente fotovoltaico da immagazzinare temporaneamente e aumentare la quota che si utilizza direttamente. E esattamente con queste applicazioni, naturalmente c'è un'alta varianza di applicazioni e di vari aspetti che devi considerare individualmente.
È importante sapere che gli accumulatori lì sono piuttosto – direi – accumulatori di durata superiore alle ore. Lì stiamo parlando più di accumuli di 3–4 ore e oltre, perché semplicemente carichiamo le rinnovabili in modo relativamente lento e poi le rilasciamo in un momento in cui non abbiamo molta produzione. Cioè, è importante tenere questo in considerazione. Un altro caso di applicazione: Peak-shaving, che è molto prominente – cioè riduzione dei picchi di potenza. Lì naturalmente si cerca – paghi
per il picco di potenza più alto in 15 minuti dell'anno il prezzo della potenza. E se si può influenzare questo momento per così dire e con l'accumulatore si può ridurre questo picco di carico, allora è naturalmente di grande vantaggio. E vediamo che gli accumulatori in questa applicazione a volte si possono ammortizzare in 2–3 anni, se le caratteristiche sono date. Importante soprattutto per il caso di applicazione: abbiamo bisogno di punte strette che contengono relativamente poca energia. Potrebbe essere ad esempio qualcosa
come la mobilità elettrica, se si ha ancora un caricatore rapido o qualcosa del genere. E cosa è ancora importante perché diventi ancora più redditizio: È meglio essere anche sopra le 2.500 ore di utilizzo all'anno, perché allora si scivola nella fascia tariffaria dove il prezzo della potenza è significativamente più alto e dove devi pagare quindi tariffe più alte. Quindi in linea di principio: consumo costante e piccoli picchi sono in realtà ideali per questo caso di applicazione. E questo è
naturalmente piuttosto un'applicazione basata sulla potenza. Cioè, siamo allora piuttosto nel settore dei sistemi di accumulo che non devono avere tanta capacità energetica, ma soprattutto naturalmente devono riuscire a fornire la potenza. Esatto. E brevemente ancora sul punto delle reti di distribuzione: Come vedi tu i potenziali delle reti di distribuzione? Decisamente è una soluzione nelle reti di distribuzione, se si hanno sovraccarichi locali, lavorare anche con sistemi di accumulo. Come esattamente si configurano i mercati, purtroppo non ho nemmeno
informazioni su questo, ma decisamente i sistemi di accumulo possono fornire soluzioni. Quello che effettivamente sento ripetutamente, anche dalla ricerca – siamo abbastanza vicini all'elettronica di potenza –, è che si può ad esempio migliorare abbastanza bene la potenza nelle reti di distribuzione se si integra in qualche modo il DC. Cioè, possono essere semplici punti DC-to-DC, quindi da stazione di distribuzione a stazione di distribuzione, per poter sfruttare così in modo più flessibile la capacità delle due stazioni. Non deve essere sempre un sistema di accumulo.
abbiamo anche altre soluzioni. Si può raggiungere molto anche con il load management e così via. Penso che la flessibilità giochi anche un ruolo molto importante. Non dobbiamo necessariamente avere un sistema di accumulo dappertutto, solo per sostenere magari una modalità operativa che non ha senso. Naturalmente si dovrebbero impostare gli incentivi in modo che i consumatori utilizzino l'energia in modo tale che possiamo anche minimizzare l'uso dei sistemi di accumulo. Perché in fondo: certo, possiamo costruire sempre più sistemi di accumulo, ma i costi economici complessivi devono naturalmente rimanere
nel mirino. E quando si arriva alle flotte – il podcast si chiama infatti anche Smart Charge – e gli utenti, esatto, quando si deve decidere: Sulla propria sede si ha l'infrastruttura di ricarica. E quanto sistema di accumulo dovrebbe utilizzarsi allora? C'è una certa potenza di allacciamento di rete, e si vogliono sfruttare al meglio questi potenziali in termini di costi energetici. Cosa consiglieresti allora? Come si dovrebbe affrontare l'argomento? Beh, in linea di principio anche molto individuale naturalmente, perché dipende da quali potenze si installano
sulle stazioni di ricarica. Quindi se penso al caso d'uso dei camion ad esempio e si arriva improvvisamente con diverse stazioni di ricarica da 5-6 megawatt, questo naturalmente può rappresentare un problema per l'allacciamento di rete – se abbiamo una piccola azienda logistica o qualcosa del genere – allora magari hanno una potenza di allacciamento di circa un megawatt. Lì naturalmente bisogna guardare con attenzione. E lì i modelli di flotta sono naturalmente molto, molto importanti. Cioè riconoscere i modelli di flotta e anche sapere quando caricano i veicoli – come, lì abbiamo
anche molto. Esatto, lì abbiamo anche progetti di ricerca molto affascinanti proprio adesso. Abbiamo un progetto che si chiama Flexfleet. Lì guardiamo esattamente – cioè abbiamo molti dati da flotte di ricarica e cerchiamo di raggrupparli. E naturalmente si vede che ci sono già gruppi tipici. E naturalmente si può iniziare e prima vedere o riflettere come azienda, in quale gruppo rientrerei forse. Sono piuttosto un'azienda dove durante il giorno improvvisamente c'è un picco, perché
la gente arriva tutta in azienda, perché succedono cose, la produzione gira e così via. O sono un'azienda dove abbiamo turni, dove fondamentalmente succede qualcosa di continuo. Cioè ci sono vari modelli per così dire. E lì stiamo proprio cercando nella ricerca di definirne vari, così che si possa categorizzare meglio. E poi si può pensare meglio sulla base di questo, quanto sistema di accumulo ho effettivamente bisogno allora. E certamente anche un aspetto che si dovrebbe considerare di nuovo qui: un sistema di accumulo può essere una soluzione
lì, ma non deve essere la panacea, bensì si può anche vedere se si può usare il load management diversamente e se magari l'azienda ha ancora flessibilità che magari non sfrutta affatto, e poi si può anche risparmiare sui costi lì. Sì, esatto. Ci sono così regole empiriche che si potrebbero enunciare? Per esempio molte flotte si trovano di fronte alla decisione: Okay, se la mia potenza di allacciamento di rete non è sufficiente e diciamo il load management, per ritardare i processi di ricarica,
non è sufficiente – faccio ora un adeguamento dell'allacciamento di rete, che tra l'altro non è così economico, o investo in un sistema di accumulo o in una combinazione solare più sistema di accumulo? Cosa diresti tu? Una regola empirica generale è sempre molto difficile per me, perché dipende, come detto, molto individualmente dall'azienda. Credo che un aspetto che potrebbe entrare in gioco è riflettere: Forse sono in un'azienda dove mi aspetto che in futuro magari avrò anche esigenze energetiche crescenti, oppure
forse sono in un'azienda dove dico, magari avrò persino esigenze energetiche decrescenti, perché voglio diventare più efficiente o così, e grazie a ciò magari in futuro risparmierò potenzialità al mio allacciamento di rete che potrò usare diversamente. Un esempio che ho in mente: abbiamo fatto una volta un progetto con siti di telecomunicazione. E lì è molto interessante che i requisiti di potenza lì sono effettivamente diminuiti continuamente negli ultimi decenni, perché semplicemente la tecnologia è diventata sempre più efficiente e migliore. Quindi
la vecchia tecnologia radiofonica era molto, molto meno efficiente. E di conseguenza, ad esempio, nei siti sono emerse improvvisamente grandi capacità. Cioè, ci sono siti dove ci sono davvero allacciamenti da megawatt e dove non si fa nulla o poco. E lì è naturalmente ottimale dire: bene, ho naturalmente più capacità, allora posso magari mettere lì un accumulatore di batteria e persino fare regolazione della potenza o anche trading e così via. Esatto, sì. E nel settore della flotta, come detto,
è molto difficile. Bisogna distinguere: i camion – lì si ha naturalmente anche una richiesta completamente diversa dal punto di vista della quantità di energia, che bisogna mettere in buffer. Se si dice di un camion: bene, devono essere completamente caricati, perché stanno lì, vengono scaricati, caricati magari, e poi percorrono di nuovo una lunga distanza – allora naturalmente non vogliono dover ricaricare nel mezzo. Cioè, bisogna davvero dire: bene, abbiamo davvero bisogno di tutta la quantità di energia, dobbiamo fornirla, così e
Se siamo nel campo della mobilità privata, o se le persone caricano lì i propri veicoli privati presso l'azienda – allora bisogna pensarci su, se magari si fissano anche incentivi e si dice: bene, oggi potrebbe non andare così bene. Se comunque vuoi caricare completamente, paghi di più o così. E di conseguenza riduce il fabbisogno in modo dinamico, a seconda di com'è la situazione. E come la vedi tu questo tema? A volte ci sono ottimizzazioni contrastanti, ad esempio quando si effettua questo peak shaving, di cui
hai anche parlato, allora significa che bisogna avere un profilo il più possibile costante nei consumi di elettricità. E c'è anche il grande dibattito attualmente nell'industria: questa regola delle 7.500 ore, credo, dove si avevano tariffe di rete significativamente ridotte se si generava più o meno un carico base. E in realtà avremmo bisogno di consumi di elettricità più flessibili, che si orientino più sulla disponibilità delle energie rinnovabili e i colli di bottiglia in tempo reale. Cioè, il peak shaving è ancora un fattore di riduzione dei costi reale al giorno d'oggi. Allo stesso tempo si può
beneficiare degli spread di prezzo sulle borse dell'energia con tariffe dinamiche dell'elettricità. Ma a volte, quando si carica molto in certi momenti, perché il prezzo dell'elettricità è conveniente, si è creato un picco di carico. Quindi, come la vedi queste ottimizzazioni contrastanti? È davvero interessante, perché l'abbiamo visto naturalmente anche più volte nelle nostre simulazioni. Posso fare un esempio. Cioè, nella mia dissertazione, su cui sto attualmente lavorando, mi sono occupato di un
caso d'uso di una vetreria. Lì naturalmente si trattava principalmente di: come possiamo decarbonizzare? Poi entra in gioco l'idrogeno. Dobbiamo produrre idrogeno tramite elettrolisi – oppure era il caso d'uso che ho considerato. E poi all'inizio ho calcolato il tutto senza peak shaving – lo chiamo operazione consapevole del peak shaving – senza quello e ho visto cosa succede. E naturalmente gli accumulatori di batteria sono stati dimensionati molto più grandi. Gli accumulatori di batteria in quel caso
funzionano quasi come buffer anche per la generazione rinnovabile. In quel caso non nel sito, ma si tratta di PPA – Power Purchase Agreements –, cioè contratti con impianti rinnovabili che si trovano da qualche parte in Germania. Ma fondamentalmente il principio è lo stesso dell'aumento dell'autoconsumo. Si cerca naturalmente di attenuare la flessibilità – o meglio dire la dinamica – nella generazione con l'accumulatore. E come detto, senza questa operazione consapevole del peak shaving ho visto che gli accumulatori, credo, del 20, 30, 40 %
erano costruiti più grandi, effettivamente, e di conseguenza hanno anche generato picchi di potenza enormi. E quando ho poi guardato uno scenario diverso: bene, adesso facciamo peak shaving-aware – quale impatto ha sui sistemi di accumulo? Allora l'ottimizzatore ha improvvisamente ridotto significativamente la potenza dell'inverter. L'accumulatore l'ha mantenuto all'incirca della stessa dimensione, ma ha ridotto la potenza dell'inverter, proprio per evitare questi picchi di carico elevati. Cioè, c'è un optimum e bisogna
chiaramente vedere che non si può semplicemente usare l'accumulatore più grande e la potenza più grande lì, perché allora ad un certo punto si ha di nuovo un effetto contrario. Cioè, in altre parole: come flotta si dovrebbero considerare entrambi gli aspetti. Decisamente. E ci sono anche software di ottimizzazione sofisticati che tengono conto di queste cose – tra l'altro, sviluppiamo anche all'istituto uno strumento che fa esattamente queste cose. Esatto. E parliamo molto di accumulatori, adesso accumulatori stazionari.
Ma come la vedi tu il tema degli accumulatori bidirezionali, i potenziali della mobilità elettrica, e anche casi di applicazione pratica che si possono già realizzare – o quanto velocemente arriverà? Sì, decisamente una domanda estremamente interessante, perché se guardiamo il potenziale che abbiamo teoricamente in quest'area – abbiamo già circa 125 GWh di capacità di batteria installati in tutti i veicoli in Germania. Lì sono inclusi anche gli ibridi. E se lo
paragoni con i 100 GWh da prima, di cui abbiamo bisogno entro il 2030, allora si vede: è un numero rilevante. E naturalmente dobbiamo assicurarci di sfruttare anche lì la flessibilità il più possibile. E ora guardando al futuro: se si elettrificassero tutte le auto – credo siano 70 milioni in Germania –, diciamo all'incirca 60 kWh di batteria in media, arriviamo a circa 4,2 TWh, come ho calcolato. Sono numeri enormi. Potremmo teoricamente coprire completamente il fabbisogno di accumulo a breve termine
ben coprire questo. E ovviamente bisogna considerare: non assumiamo che questo potenziale completo possa essere sfruttato, ma solo una parte di esso. E la domanda è: quanto grande è questo potenziale parziale? Non posso darti un numero adesso, ma si vedrà nei prossimi anni. In questo momento vediamo in realtà che siamo ancora in progetti pilota. Cioè, singole applicazioni dove guardiamo l'intero tema, e questa commercializzazione probabilmente – sì, io sono
In questo ambito non sono un esperto e non potrei dire che tra due anni e sei mesi sarà tutto pronto. Ma credo che ci vorranno ancora un paio d'anni prima che entriamo veramente in massa in questa fase di commercializzazione, come accade con gli accumuli di grande scala. Comunque sì. Quindi penso che i problemi sono ovviamente spesso noti. Ovviamente abbiamo decisioni tecnologiche da prendere: ricarica AC versus DC per così dire, dove AC dal punto di vista tecnico sarebbe forse più semplice. Solo che finora abbiamo relativamente pochi veicoli che possono farlo con
l'onboard charger. Con il DC abbiamo alti costi di investimento per l'infrastruttura, quindi il caso d'uso diventa forse economicamente meno interessante. E alla fine ovviamente la normativa, come sempre in Germania un grande tema. Direi doppia tassazione e così via, che in realtà dovrebbe già essere stata abolita, ma credo che rimane ancora un po' sospesa. E anche il multi-uso nel senso del principio di esclusività si potrebbe menzionare, cioè quando l'energia verde e grigia si mescolano in un accumulo – l'energia verde finanziata dall'EEG e
non si sa più quale corrente è quale. Questo è il grande problema che in realtà è già stato risolto nella legge, ma ora tocca all'Agenzia federale della rete, per così dire, creare le condizioni quadro, come potrebbe apparire un concetto di misurazione, in modo da poter distinguere questi diversi flussi di energia. Alla fine, come detto, vediamo vari casi d'uso che sono già facili da implementare: behind-the-meter, cioè quando si tratta di picco shaving o simili, oppure aumento dell'autoconsumo. Lì abbiamo ovviamente già enormi potenzialità. E vediamo
che lì le cose si stanno realizzando e dove nella ricerca abbiamo elaborato esempi. Esatto, per le altre cose, come detto, penso che arriveranno di sicuro. Ma forse dobbiamo avere ancora un po' di pazienza fino a quando la normativa e le condizioni quadro non si saranno migliorate. E poi alcune controreplica: quanto, dato che hai già delineato un enorme potenziale, sia che si tratti di 60 kWh o più
o meno – credo che in auto in Germania ormai ce ne siano circa 48 milioni, ma comunque poi con i camion e così via ce ne sono ancora di più. Quanto di questo potenziale sarà tolto dagli accumuli a batteria? Puoi dare una risposta a intuito, o semplicemente un educated guess? Quanto rappresenterà il caricabatterie bidirezionale in futuro? E quanto rappresenteranno gli accumuli a batteria delle capacità di accumulo,
che ci saranno in Germania? Sì, è sicuramente il Santo Graal, per così dire. Se lo sapessimo, avremmo ovviamente già un numero e probabilmente lo avremmo già pubblicato. Quindi penso sia davvero difficile fare una valutazione, perché, come detto, i mercati stanno cambiando dinamicamente. Cioè, dovremmo sapere come appariranno i mercati in seguito. In 10, 20 anni possiamo fare previsioni. Ma come detto, entrano in gioco così tanti fattori. Penso,
non lo vedrei come se mettessimo il caricabatterie bidirezionale contro gli accumuli di grande scala o così, ma vedrei entrambi semplicemente come un'opportunità fantastica per creare questa flessibilità. E credo che entrambi gli ambiti debbano lavorare duramente affinché raggiungiamo ad esempio i 100 GWh nel 2030. Quindi penso che ogni progetto di ricarica bidirezionale, ogni accumulo di grande scala sia prezioso in questo senso. E quando a un certo punto arriviamo al punto in cui diciamo: bene, ora abbiamo così tanta flessibilità – dobbiamo vedere cosa
possiamo effettivamente farci. Penso che ci vorranno ancora un paio d'anni prima che arriviamo a questo punto. A quel punto i primi grandi accumuli avranno probabilmente già completato un ciclo. Cioè, allora si prendono nuove decisioni di investimento. Ma penso che per la fase attuale non ci sia alcuna contraddizione. Parlando di decisioni di investimento per gli operatori di flotta: se si avessero ad esempio veicoli con un inverter bidirezionale lato AC nel veicolo, si potrebbe utilizzare l'attuale infrastruttura di ricarica AC. Bisogna fare qualcosa retroattivamente?
Hai concrete raccomandazioni su come posizionarsi al meglio per essere pronti? Beh, purtroppo non posso dirlo in dettaglio, onestamente, perché non è il mio focus principale nella ricerca. Posso solo dire che attualmente ci sono relativamente pochi modelli che offrono questo. E penso che ci sia ancora una grande discussione da condurre su se gli OEM non dovrebbero concentrarsi maggiormente in questo ambito, per così dire,
affinché sia possibile. E sì, questo è quello che posso dirne. Tutto bene. E abbiamo parlato molto della Germania. Forse hai ancora una prospettiva o riflessioni su come tutti i temi che abbiamo affrontato – se vedi differenze a livello internazionale, in determinate regioni importanti ad esempio, o anche in altre regioni dove pensi: ah, questo sarà completamente diverso – oppure se il mondo per così dire sta seguendo il modello tedesco
cambierà notevolmente. Sì, in linea di principio credo che molte cose possano essere trasferite e alla fine ci sono anche altri mercati interessanti dove tutto funziona bene. Come tedeschi possiamo imparare ancora molto da altre regioni. Voglio dire, soprattutto dai Paesi nordici e dalla Gran Bretagna vediamo che cose come i mercati Fast-Frequency-Response, che attualmente sono in discussione da noi, esistono già lì.
Per introdurre un esempio pratico, ci si può orientare all'estero e forse raccogliere anche best practice, per così dire riguardo al market design e così via. Sì, ma naturalmente ci sono anche differenze. Diciamo, per esempio i grandi impianti di accumulo negli USA. Effettivamente vengono gestiti diversamente rispetto all'Europa. Da noi abbiamo piuttosto sistemi di accumulo che sono impianti di stoccaggio orario molto più grandi, che vengono utilizzati principalmente per il buffering delle rinnovabili.
Soprattutto l'Australia, esatto, soprattutto la California o l'Australia – sistemi di batterie enormi che ovviamente operano proprio in questo settore e hanno anche un effetto di stabilizzazione della rete. Quindi esatto, ci sono ancora differenze. E io stesso ho avuto un'esperienza molto interessante – una differenza che forse posso mostrare qui. Ho fatto uno stage presso Sonnen negli USA. Era il 2018. Così, prima amministrazione di Donald Trump, anche già controversie negli USA. E esatto, ma a parte gli aspetti sociali
ho naturalmente acquisito anche informazioni tecniche su come Sonnen – un'azienda tedesca nel settore degli accumulatori domestici – opera su quel mercato e come funziona negli USA, o quali sono gli aspetti lì. E all'epoca erano cose fondamentalmente diverse e sicuramente anche oggi ancora approcci diversi. Lì il focus era naturalmente soprattutto sul fatto che le reti non sono così stabili. Sì, lo sentiamo sempre dire. All'epoca avemmo – esatto, all'epoca avemmo l'uragano che ha devastato tutto Porto Rico, credo
e dove c'erano interruzioni di corrente per settimane. Era proprio al tempo in cui ero lì. E allora abbiamo elaborato lì molti ordini in quella direzione, in modo che le persone lì volessero essenzialmente le batterie come alimentazione di emergenza, cioè volessero costruire praticamente la loro propria isola di rete. In Germania ci sono anche sistemi che possono farlo, ma è la minoranza che lavora in questo settore. E improvvisamente un caso d'uso completamente diverso negli USA. E credo che
naturalmente bisogna tenere d'occhio i mercati un po', soprattutto quando si opera a livello internazionale come azienda, per identificare per così dire i mercati giusti per il vostro prodotto. E credo che ci siano ancora differenze in tutto il mondo. Ma anche molte similitudini, credo, dove l'innovazione tedesca può anche diffondersi nel mondo. Okay, per concludere ancora – magari hai dei pensieri che vorresti condividere con gli ascoltatori. E come possono gli ascoltatori rimanere in contatto con te
nel miglior modo possibile? Oppure leggere ulteriori informazioni. Sì, fondamentalmente molto volentieri tramite LinkedIn. Lì ci siamo, sono anche molto reattivo e accetto volentieri qualsiasi idea quando si tratta di argomenti di ricerca. Siamo molto ben posizionati, credo, per quanto riguarda la ricerca ad Aachen. Possiamo, come detto, condurre ricerca veramente a tutti i livelli, dal materiale attraverso il livello di cella e modulo fino al livello di sistema. Possiamo condurre ricerca nell'ambiente di mercato. Questo significa che se ci sono idee lì, anche dall'ambito dello smart charging naturalmente, dove probabilmente molti adesso
stanno ascoltando dall'area – abbiamo effettivamente realizzato progetti con successo con Mobility House, Hubject, Smart L. Nomi ben noti dal settore. Questo significa che potete raggiungerci volentieri o raggiungere me. E magari ne risulta il uno o l'altro contatto. Fantastico. Allora molte grazie e buon viaggio di ritorno verso ovest. Sì, molte grazie. È stato molto divertente. Sì, è stata un'intervista emozionante con Jonas. Abbiamo potuto ottenere insight su i vari argomenti – l'ho trovato molto affascinante – in particolare il suo
background e come si è arrivati da una tesi di master alla fondazione. È inusuale e la maggior parte delle tesi finiscono in qualche cassetto. Così bello che poi ha portato a una start-up di successo, che è leader nel tema della durata della vita delle batterie e dell'analisi. La RWTH è naturalmente un'università molto importante in Germania e avere anche un po' di insight su come avvengono gli spin-off, e poi anche gli insight su Sonnen e quali sono le differenze tra USA e Germania e le varie catene di valore che abbiamo nel settore energetico. Quanto ci sarà
allora in servizi di regolazione, se il mercato è abbastanza grande e quanti impianti di accumulo di batterie avremo bisogno, in quali punti e quale tipo di chimica è rilevante, e in particolare aspetti geopolitici tra Germania o Europa e Cina e Norvegia. Come anche infine gli accumulatori di batterie nei veicoli, il tema del caricamento bidirezionale e quali sono i potenziali – e per le flotte in particolare la decisione: Quanta capacità di accumulo di batterie ho bisogno? Quindi penso, una prospettiva veramente riuscita e una determinazione dello stato attuale in vari modi su questo argomento con un esperto assoluto che è
appassionato di questi argomenti. Quindi spero vi sia piaciuto. Per favore lasciate cinque stelle e consigliate. E al prossimo episodio.
Welcome to the Smart Charge by RiDERgy Podcast. This is Claudio Geyken, Founder and CEO of RiDERgy. This is your show to learn about all things energy management and smart charging innovation for electric vehicles and fleets.
Ja. Hallo, Jonas. Wie geht's dir heute? Schön, dass du dabei bist. Ja. Hallo. Freut mich sehr, hier zu sein. Vielen Dank für die Einladung. Und ja, geht mir soweit sehr gut. Ja, ist immer eine lange Anreise nach Berlin. Aber lohnt sich auf jeden Fall. Ja. Du bist ja im Westen der Republik und bei der RWTH in Aachen. Aber lebst du in Köln, meintest du? Genau. Ich lebe in Köln. Ist tatsächlich so der große Bruder, sage ich mal, von Aachen. Genau, die Pendelstrecke dazwischen geht aber
tatsächlich. Und ja, viele, die in Aachen arbeiten, sind in Köln. Genau. Und ja, die RWTH ist dann in Aachen. Da ist dann mein Arbeitsplatz sozusagen. Und genau da bin ich dann dreimal die Woche ungefähr. Dann lass uns, bevor wir wirklich ins Thema einsteigen mit Batterien vielleicht – wie bist du da hingekommen, was machst du, oder wer bist du auch als Person? Vielleicht kannst du ja ein bisschen die Hörer abholen. Gerne ausholen, wie du dich fühlst. Ja, sehr gerne. Wie bin ich an
die RWTH gekommen? Ich komme aus der Region, bin in Krefeld aufgewachsen, rund um Krefeld. Und ja, die Energiethemen waren für mich eigentlich vom Anfang an irgendwie relevant. Vor allem Elektromobilität tatsächlich. Soweit ich zurückdenken kann, war ich immer sehr begeistert davon und habe alles mitverfolgt. Ja, die ganzen Entwicklungen, als Tesla gekommen ist und so weiter, war ich natürlich auch immer sehr begeistert und habe mitgefiebert. Ja, dann war eigentlich nach dem Abitur der logische
Schritt, irgendwie an die RWTH Aachen zu gehen. Einfach, weil das in der Region, glaube ich, dann einfach auch die renommierte Adresse ist, was diese Themen angeht. Und ja, so habe ich dann 2012 den Bachelor in Aachen angefangen, in Elektrotechnik tatsächlich, und habe mich dann auch relativ schnell auf das Thema Energietechnik fokussiert. Das kann man dann am Ende des Bachelors schon mal so ein bisschen machen. Habe in die Themen reingeschaut, habe auch meine Bachelorarbeit dann direkt zum Batteriethema geschrieben. Und ja, da war die erste Connection
dann da. Und dann habe ich den Master auch an der RWTH weitergemacht und dort wieder vertieft wirklich auf die Energietechnik, und dann auch immer mehr Kontakt zum ISEA-Institut gehabt, also das Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe, was ja in der Elektromobilität die größte Adresse in Aachen auch ist. Und genau dort dann auch die Masterarbeit geschrieben. Und ja, dann hatten wir tatsächlich eine sehr spannende Situation, dass die Ergebnisse meiner Masterarbeit auch quasi für ein Start-up wiederverwertet wurden.
Dann haben wir nämlich Cure Battery Intelligence gegründet, beziehungsweise ja, Kai-Philipp Kiries – sagt bestimmt vielen etwas – mein Kollege und auch damaliger Bachelorarbeitsbetreuer, der hat das dann gegründet, mit zwei anderen noch zusammen. Und ja, in der ganzen Gründungsgruppe waren dann sehr viele aus der Abteilung auch dabei. Und da hat sich für mich natürlich die Frage gestellt: Bleibe ich eher am Institut, oder möchte ich vielleicht dann doch in den Start-up-Bereich direkt reingehen? Und ich habe mich dann tatsächlich ja nach
längerem Überlegen doch überzeugen lassen, erstmal den wissenschaftlichen Weg weiterzuverfolgen. Bin dann 2019 als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der RWTH Aachen eingestiegen, sozusagen mit dem Ziel der Promotion. Und genau, in den letzten Jahren habe ich mich natürlich sehr stark auf die Batteriespeicherthemen fokussiert in meiner Forschung. Hat am Anfang eher aus der Energiesystemanalyse angefangen, also tatsächlich größere Energiemodelle, auch nationalweite Energiesystemmodelle, die wir dort mitentwickelt und auch verbessert haben. Und da ging es natürlich auch immer um Flexibilität und Speicher. Und
dann aber auch immer mehr die Themen Richtung Industriespeicher und Großspeicher, also der stationäre Bereich, wo wir auch immer gut aufgestellt waren in unserer Forschung. Wir haben zum Beispiel das große Monitoringprogramm für Heimspeicher auch dort betreut im Institut. Und genau bin ich darüber wirklich in diese Themen dann auch reingekommen. Ja, und dann habe ich 2022 die Abteilungsleitung in der Abteilung für Netzintegration und Speichersystemanalyse übernommen. Und genau, wir sind ein Team von 10 bis 15 – immer mal so ein
bisschen wechselnden – wissenschaftlichen Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen, und widmen uns allen Themen, wo irgendwie Batterien mit dem Netz interagieren. Das kann Elektromobilität sein, Smart Charging, oder aber auch, wie gesagt, der Bereich, wo ich dann so ein bisschen stärker fokussiert bin: stationäre Batteriespeichersysteme, Heimspeicher, Industriespeicher, Gewerbespeicher, Großspeicher. Also genau die ganze Palette. Spannend. Da werden wir sicherlich noch drauf eingehen. Bevor wir das machen, vielleicht noch ein paar Wörter zum Institut, dadurch dass es ja so eine prominente Rolle hat – vielleicht kann es ja
ein paar Eckdaten noch geben, wie das dazu kam, dass sich das Institut so prominent wurde, wer so die Player sind, wie sich so ein Institut dann auch aufstellt, um diese Exzellenz dann auch weiterhin zu behaupten. Ja, sehr gerne. Also, das Institut ist ja ursprünglich – es gibt das Institut ISE jetzt ungefähr 60 Jahre. ISE steht für Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe. Das heißt, zunächst einmal war das Thema tatsächlich gar nicht Batterien, sondern es ging natürlich
um Mobilität, um Antriebe, viel auch im Zugbereich, und aber auch ganz stark um Leistungselektronik. Und da haben wir bei uns tatsächlich auch mit Professor Doncker einen der führenden Wissenschaftler auf diesem Gebiet. Der gilt weltweit, glaube ich, als einer der erfahrensten Leute in diesem Bereich und hat unter anderem sowas wie die Dual-Active Bridge – für die, die jetzt ein bisschen mehr in der Materie sind – entwickelt oder mitentwickelt. Und genau das war das Startthema. Batterien kamen ja
dann erst so in den 2000ern wirklich richtig auf. Und dann kam Anfang der 2000er Professor Dirk Uwe Sauer ans Institut als Juniorprofessor und hat eben den Lehrstuhl für elektrochemische Energiespeicher sozusagen aufgemacht. Seitdem ist der Batteriebereich dann konstant gewachsen. Wir haben heute am Institut circa 150, oder mehr als 150, wissenschaftliche Mitarbeitende – also wirklich ein sehr großes Institut. Und während das vielleicht vor ein paar Jahren noch ungefähr 50:50 war zwischen Leistungselektronik und Batteriespeichertechnik, hat sich das jetzt schon nochmal so ein bisschen Richtung Batteriespeicher
verschoben. Der Boom natürlich auf den Märkten – die Themen, die in den letzten Jahren noch einmal deutlich an Interesse zugelegt haben, haben natürlich dazu geführt, dass auch in der Forschung dort mehr aufgebaut wurde. Und ein Aushängeschild, denke ich mal, definitiv vom Institut ist jetzt auch das neue Centergebäude. Es ist nicht vom Institut allein, aber wir sind als Institut Teil von diesem Batterie-Centergebäude. Das heißt CARL – also Center for Aging, Reliability and Lifetime Prediction of Batteries and Power Electronic Devices. Also ein langer Name. Aber
wie der Name sagt: großer Fokus auf Lebensdaueranalysen und Alterung von Batteriespeichern. Das ist quasi ein Centergebäude – wir haben es 2022 eröffnet. Und das Gebäude hat eigentlich alle Spielereien, die man in der Wissenschaft sich so vorstellen kann, von Nano-CTs – also wirklich, man kann auf die kleinsten Auflösungen sozusagen gehen, um Materialeigenschaften an Batterien zu erforschen. Wirklich spektakulär, glaube ich, was man da machen kann – bis hin zu einem ganz großen Aspekt: Testing bei uns. Also wir haben Tausende Testkanäle wirklich, in denen wir Batterien parallel
anschließen können und dann Zelltests durchführen können und dementsprechend natürlich auch Alterung und so weiter untersuchen können. Und dann geht das Ganze natürlich auch weiter hoch bis Pack-Aspekte und dann eben den systemischen Bereich, aus dem ich dann komme. Wirklich, wir decken da quasi die ganze Bandbreite ab, was die Themen angeht. Produktion muss man sagen ist so ein bisschen ausgenommen – also wirklich großskalige Produktion ist natürlich ein sehr schwieriges Thema, auch forschungsmäßig braucht man natürlich großen Invest. Und da haben wir natürlich in
Münster auch die Forschungsfabrik, wo wir dann sozusagen auch Connections haben. Also das ist der einzige Bereich, wo wir vielleicht nicht ganz so stark involviert sind, aber sonst die ganze Bandbreite. Sicherlich auch noch wichtig zu erwähnen: Das Thema Daten ist sehr groß geworden. Also Big Data – wir haben auch jetzt eine Professur bei uns mit Doktor Won Lee, der in dem Bereich auch sehr stark ist und wo wir jetzt auf Artificial Intelligence for Batteries sozusagen setzen. Also wirklich smarte Algorithmen, die dann die Daten auswerten
können – die riesigen Mengen an Daten, die von Batterien kommen. Vielleicht noch zwei Worte zu meiner Abteilung. Wie ich ja gesagt habe, sind wir mehr systemisch fokussiert. Das heißt, bei uns geht's dann mehr darum, wie wir die Systeme zuverlässig betreiben können, wie wir bestimmte Energiemanagement-Themen lösen – also wann soll der Speicher laden, wann entladen und so weiter, wie können wir in die Märkte am besten integrieren. Und da haben wir bei uns eine sehr spannende Infrastruktur, nämlich den Großspeicher im FÜNF-B. Weiß
nicht, ob der eine oder andere das vielleicht schon mal gehört hat. Also es ist ein Forschungsspeicher auf Megawatt-Skala, und der Speicher hat 7,5 MWh Kapazität. Wir sind an den Märkten quasi konstant vermarktet. Wir haben hauptsächlich FCR, also Primärregelleistung, gemacht in den letzten – ja, es sind schon acht Jahre jetzt, die wir am Markt sind. Also schon extrem lange für Großspeicher, weil Großspeicher ja quasi erst in den letzten Jahren richtig aufkam. Das heißt, wir haben von Anfang an
Daten sammeln können – minütliche Messdaten von allen Systemen, die wir dort haben – um dann Aussagen zu treffen über: Wie zuverlässig ist das? Wie effizient? Wo müssen wir tatsächlich noch nacharbeiten? Und in dem Speicher sind, vielleicht auch noch wichtig zu erwähnen, fünf verschiedene Technologien. Also wir haben Blei-Technologien, die damals noch so ein bisschen als Kandidaten in Frage kamen. Heute nicht mehr, muss man sagen, aber das hat sich so ein bisschen – natürlich hat sich sehr schnell herausgestellt, dass das eher nicht so
gut geeignet ist. Aber auch drei Lithium-Ionen-Technologien. Das heißt, wir können auch verschiedene Technologien gegeneinander benchmarken. Ich glaube, das ist super wichtig. Und vielleicht ein letzter Punkt noch, den ich auch erwähnen muss, glaube ich. Wir sind auch sehr stark in der Marktforschung gewesen, jetzt in den letzten Jahren. Also haben mit der Seite Battery Charts und Mobility Charts unter anderem dort, ja, ich glaube, Instrumente auch bereitgestellt, die von vielen genutzt wurden und wo man dann die Entwicklungen auf den Batteriemärkten verfolgen kann. Interessant, ein bisschen so wie das bekannte
auch Energy Charts vom Fraunhofer ISE – tatsächlich so ein bisschen daran angelehnt, aber natürlich dann mit Deep-Fokus auf Batterieanwendung. Na ja, spannend. Ja, und ein Thema, was ich auch sehr spannend finde, was man ja auch in Deutschland immer pushen möchte, ist: Wie schafft man Spin-offs von Unis mit Start-ups zu erreichen? Ich glaube, die RWTH und das Unternehmertum in Deutschland sind extrem erfolgreiche Beispiele. Vielleicht kannst du auch ein paar Wörter sagen, insbesondere dann auch in der Überleitung zu Accure, wie es dazu kommt, dass die
RWTH deines Erachtens da so ein gutes Ökosystem ist. Ja, sehr gerne. Kann ich gerne ein bisschen teilen, was ich so erlebt habe. Ich glaube, grundsätzlich sind die Bedingungen sehr gut an der RWTH, muss man sagen. Wir haben sehr viele erfolgreiche Ausgründungen dort. Wenn man sich den Batteriebereich anschaut, dann haben wir da, ja, ich würde sagen, die gesamte Wertschöpfungskette fast der Batterie in Start-ups so ein bisschen abgebildet. Vielleicht die Produktion so ein bisschen wieder ausgenommen. Aber das ist ja sowieso ein schwieriges Thema
in Deutschland. Kannst du da ein paar Namen nennen? Ich glaube, Scilip zum Beispiel für Recycling. Es gibt dann Woltfang zum Beispiel, die machen so Second-Life-Gewerbespeicher hauptsächlich. Und dann gab es natürlich auch sehr viele erfolgreiche Ausgründungen bei uns am Institut. Wir haben beispielsweise die Batterie-Ingenieure. Das ist mehr, ja, ich sage mal eine Testing-Klitsche sozusagen, wo man Batterien dann testen kann unter jeglichen Aspekten. Und dann haben wir auch, ja, wirklich Deep-Technology-mäßig, da zum Beispiel Safeion als Ausgründung.
Die machen mit Ultraschall sozusagen Untersuchungen an Batterien und können dann feststellen, wie der Zustand der Zelle ist, Alterung und so weiter, und versuchen, das eben auch in Anwendung einzubauen, dass man ein konstantes Monitoring machen kann. Auch sehr interessant. Ebus-Plan fällt mir noch ein – also, wie der Name sagt, dann eher Richtung Planung von Busflotten. Genau, und natürlich Accure dann auch an der Stelle, also ja, großem Stil Monitoring von Batteriespeichern und Alterungsprognose sowie ja eben auch sicherer Betrieb als
Argument. Genau, ich glaube, die Beispiele zeigen alle, dass es in Aachen sehr gut möglich ist. Ich habe das so ein bisschen mitbekommen, natürlich auch über Accure, dass es da sehr viele Möglichkeiten gibt, sich zentral an einer Stelle in der RWTH – die dort, also RWTH Innovation, die da ja sich um die Leute kümmert und denen auch Tipps gibt, was zu tun ist und so weiter, auch bei Förderanträgen und so. Also ich denke, das ist definitiv sehr gut. Und
vielleicht auch ein Aspekt, warum es so gut funktioniert. Ich glaube einfach, die Connection zur Industrie ist definitiv auch sehr gut in Aachen. Das heißt, man bekommt auch in der Forschung – also, jetzt zum Beispiel als ich als wissenschaftlicher Mitarbeiter konnte dann auch sehr schnell in Projekte eintauchen, die wir mit Industriepartnern wirklich sehr eng hatten. Und da entwickeln sich natürlich schneller Ideen, wo am Markt Sachen fehlen, sage ich mal, und wo man vielleicht eine Idee hat. Da könnte ich hingehen. Ich denke, das ist
ja auch wichtig. Man braucht immer eine gute Idee am Anfang, und die muss auch irgendwo im Umfeld entstehen können. Ich denke, das ist dort gut möglich. Okay. Und dann lass uns mal ein bisschen in Accure nochmal die Entstehungsgeschichte – oder was war deine Masterthesis genau? Und vielleicht noch ein paar Anekdoten, wie es dazu kam. Ja, das war eine sehr spannende Zeit, muss ich sagen. In der Masterarbeit habe ich mich hauptsächlich darum gekümmert – oder es ging darum, sozusagen aus Heimspeicherdaten die Alterung oder
sozusagen die Restkapazität eigentlich zu bestimmen der Systeme. Der große Vorteil war, oder warum das überhaupt erst bei uns möglich war, dass wir über Jahre sozusagen Daten gesammelt haben im Speichermonitoring – also das große, bundesweite Monitoring-Programm für Heimspeicher, was da auch, glaube ich, zum Erfolg des Marktes nachher beigetragen hat. Und da haben wir circa 20 Systeme, oder sogar ein paar mehr, mit Messsystemen ausgestattet, mit hochauflösenden, haben dort wirklich sekündlich alle wichtigen Spannungs-, Strom- und Temperaturdaten gemessen und konnten dann natürlich
diese ganzen Daten auswerten. Und darum ging es dann in meiner Masterarbeit. Dann habe ich ein Verfahren entwickelt, wie man, basierend auf Ampere-Hour-Counting mit gewissen Filterungen der Daten und Relaxationsphasenbestimmung und so, quasi die Restkapazität relativ zuverlässig bestimmen kann. Weil bei Heimspeichern eben schon auch häufiger mal der Zustand auftaucht, dass das System leer und voll wird, also wirklich der volle Zyklus passiert. Das ist natürlich dafür Voraussetzung, dass das mit dem Ampere-Accounting funktioniert. Das funktioniert nicht
in allen Anwendungen, aber genau für die Anwendung funktioniert es sehr gut. Und ich glaube, genau die Ergebnisse waren dann eigentlich sehr vielversprechend und wurden dann quasi für Accure auch weiterverwendet, um dort darauf aufbauend dann noch mal einen deutlich komplexeren Algorithmus aufzubauen. Und ja, dadurch bin ich da reingeraten, sozusagen, und natürlich auch über die guten Kontakte dann zu meinen Kollegen Kai Philipp und Jan Fegener, der da auch groß mit gemischt hat. Ja, die ganze Gründungsphase war dann ja auch langwierig. Ich glaube, das
hat sich schon jetzt rückblickend – boah, das waren bestimmt dreiviertel Jahr, bis da wirklich viel passiert ist. Dann muss man natürlich erstmal gucken, wie startet man überhaupt, wer wird wie beteiligt und so weiter. Das sind immer so die großen Fragen am Anfang, gerade wenn man viele Leute hat – nicht so einfach. Da muss man natürlich auch die Diskussion führen. Aber ich glaube, menschlich waren wir am Institut immer auf einer sehr guten Schiene, und das hat dann sehr gut geklappt. Ja, und dann konnte Accure gegründet
werden. Und am Anfang habe ich da auch, ich sage mal, noch viel mitgemischt, habe auch geguckt, dass die Ergebnisse aus meiner Masterarbeit gut übertragen werden können, die Erkenntnisse, und dass man da wirklich schnell in ein Produkt kommt. Was, glaube ich, den Erfolg von Accure so ein bisschen auch ausgemacht hat in den ersten Jahren, ist einfach, dass man zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort war – weil, wie so oft: genau die Heimspeicher sind natürlich zu dem Zeitpunkt dann wirklich zu
einem kommerziellen Markt entwickelt. Wir reden von 2017–2018. Die Gründung war 2020. Aber genau davor war sozusagen die Phase, wo der Markt richtig hochgelaufen ist, 2017 plus. Und das hat natürlich dann dazu geführt, dass wir sehr gute Bedingungen hatten, um in diesem Markt erstmal einzusteigen. Und wir hatten die Kontakte über das Monitoringprogramm. Wir konnten mit den richtigen Leuten anfangen, schon große Projekte aufzusetzen und dadurch eben diesen Skalierungseffekt am Anfang schon erreichen – der Software, würde ich sagen. Und dann aber natürlich, ja, muss
man sagen, kam dann der nächste Schritt. Und das war auch eigentlich perfekt, weil dann kam der Großspeichermarkt irgendwann nochmal. Da hat man natürlich den Vorteil: Da muss man nicht in einzelne Systeme integrieren, sondern man integriert direkt mehrere zehn, hundert Megawattstunden. Das ist natürlich deutlich einfacher, als die kleinen Systeme einzeln in die Software zu integrieren. Und ja, ehrlich gesagt, war das dann nochmal so der zweite Riesenschub, der dazu geführt hat, dass genau auch die nächsten Finanzierungsrunden ganz gut, glaube ich,
gelaufen sind. Und ja, ich denke, perspektivisch ist E-Mobility noch ein großer Aspekt, wo man schon gute Projekte hat, aber wo man auch weiter noch rein muss, weil das dann nochmal einen anderen Faktor von der Skalierung gibt. Aber es ist natürlich nicht so einfach mit den großen OEMs und so weiter. Ich glaube, das kennt jeder, der in dem Bereich versucht, Sachen aufzusetzen. Das ist einfach schwieriger, als wenn man einen Großspeicherbetreiber hat, der vielleicht zwei, drei Systeme
hat. Da kann man dann auf relativ flacher Ebene mit denen reden, auf Augenhöhe. Und bei den OEMs – bis man da den richtigen Kontakt hat, das ist immer schwierig. Total. Ja, und blickst du rückblickend auf das Thema – hättest du doch mitgemacht und dich nicht für den wissenschaftlichen Weg entschieden – mit ein bisschen Reue, oder gar nicht? Und wie kam es da zur Entscheidung? Wie war die Entscheidungsfindung für dich damals? Ja, sehr gute Frage.
Habe ich fast schon so ein bisschen damit gerechnet, dass sie kommt. Genau. Ja, ich tendiere dazu, das dann nicht so sehr in Frage zu stellen, weil ich glaube, es waren zwei sehr gute Wege für mich, die ich hätte gehen können an der Stelle. Und ich habe mich letztendlich dann nochmal für den wissenschaftlichen Weg entschieden, einfach weil ich überzeugt war, dass auch noch viel Forschungsarbeit getan werden muss. Für mich war einfach dieser Impactfaktor wichtig, sodass man irgendwie mit
dem, was man tut, auch einen großen Impact hat. Und ich wollte irgendwie in der Forschung noch mitwirken. Ich glaube auch einfach die Bedingungen und die Kontakte zum Institut waren sehr gut. Und zum Beispiel auch zu Dirk Uwe Sauer hatte ich immer einen sehr guten Kontakt. Der ist menschlich einfach super angenehm als Professor. Und da muss man sagen, das hat die Entscheidung natürlich dann leichter gemacht, zu sagen: Da fühle ich mich wohl, da möchte ich den Weg noch fünf, sechs
Jahre weitergehen. Und genau so habe ich mich dann dafür entschieden. Und ich würde jetzt auch rückblickend nicht sagen, dass ich es bereue. Natürlich gibt es immer Ups and Downs und auch Vor- und Nachteile, wenn man zum Beispiel auf die Promotion blickt. Muss ich ganz klar sagen: Klar, man ist an der Topforschung mit dran, das macht super viel Spaß. Man hat natürlich einen gewissen – ja, wie das an Universitäten einfach so ist – großen Bürokratiehals da mit dran, wo man natürlich mit klarkommen muss.
Und Sachen dauern vielleicht länger, als man es möchte. Und man kriegt Sachen nicht so schnell umgesetzt, wie man es möchte. Man ist natürlich – ja, ich denke, insgesamt muss man sagen, ist es sehr herausfordernd, alle Sachen unter einen Hut zu kriegen, weil man kann theoretisch alles machen, was man möchte. Man ist ja nicht limitiert. Man muss selber klarkommen, sage ich mal. Und das wird von oben jetzt auch nicht vorgegeben – mach das, mach das – sondern man ist sehr frei bei uns dann auch
gewesen, sozusagen immer am Institut. Und man kann immer mehr machen, so muss man sich überlegen: Worauf fokussiere ich mich? Ich habe noch Lehre, die ich nebenbei irgendwie machen muss, habe viele Sachen, die ich unter einen Hut kriegen muss. Und ja, einfach dieses Eigenmanagement, glaube ich, kann auch sehr herausfordernd sein. Aber man lernt natürlich auch extrem viel, glaube ich. Die Chance, dann natürlich irgendwann Abteilungsleitung auch zu machen, das gibt dann nochmal neue Möglichkeiten, die man, glaube ich, so in der Industrie
vielleicht nicht ganz so schnell geschafft hätte, da die Einblicke zu kriegen. Ich denke, deshalb bereue ich es insgesamt nicht, weil ich sehr viel mitgenommen habe. Und was sind so die spannendsten Themen, die dich umtreiben, oder die auch jetzt, sagen wir mal, die wirklich in der Forschung weit vorne sind in deinem Bereich, vielleicht auch weltweit, was die Spitzenforscher gerade umtreibt? Ja, es gibt natürlich einige Themen bei uns speziell. Wir sind ja gerade bei den
stationären Speichern auch sehr stark. Und da bin ich auch immer weiter sozusagen reingerutscht, obwohl ich ja eigentlich auch ein großer E-Mobility-Fan bin. Aber ich bin viel auch in die stationären Themen dann gekommen. Und ich glaube, gerade bei den Großspeichern ist gerade viel passiert. Da ist in der Forschung – ja, ich sage mal, das sind so Aspekte wie: verschiedene neue Batterietechnologien kommen immer wieder auf. Wir kriegen immer wieder Anfragen zu verschiedenen Zellchemien und verschiedenen neuartigen Systemen, die wir dann immer sehr kritisch hinterfragen
müssen, weil man muss natürlich ganz klar sagen: Lithium-Ionen-Technologie ist einfach extrem fortgeschritten. Und da ist es für jede Technologie schwer, irgendwie ranzukommen. Es hatte dann irgendwie Natrium-Ionen als Thema, Redox-Flow, solche Sachen, die dort aufkommen. Aber auch immer wieder – ich meine, bei Redox-Flow haben wir in den letzten zehn Jahren jedes Mal irgendwie ein System angeboten bekommen, wo gesagt wurde, das ist jetzt der Durchbruch. Hat bisher halt eigentlich nicht gepasst, und man sieht es am Markt ganz gut, dass wir eigentlich fast
nur Lithium haben, und Blei natürlich auch noch eine große Rolle gespielt hat – lange, weil es einfach in der unterbrechungsfreien Stromversorgung Standard war. Also, neue Technologien definitiv. Ich denke vor allem auch Zuverlässigkeit von Speichern, von Großspeichern. Da haben wir sehr viel gemacht. In der Forschung haben wir uns genau angeguckt: Was sind so die Probleme? Da waren viele Probleme beim BMS, Batterie-Management-System, dass die Algorithmen dann oftmals nicht die richtigen Sachen getan haben oder Balancing-Probleme aufgetreten sind. Solche Sachen, die dann dazu geführt haben,
dass wir auch bei unserem Großspeicher häufig mal Ausfälle hatten. Balancing – nochmal für die Zuhörer – ist, dass die Zellen sozusagen alle im gleichen Zustand, im gleichen Ladezustand sind. Und das ist tatsächlich je nach Technologie gar nicht so trivial. Also, wenn wir jetzt von der LFP-, also Lithium-Eisenphosphat-Technologie sprechen, da haben wir das Problem, dass die Spannungskurve sozusagen über dem Ladezustand relativ flach ist. Das heißt, ich weiß da nicht genau: Bin ich bei 20, 30, 40, 50 %
Ladezustand? Und dadurch können sich halt Verschiebungen in den Zellen ergeben. Das heißt, bei diesen Systemen müssen dann kontinuierlich eine Wartungsladung durchgeführt werden, also quasi einmal vollladen, damit das System wieder kalibrieren kann. Und die Zellen müssen dann, wenn sie auseinanderdriften, gebalanced werden – eigentlich automatisch. Und jetzt haben wir halt zum Beispiel in den ersten Systemen gesehen, dass das nicht so gut funktioniert hat. Da haben wir tatsächlich auch falsche Balancing-Widerstände eingebaut. Also wir sind natürlich da
auch in der ersten Generation mit den Systemen. Das heißt, viele Sachen davon haben sich sicherlich in den letzten Jahren natürlich auch deutlich verbessert, aber definitiv – da haben wir viele Erfahrungen gemacht, die wir dann auch natürlich publiziert haben und zeigen konnten: Leute, da müsst ihr ein bisschen aufpassen, dass das gut funktioniert bei den Systemen. Ich habe zwei Themen, bevor wir da noch mal tiefer einsteigen, die so relevant sind gerade heutzutage. Northvolt ist in den letzten Wochen auch prominent in den Medien gewesen.
Das wäre ja eine der größten Batterie-Initiativen in Europa, um eine starke Batterieproduktion in Europa aufzubauen, mit Playern aus Europa. Dass selbst wenn Milliarden reingeflossen sind und wirklich von prominenten Namen – Volkswagen und große Banken et cetera – und Kommissionsunterstützung, hat es nicht funktioniert, oder zumindest nicht so aufgegangen, wie man es sich erhofft hatte. Und ich glaube, es geht noch weiter, aber mal schauen, wie genau. Wie schaust du auf das Thema, insbesondere Produktion in Europa und diese Vormachtstellung von China? Ja,
Das ist, glaube ich, unser größtes Problem, was wir in Deutschland haben. Denn im Endeffekt kann uns das dann tatsächlich nochmal böse treffen, wenn wir da nicht schauen, dass wir da schleunigst irgendwie einen Anschluss kriegen. Ich sage mal, die ganze Kette dahinter. Natürlich. Also dann sozusagen Peckbauer und auch weitere Firmen, die im Ökosystem Batterie sich jetzt etabliert haben. Das ist ja ein sehr großer Bereich geworden, auch in Deutschland. Und wenn wir sozusagen so abhängig sind von den Asiaten und gerade auch
von China sozusagen in der Produktion, haben wir natürlich ein Riesenproblem. Denn wenn geopolitische Spannungen auftreten und die Zellversorgung nicht mehr gewährleistet ist, dann steht das alles auf dem Spiel. Deswegen sind das natürlich keine guten Nachrichten, die wir da mit Northvolt mitbekommen haben. Definitiv. Wir haben natürlich nicht so diese Produktionsaspekte. Aber wir sehen natürlich, dass wir dort in Deutschland besser werden beziehungsweise mehr Durchhaltevermögen jetzt haben müssen.
Da muss viel investiert werden. Wir müssen von 0 auf 100, quasi. In China hat sich das jetzt über zehn Jahre entwickelt. Die hatten da eine klare Leitlinie auch gehabt, sozusagen von oben, klare Bedingungen gehabt. Und da hat sich halt das Ganze entwickeln können. Und das hatten wir in Deutschland nicht. Wir hatten immer wieder wechselnde Bedingungen, keine politischen Rahmenbedingungen, die dafür gesprochen haben, da jetzt wirklich all-in zu gehen. Und da ist natürlich auch die Politik gefragt, dort
klare Rahmenbedingungen zu schaffen. Und es muss klar sein – wie gesagt, es muss viel Geld investiert werden –, dass man sich dann nicht schnell rausziehen kann, wenn es mal nicht funktioniert, sondern dass man dranbleiben muss. Weil sonst haben wir keine Chance, das aufzuholen. Viele sagen auch immer: na ja, wir können ja gucken, dass wir die nächste Generation von Zellen irgendwie fokussieren. Das ist aber auch schwierig, wenn man mal sieht, eigentlich sind's
gar nicht die neuen Technologien mit höherer Energiedichte, die spannend sind, sondern es ist eigentlich spannend: wie kriegen wir die günstigste Batteriezelle produziert? Da werden wir wahrscheinlich nie mit Asien konkurrieren können. Aber wir müssten mindestens mal irgendwie 15 % schaffen, hier herzustellen, damit wir zumindest einen Hebel haben, ein bisschen Einfluss darauf haben. Genau. Und ich sehe nicht, dass wir bei den Solid-State-Batterien so schnell auf das Level kommen, was
wir jetzt gerade sehen bei Lithium-Eisenphosphat. Da ist ja in China ein extremer Preisverfall in den letzten Monaten passiert, einfach durch Konkurrenz am Markt. Da sind Tausende Hersteller von Batterien, die gegeneinander konkurrieren und sich teilweise auch wieder zumachen, sozusagen nur kurz auf dem Markt gewesen sind. Und einfach diese Konkurrenz hat dazu geführt, dass die Preise so sinken können. Da sind wir leider weit von entfernt. Aber genau, ein wichtiges Thema. Da müssen wir gucken, dass wir dranbleiben.
Du hast ja erwähnt – vielleicht weißt du es auch nicht, aber wenn du dich da ein bisschen mit dem Thema auseinandergesetzt hast – wäre es interessant zu wissen: was macht die Produktion so kompliziert? Denn das war ja auch ein wesentliches Problem von Northvolt, insbesondere dass sie es nicht geschafft haben, diese Produktion hochzufahren, wie erhofft. Ich bin per se kein Experte für Produktion, muss ich dazu sagen. Was ich so höre oder mitbekomme, ist einfach, dass wir vor allem zu hohe Ausschussraten
haben, was die Produktion angeht. Jede Zelle, die als Ausschuss rausgeht, ist natürlich für die Gesamtbilanz der Fabrik schlecht. Da haben wir es, glaube ich, nicht geschafft, hohe Qualität konstant herzustellen. Und obwohl wir eigentlich auch ein Maschinenbauland sind, haben wir es, glaube ich, einfach noch nicht geschafft, da eigene Systeme zu entwickeln. Das, was in den Zellfabriken jetzt alles aufgebaut wurde, ist vieles auch aus China einfach wieder
gewesen. Und da haben wir es einfach nicht geschafft, diese zuverlässige Produktion aufrechtzuerhalten. Und wie schaust du auf andere? Also Northvolt war ja, wenn man so will, Zellproduzent. Aber dann gibt's ja ein paar erfolgreiche Beispiele aus Deutschland, die sich zumindest am Markt etabliert haben, so wie Sonnen oder auch andere. Wie schaust du auf die Player? Hast du da Gedanken dazu, ob sie es schaffen werden oder ob
da auch noch was gemacht werden müsste? Also ich denke grundsätzlich, dass wir dort von der Innovationskraft wirklich sehr stark sind und sehr gute Lösungen gefunden haben. Die Unternehmen waren sehr innovativ und haben dazu beigetragen, dass wir wirklich mit die ersten waren, die den Heimspeicherbereich groß aufgebaut haben, und auch jetzt ein starker Markt für Großspeicher sind. Da gibt's noch andere Länder, die jetzt ein bisschen stärker sogar noch sind – Großbritannien oder so im Großspeicherbereich natürlich –, aber grundsätzlich würde ich
sagen, dass wir da viele gute Firmen haben. Nur, und das habe ich ja gerade auch schon so ein bisschen erwähnt: Die hängen natürlich auch von den Zellen ab. Und ich sage mal, ein BYD oder so, die können halt auch – die können nicht nur Zelle, sondern die können auch das Ganze dann irgendwann ins System führen. Und wenn die sehen, da sind die großen Margen, werden die es natürlich auch irgendwann tun. Und wir sehen es im Heimspeicherbereich. Dort haben wir jetzt quasi plötzlich
ja, da hatten wir vor Jahren ganz, ganz wenige chinesische Hersteller. Und jetzt ist der Markt überflutet von diesen Produkten. Und die Chinesen sind wieder führend in dem Markt. Und das ist natürlich die große Gefahr, die wir da haben, dass plötzlich diese Anteile wieder nach China rübergehen, weil die auch merken: Gut, die Zelle ist so günstig geworden, da sind die Margen für uns klein. Aber gesamtsystemisch können wir größere Margen machen. Und ja, es hängt dann wiederum tatsächlich an der Produktion an
der Stelle, dass wir da besser werden. Ja. Und ein anderer Trend – und dann können wir mal in die Themen der Flotte und so weiter einsteigen, nachdem wir das mal abgehakt haben. Auch ist der Batterieboom, den es gerade gibt in Deutschland. Also meines Wissens sind es 300 GW an Leistungsanfragen für Netzanschlusskapazitäten. Und man spekuliert zwar, dass nicht vieles davon ans Netz kommen wird, aber es könnte ja auch. Man weiß natürlich nicht, wie die Zukunft sich entwickelt. Aber vielleicht
hast du da auch Gedanken zu dem Thema. Ja, definitiv. Das ist natürlich an uns nicht spurlos vorbeigegangen. Und wir haben auch tatsächlich jetzt häufiger natürlich auch die Frage uns gestellt, was das heißt. Also prinzipiell schaue ich da sehr, sehr positiv drauf, weil im Endeffekt haben wir es jetzt geschafft, auch diesen Markt zu skalieren, sozusagen, dass er jetzt kommerziell funktioniert. Wir brauchen keine Subventionen. Die Systeme funktionieren am Markt und können dort rentabel sein. Das ist großartig. Also für die Energiewende wirklich eine großartige Nachricht. Und
wir haben sozusagen auch einen Speicherbedarf in Deutschland, den wir ja ausgerechnet haben in verschiedenen Studien. Also Fraunhofer zum Beispiel sagt, circa 100 GWh Batterien brauchen wir bis 2030. Ja. Und wenn man sich diese Zahl vergleicht mit den Anschlussanfragen, dann sieht man: Okay, das ist in den machbaren Bereich plötzlich reingerückt. Vor ein paar Jahren haben wir vielleicht gedacht: Oh, das wird noch eine große Aufgabe. Jetzt würde ich sehr positiv darauf gucken, auch wenn viele der Speicher vielleicht nicht gebaut werden sollten – sind die
Möglichkeiten im Markt sozusagen schon da. Und ich denke, das ist eine sehr, sehr positive Nachricht an der Stelle. Und da können wir auf jeden Fall zunächst einmal – ja, da brauchen wir uns keine Sorgen machen. Natürlich muss man jetzt gucken, dass man da auch noch gewisse Sachen verbessert. Also wir haben häufiger jetzt das Argument natürlich auch gehört: Ja, die Speicher, die werden ja irgendwo gebaut, wo sie nicht gebraucht werden. Die Netzdienlichkeit ist irgendwie nicht gegeben. Weil die Speicher dann – unter anderem gibt
es Beispiele, wo Speicher dann ausspeichern und gleichzeitig sehr viel Wind oder Photovoltaik im Netz war. Einfach natürlich, weil der Strommarkt in der ganzen Gebotszone sozusagen über die ganze Gebotszone funktioniert, also Deutschland. Und wir natürlich lokal durch Netzengpässe und so weiter unterschiedliche Bedingungen haben können. Bei der Debatte muss man aber sagen: Wir sehen eigentlich nicht das Problem bei den Speichern, sondern beim Markt dann vielleicht eher. Also natürlich könnte man das Ganze einfach beheben, wenn man sagt, wir teilen Deutschland in mehrere Gebotszonen ein – dann würde das
Ganze natürlich anders aussehen. Nur das ist politisch hoch umstritten, würde ich natürlich mal behaupten. Da wollen natürlich manche Bundesländer nicht den Nachteil dadurch sich dann reinholen. Wird man sehen, ob das nachher trotzdem notwendig sein wird – kann ich jetzt auch gar nicht so sagen, ob das passieren wird. Aber wäre eine Möglichkeit, um dem entgegenzuwirken. Die andere Sache ist natürlich Netzausbau, definitiv, dass man die Bottlenecks eben möglichst gering hält. Da haben wir natürlich auch jetzt in den letzten Jahren doch nochmal ein Tempo zulegen können. In
dem Bereich. Ja, und im Endeffekt sollte man sicherlich auch gucken, dass man Inzentivierung schafft, dass Speicher dort gebaut werden, wo sie sinnvoll sind. Das könnte man unter anderem über einen Redispatch-Markt machen – also Redispatch 3.0 wird da häufiger mal so propagiert, wo Speicher dann eine zentrale Rolle spielen sollten. Also zum Beispiel vom Bundesverband für Energiespeicher BVES wird das häufiger auch propagiert, dass genau in einem marktbasierten Ansatz die Speicher eben vergütet werden sollten dafür, dass sie Redispatch dann wirklich physikalisch auch liefern.
Und wenn das sozusagen umgesetzt wird, würden die Speicher ja automatisch dann auch da hingesetzt, wo sie halt wirklich wichtig sind. Und ich glaube, da muss man gucken, dass man die richtigen Anreize schafft, dass die Investoren da hingehen, wo es natürlich auch sinnvoll ist. Natürlich – das große Bottleneck ist der Netzanschluss an der Stelle, muss man ganz klar sagen. Da haben wir Probleme. Und da muss man gucken: Wo kann man überhaupt den Speicher aufstellen? Was man aber gesehen hat, zum
Beispiel: Da kommen ja jetzt viele Speicher, die auf alten Großkraftwerksstandorten gebaut werden. Und das sind natürlich ideale Standorte. Da haben wir die Anschlussbedingungen, da haben wir das Netz verfügbar sozusagen, und da sind wir an Knotenpunkten im Netz. Das heißt, da können wir wirklich Stabilität ins System bringen. Vielleicht noch mal kurz nachgehakt, weil das so spannend ist und vielleicht auch zum Verständnis – meines Wissens ist es häufig nicht so klar, dass die Leute das verstehen. Also die Punkte am Netz, die
wirklich sinnvoll wären – deines Erachtens wären das diese Punkte, wo... muss man das auf Netzstrangebene sozusagen sich anschauen? Kann man da Pi-mal-Daumen-Regeln erstellen, wo man sagt: OK, jetzt im Norden Deutschlands, wo es viel Wind gibt, ist es sinnvoller Speicher zu haben als im Süden Deutschlands, oder genau andersherum aus anderen Gründen? Ist es dann auf Übertragungsnetzebene sozusagen ein Thema? Die Nord-Süd-Trassen – sollte man da möglichst in der Nähe sein, oder sollte man sich schon auf Verteilnetzebene anschauen, auf, wo es
noch viel mehr Stränge gibt. Wie kann man sich das vorstellen? Ja, ich glaube, da muss man stark differenzieren. Kann man wahrscheinlich gar nicht so allgemein runterbrechen, würde ich jetzt fast behaupten. Es kommt natürlich zum einen drauf an, was für eine Größe Speicher man plant. Sozusagen auch natürlich Nord-Süd: Da haben wir noch Engpässe. Das heißt, da gibt es sicherlich gute Standorte, um Energie zwischenzupuffern, wenn gerade diese Achse sozusagen überlastet ist. Verteilnetze – definitiv gibt es natürlich auch Engpässe, gerade wenn man große
erneuerbare Energieparkanlagen einbindet. Dann kann man natürlich dort ansetzen. Man hat ja jetzt sehr häufig auch diesen Fall des Co-location-Speichers, der immer attraktiver wird, weil eben immer weniger Photovoltaik direkt ins Netz eingespeist werden kann – direkt bei der erneuerbaren Anlage, am Netzanschlusspunkt, dass man dort eben genau als Pufferung noch einen Speicher hat. Und genau das: Jetzt sehen wir halt häufig Projekte, die das umsetzen und wo das auch rentabel ist. Und ich glaube, das sind vor
allem auch Punkte, wo man solche Speicher dann hinsetzen kann. Gibt Sinn. Und diese 100 Gigawattstunden Speicherbedarf bis 2030 – wie kann man sich vorstellen, wie das ungefähr zustande kommt? Also meines Wissens hat man gerade in Deutschland ungefähr Pi mal Daumen 2 TWh als Verbrauch, Tendenz steigend. Wenn man jetzt sich die Erneuerbaren anschaut und man bei 80 % wäre in 2030, dann könnte man eigentlich davon ausgehen, an bestimmten Tagen vor allem, dass diese 100 GWh schon gar nicht ausreichen würden. Oder wie kann
man sich das vorstellen? Wie kommen wir auf diese Zahl ungefähr? Genau, also da müsste ich natürlich auch genau in diese Studie vom Fraunhofer ISE, glaube ich, ist die – reinschauen. Im Endeffekt: Dafür gibt es ja diese großen Energiesystemmodelle auf nationaler Ebene, die wir auch bei uns entwickeln. Da haben wir dann verschiedene Knotenpunkte, die man sozusagen modelliert, und dazwischen Übertragungskapazitäten. Dann hat man die ganzen Kraftwerke, die man dort abbildet. Und dann rechnet einem das Modell unter bestimmten Bedingungen aus, was der optimale Speicherbedarf ist. Und da kommen dann diese Größen ungefähr raus. Also wir haben bei uns mit dem Genesis-Modell tatsächlich auch ein Modell, wo wir das durchgerechnet haben, und auf ähnliche Größen kommen.
Das ist aber nur der Kurzfristspeicherbedarf. Wir haben auch einen Langfristspeicherbedarf, der natürlich auch steigt. Ich habe jetzt leider keine Zahl für 2030 gerade parat. Ich weiß nur, für 2050 müssen wir da auch irgendwo bei... na ja, da variiert es tatsächlich sehr stark, muss man sagen. Für den Strombereich in Europa
habe ich eine Zahl von ungefähr 200 TWh. Die wir brauchen. Und für Deutschland habe ich auch irgendwie eine Zahl von 180 TWh im Kopf, die wir allerdings brauchen, um auch überschüssigen Strom oder Wasserstoff für die Industrie zu speichern und so weiter. Also wenn man da in die Sektorenkopplung reingeht, ergeben sich natürlich noch andere Größen, als nur um das Stromnetz sozusagen zu betreiben. So oder so sehr große Größenordnungen, von denen wir da sprechen. Natürlich. Ja, für den Kurzfristspeicherbereich bin ich sehr positiv gestimmt, sage ich mal,
wenn man jetzt die Entwicklungen dort sieht. Für den Langfristspeicherbereich wird es jetzt natürlich erst spannend in den nächsten Jahren, weil bisher der Bedarf noch nicht so wirklich da war. Und natürlich auch für die Großspeicher: Die haben sich jetzt durchgesetzt, weil eben diese ganzen Themen mit Netzengpässen und auch hohen erneuerbaren Energiequoten dazu geführt haben, dass die Probleme aufgetaucht sind beziehungsweise dass mehr Stabilität im Netz gefordert wurde. Und deswegen: Es hängt immer vom Markt ab, ob solche Systeme dann kommen oder
nicht. Also ich denke, Großspeicher und Langfristspeicher werden Richtung 2030 dann auch vereinzelt notwendig werden und genau dann wirklich ab 2030 intensiv auch kommen. Vielleicht so eine kurze Serie an Rapid-Fire-Questions – wenn du das Format kennst, wo man sagt: kurze Frage, kurze Antwort. Es gibt ja in der Debatte gerade viel zu Gaskraftwerken, die in der Politik gerade gehandelt werden. Glaubst du, dass man das bräuchte, oder würden eigentlich Batterien reichen? Wir brauchen definitiv auch noch einen Ersatz zu Batterien oder eine Alternative.
für die Langfristspeicherung eben saisonal bedingt. Also da sind Batterien eben nicht das richtige Format. Und da können Wasserstoffspeicher dann mit natürlich dann Gasturbinen-Rückverstromung eigentlich die propagierte Lösung sein. Und Atom ja oder nein? Also, da gibt es natürlich sehr unterschiedliche Meinungen. Allerdings bei uns, sage ich jetzt mal in der wissenschaftlichen Sphäre, ganz klar: Nein, weil wir einfach sehen, dass Flexibilität und Atomkraftwerke eben nicht gut miteinander funktionieren. Das Argument Ja hört man natürlich auch immer wieder. Wir haben das in unseren Modellen durchgerechnet. Wir
sehen, dass Atomkraft dort eher keine Rolle spielt, wenn man wirklich auf Flexibilität geht. Das heißt, da eher nein. Okay. Und wie viele Tage muss so ein Batteriespeicher letztendlich ausgelegt sein auf Systemebene? Reden wir von einem Tag oder schon so drei, vier Tagen, die wir letztendlich brauchen? Weiß nicht, ob du das weißt oder ob ihr das simuliert hattet. Also für Batteriespeicher grundsätzlich kann man vielleicht ein bisschen
in die Anwendungsfelder nochmal da auch reingehen. Wir sehen ja jetzt bei den Großspeichern beispielsweise, das sind Front-of-the-meter-Speicher hauptsächlich, also Speicher, die Richtung Netz funktionieren oder Netzdienstleistungen bereitstellen und an den Strommärkten traden. Und da ist momentan das optimale Verhältnis, was man sieht, wenn man über die Märkte das Optimum finden möchte: dann sprechen wir ungefähr von zwei bis drei Stunden Speichern, also die können dann für zwei bis drei Stunden ausspeichern. Und genau das. Wenn man jetzt die Märkte einzeln aufschlüsselt,
kann man auch sagen: fürs Trading zum Beispiel sehen wir auch, dass ungefähr zwei Zyklen pro Tag ideal sind, zwei bis drei Zyklen. Und wenn man sich das überlegt, muss man natürlich gucken, dass man diese zwei bis drei Zyklen schafft über den Tag. Da sind dann, wie gesagt, zwei bis drei Stunden ganz gut geeignet. Und für die Regelleistungsmärkte: für den Primärregelleistungsmarkt bräuchte man tatsächlich eigentlich nur so ein bis zwei Stunden Speicher, weil das ausreichend ist, um die
Regularien in dem Markt zu erfüllen. Man muss maximal 15 Minuten mit maximaler Leistung komplett entladen oder laden können. Und für den Sekundärregelleistungsmarkt, also aFRR, da braucht man tatsächlich längere Speicherdauer, weil die Marktbedingungen fordern, dass man vier Stunden bereitstellen kann. Man kann allerdings durch Speichermanagement, durch intelligentes Nachladen, das ungefähr auf 1,5 Stunden senken, was man vorhalten muss. Das heißt, da sind dann eher so zwei Stunden Speicher wieder besser geeignet. Ich denke mal über die Physik auch nach,
also wenn man sich eine Welt mit 100 % erneuerbaren vorstellt, wo es dann quasi nur noch Wind und Sonne gibt. In Deutschland ist es natürlich anders als in anderen Regionen der Welt, da wird das Wetter anders sein. Aber wenn man es kurz auf Deutschland beschränkt, dann hätte man eigentlich eine ganz andere Situation im Sommer als jetzt im Frühling und Herbst, die ungefähr ähnlich werden, und dann im Winter. Und wenn man die Dunkelflaute, die langfristige Dunkelflaute im Winter mal außen
vor lässt, hätte man eigentlich im Sommer fast immer Strom zur Verfügung. Würde ich mal so sagen, dass man da durch die Sonne zumindest vielleicht an bestimmten Tagen, wo es wenig Wind gibt, und im Frühling und Herbst gibt es dann bestimmte Tage auch in Serie, wo es dann mal kleine Dunkelflauten geben könnte. Und sonst gibt es immer ein bisschen Wind oder immer ein bisschen Sonne. Das heißt, die Speicher werden eigentlich vor allem für den Frühling, weniger für den Sommer benutzt werden und mehr so Frühling,
Herbst, und dann Winter hat man dann tatsächlich vielleicht den Wind, den man dann immer überbrücken kann, und Sonne fast gar nicht. Würdest du das so auch sehen, ungefähr? Ja, also prinzipiell klar. Da gibt es natürlich saisonal deutliche Unterschiede, die dann auftreten und die wir heute auch schon an den Märkten teilweise ganz gut sehen können. Also, wir sehen zum Beispiel jetzt für Speicher, die in den Märkten traden, klassisch eigentlich Arbitrage: ich kaufe, wenn der Preis günstig ist, verkaufe, wenn er teuer
ist. Diese Speicher haben jetzt momentan gerade im Sommer gut funktioniert, das System, weil dort die Preise stärker schwanken, einfach weil wir mit der Photovoltaik eine höhere Volatilität drin haben. Und das heißt für die Speicher: man muss natürlich gucken, dass man sehr gut prognostizieren kann, wann diese Preisspreads auftauchen, weil im Endeffekt der Markt das dann regelt. Und wir werden an der Strombörse sehen, wann der Speicherbedarf da ist und wann nicht.
Das wird man an der Börse dann genau sehen können. Und dementsprechend müssen die Speicher reagieren. Da wird es natürlich immer wichtiger werden, dass die Speicher wirklich prognosebasiert arbeiten und intelligente Trading-Algorithmen genau wissen: wann kann ich mit dem Speicher Geld verdienen, und wann muss ich laden und entladen? Und das ganze Trading an den Börsen, das ist sowieso auch in der Wissenschaft immer für uns eine schwierige Komponente gewesen, muss man sagen, weil man einfach ja extrem
Viele Daten. Man hat halt die Orderbooks, wenn man da reinguckt – Millionen Daten. Es ändern sich ja die Positionen dann zum Beispiel auf den Spotmärkten. Also gibt's Day-Ahead, aber vor allem Intraday. 5 Minuten vor der Lieferung kann man da noch handeln. Und in den letzten 30 Minuten sehen wir, dass da einfach extreme Schwankungen auftreten, Positionen dann plötzlich sehr unterschiedliche Preise aufweisen. Und das ist, was gerade ausgenutzt wird. Man geht sozusagen hin und kauft zum Beispiel eine Position, die günstig ist, irgendwie
20 Minuten vorher, und merkt dann irgendwie 10 Minuten vorher: Okay, ich kann die wieder verkaufen, vielleicht an einer anderen Stelle. Und dann hat man sogar Trading gemacht, ohne wirklich physikalisch etwas zu tun. Dieses Financial Virtual Trading nennt man das auch, wo wir sehen, dass das zum Beispiel jetzt alleine für die Speicher schon im Bereich Faktor 5 von den physikalischen Trades ausmacht, vom Revenue nachher, oder sogar mehr tatsächlich. Das heißt, das ist der große, gerade der große Faktor, warum Speicher auch
so attraktiv sind und warum viele Investoren sagen: Ja, da gehe ich rein. Das System amortisiert sich nach wenigen Jahren. Und da ist natürlich die Frage, wie sich das entwickeln wird auf den Märkten. Prognosen dazu werden natürlich gemacht. Das ist bei uns eher nicht so ein Thema – das sind dann eher wirtschaftlich angehauchtere Forschungseinrichtungen, sage ich mal. Aber genau darauf werden sich die Speicher einstellen müssen, dass sie diese Schwankungen in Zukunft auch richtig ausnutzen können. Und dann
wird klar: Es wird saisonal Unterschiede geben. Aber die Speicher werden zu den richtigen Zeiten den richtigen Einsatz auch liefern können. Und wenn man die Wertschöpfungskette auf der Energieseite mal runterbricht – sorry – und welche Potenziale es da so gibt: Du hast ja schon einige genannt. Ich würde noch mal zusammenfassend und ergänzend – und dann kannst du mal schauen, was du denkst, wie der Trend sein wird in der Zukunft. Also, es gibt, wie gesagt, diese Regelleistungen. Für die Zuhörer: Das ist das
damit, dass die Übertragungsnetzbetreiber die Netzstabilität garantieren – brauchen sie sozusagen Verbraucher und Erzeuger, die ihre Leistungen hoch- und runterfahren. Und dann gibt's die Strommärkte, die die Verfügbarkeit von Energie und die Nachfrage widerspiegeln. Und da trifft sich sozusagen ein Preis in der Zeit. Und darüber hinaus haben wir die Verteilnetzthemen, wo es darum geht: Wie viele Engpässe gibt es in den Verteilnetzen zu jeweiligen Zeiten? Und da kann man mittlerweile in Deutschland – ich glaube seit dem ersten April dieses Jahres – gibt's ja auch diese dynamischen Netztarife. In bestimmten Märkten
ist es noch dynamischer, siehe UK und die Niederlande. Und das wäre ja auch ein ganz spannender Markt, der sich perspektivisch nochmal dynamisieren wird – wirklich mit Echtzeit-Engpässen auf Strangebene, auf Verteilnetzebene – und sich dann noch mal im Markt widerspiegeln wird, wo ein Speicher dann auch partizipieren kann. Das heißt, ich glaube so grob – vielleicht kann man noch die Eigenverbrauchsoptimierung hinzufügen, wo man sagt: Okay, wir haben eine eigene Solaranlage, wir versuchen, unseren eigenen Strom zu maximieren und die Netzentgelte und Steuern damit nicht zu haben.
Wo siehst du die meisten Potenziale, und gibt's bestimmte Märkte – die Regelleistungserbringung ist meines Wissens auch ein kleiner Markt –, die dann nicht mehr so viel Potenzial bieten in der Zukunft? Ja, genau, du sagst es schon. Ein großer Aspekt ist, dass die Regelleistungsmärkte ja vom Volumen begrenzt sind. Da haben wir irgendwie in der Primärregelleistung – ich glaube 580 MW in Deutschland. Genau. Und da sehen wir ganz klar, dass wir jetzt so viele Batterien schon präqualifiziert haben. Präqualifizierung ist quasi der Prozess, den man durchlaufen
muss, um Regelleistungen anbieten zu dürfen. Er muss für jede Anlage durchgeführt werden. Und genau – die Batteriespeicher sind dort gerade so viele schon präqualifiziert, dass das ausreicht, um den Markt zu decken. Und das wird natürlich dazu führen, dass der Markt jetzt deutlich weniger attraktiv wird in den nächsten Jahren, und wahrscheinlich sollte zumindest so sein, dass sich da auch ein größerer Preiskampf dann einsetzt, dass effizientere Systeme dort auch größere Vorteile irgendwann haben. Denn natürlich das
günstigste System gewinnt am Ende auch am Markt. Und wir sehen natürlich den Shift zur Sekundärregelleistung. Da muss man sagen, auch der Markt ist begrenzt, aber da haben wir noch Platz. Trotzdem, wenn wir irgendwie – wenn man von 100 Gigawattstunden spricht, dann ist natürlich auch der Markt – es sind dann auch 2 GW, glaube ich. Genau, es sind ungefähr 2 GW. Dann ist auch der Markt schnell weg, das muss man klar sagen. Ja, ich denke, dann wird man
sich natürlich vor allem mit den größeren Systemen – kurz eingehakt: Ist es nicht so, dass auch diese Märkte sich vergrößern könnten mit der Zeit, weil die Volatilität der Erneuerbaren deutlich zunimmt? Ja, kann natürlich passieren. Ich bin keiner, der dort Prognosen aufgestellt hat. Ich habe Prognosen auf Veranstaltungen gesehen – die sind unterschiedlich. Man kann nur sehr schwer prognostizieren, was passiert. Sie werden sich aber nicht in dem Maße erhöhen, dass es im Vergleich zu den 100 Gigawattstunden irgendwo relevant im Sinne von dem wird
dass wir sagen, wir können trotzdem alle Batteriespeicher da draufschmeißen. Davon würde ich definitiv nicht ausgehen. Und deswegen brauchen wir andere Märkte definitiv, wo die Speicher funktionieren. Und genau da ist natürlich über die Spotmärkte definitiv Potenzial vorhanden. Das sagen eigentlich auch alle Trader, also die großen Unternehmen, die diese intelligenten Algorithmen entwickeln, um auf diesen Märkten Revenues zu erzielen. Die sagen auch, das ist so der Markt to go. Da wird es in Zukunft auch mehr Volumen und mehr Volatilität geben.
was natürlich so ein bisschen dagegen spricht: Eigentlich müsste sich die Volatilität irgendwann auf den Grenzpreis des Speichers oder des Großspeichers einpendeln, weil natürlich ist der Spread nur so groß, solange man den nicht irgendwie lösen kann. Aber wenn der Speicher diesen Spread quasi lösen kann, sollten die Preise auch in Zukunft eigentlich runtergehen, was diese Spreads angeht. Also auch da wird es natürlich dann irgendwann, wenn der Markt größer wird oder der Batteriespeichermarkt größer wird, auch da einen Effekt auf
den Markt eintreten. Die spannende Frage da in dem Kontext ist für mich immer: Ein Markt ist ja Angebot und Nachfrage. Und in dem Fall steigen ja beide. Da hätte man quasi immer mehr Erneuerbare, und die Nachfrage kann nur bedingt gesteigert werden – also siehe flexible Anlagen in der Industrie oder E-Mobile oder Wärmepumpen. Und dann die Frage ist: Was ist dann die Differenz des Batteriespeichers zu diesen Leistungsspitzen, die es dann in der Produktion gibt, minus die Nachfrageseite? Das ist gar nicht
mal so trivial. Trivial ist das definitiv nicht. Genau da kann man sich auch logisch gar nicht so schnell erschließen, dass die Märkte dann irgendwann funktionieren und es halt so regeln, dass Nachfrage und Angebot sich sozusagen treffen. Davon gehen wir aus. Das heißt, es wird für Speicher irgendwann sicherlich auch schwieriger, in dem Markt teilzunehmen, weil dann mehr Konkurrenz da ist. Einfach – davon kann man sicherlich ausgehen. Genau, zu den anderen Anwendungsfällen vielleicht noch, die du
erwähnt hattest. Wir haben ja dann auch die Behind-the-Meter-Anwendungen – Eigenverbrauchssteigerung ist einer der großen Aspekte und eigentlich auch der Aspekt, der die ersten Speichermärkte angetrieben hat. Also ein Speichermarkt ganz klar eigenverbrauchsfokussiert, sowie auch der Gewerbespeichermarkt eigentlich. Ein großer Anteil der Systeme tatsächlich dazu: Da ist eben Photovoltaik hauptsächlich natürlich zwischenzuspeichern und den Anteil zu erhöhen, den man selber nutzt. Und genau bei diesen Anwendungen ist natürlich eine hohe Varianz gegeben an Anwendungen und an verschiedenen Aspekten, die man dann individuell beachten muss.
Wichtig zu wissen ist, dass die Speicher dort eher – ich sage mal – höhere Stundenspeicher sind. Da reden wir dann eher von 3–4 Stunden Speichern plus, weil wir einfach vergleichsweise langsam Erneuerbare reinladen und die dann irgendwann zu einem Zeitpunkt, wo wir nicht so viel Erzeugung haben, wieder ausspeichern. Das heißt, das ist da wichtig zu beachten. Noch ein weiterer Anwendungsfall: Peak-Shaving, der sehr prominent ist – also Leistungsspitzenkappung. Dort versucht man natürlich – wir zahlen ja
für die höchste Leistungsspitze in 15 Minuten im Jahr den Leistungspreis. Und wenn man diesen Zeitpunkt sozusagen beeinflussen kann und mit dem Speicher diese Lastspitze reduzieren kann, dann ist das natürlich von großem Vorteil. Und wir sehen, dass Speicher in dieser Anwendung sich teilweise in 2–3 Jahren amortisieren können, wenn die Charakteristik gegeben ist. Wichtig vor allem für den Anwendungsfall: Wir brauchen eigentlich schmale Spitzen, die relativ wenig Energie beinhalten. Das könnte zum Beispiel sowas
wie Elektromobilität sein, wenn man einen Fast-Charger oder sowas noch hat. Und was noch wichtig ist, damit es noch rentabler wird: Man ist am besten auch noch über 2.500 Benutzungsstunden im Jahr, weil man dann nämlich in den Tarif rutscht, wo der Leistungspreis deutlich höher ist und wo man dementsprechend höhere Entgelte zahlen muss. Also prinzipiell: konstanter Verbrauch und kleine Spitzen sind eigentlich ideal für diesen Anwendungsfall. Und das ist
natürlich eher eine leistungsbasierte Anwendung. Das heißt, da sind wir dann eher bei Speichern, die gar nicht so viel Energiekapazität haben müssen, sondern vor allem natürlich die Leistung bereitstellen können müssen. Genau. Und kurz den Punkt zu den Verteilnetzen noch mal: Wie siehst du da die Verteilnetz-Potenziale? Definitiv ist das eine Lösung in den Verteilnetzen, wenn man lokale Überlastung hat, dort auch mit Speichern zu arbeiten. Wie genau die Märkte sich dann da ausgestalten, da habe ich jetzt leider auch keine
Insights zu, aber definitiv können Speicher dort liefern. Was ich tatsächlich immer wieder höre, auch aus der Forschung – wir sind ja auch nah an der Leistungselektronik dran –, ist, dass man zum Beispiel auch relativ gut die Leistung in Verteilnetzen verbessern kann, wenn man DC sozusagen integriert. Das heißt, es können einfache DC-zu-DC-Punkte sein, also von Verteilnetzstation zu Verteilnetzstation, um dann die Kapazität der beiden Stationen flexibler ausnutzen zu können. Es muss nicht immer ein Speicher sein.
haben auch andere Lösungen. Man kann auch mit Lastmanagement viel erreichen und so weiter. Ich denke, Flexibilität spielt auch eine große Rolle. Wir müssen jetzt nicht unbedingt überall einen Speicher haben, um vielleicht eine Betriebsweise zu unterstützen, die gar nicht sinnvoll ist. Da sollte man natürlich auch die Anreize so setzen, dass die Verbraucher dementsprechend möglichst so Energie verbrauchen, dass wir den Speichereinsatz auch minimieren können. Weil im Endeffekt: klar, wir können immer mehr Speicher bauen, aber die gesamtwirtschaftlichen Kosten müssen natürlich auch im Blick behalten
werden. Und wenn man jetzt zu den Flotten kommt – der Podcast heißt ja auch Smart Charge – und die Anwender, genau, wenn man da sich entscheiden muss: Am eigenen Standort hat man Ladeinfrastruktur. Und wie viel Speicher sollte man dann einsetzen? Es gibt eine gewisse Netzanschlussleistung, und man will diese Potenziale dann auch bestmöglich verwerten in Sachen Energiekosten. Was würdest du dann empfehlen? Wie sollte man an das Thema rangehen? Also prinzipiell auch wieder natürlich sehr individuell, weil je nachdem, was man für Leistungen dort installiert
an Ladestationen. Also wenn ich jetzt an den Anwendungsfall Lkw zum Beispiel denke und man kommt dann mit mehreren oder irgendwie mit 5–6 Megawatt-Ladestationen plötzlich an, dann kann das natürlich für den Netzanschluss – wenn wir jetzt irgendwie einen kleineren Logistikbetrieb oder so haben – dann haben die vielleicht ein Megawatt oder so Anschlussleistung. Da muss man natürlich dann genau schauen. Und da sind Muster in Flotten natürlich sehr, sehr wichtig. Also Flottenmuster zu erkennen und auch zu wissen, wann laden die Fahrzeuge – wie, dort haben wir
auch sehr. Genau, da haben wir auch sehr spannende Forschungsprojekte gerade. Das haben wir ein Projekt, Flexfleet heißt das. Da schauen wir uns genau – also da haben wir ganz viele Daten von Ladeflotten und versuchen, die zu clustern. Und man sieht natürlich, dass es da typische Gruppen schon auch gibt. Und da kann man natürlich anfangen und erstmal gucken oder überlegen als Betrieb, in welche Gruppe falle ich vielleicht eher rein. Bin ich eher ein Betrieb, wo tagsüber sozusagen plötzlich eine Spitze da ist, weil
die Leute alle in den Betrieb kommen, weil Sachen passieren, Produktion läuft und so weiter. Oder bin ich irgendwie in einem Betrieb, wo wir Schichten haben, eigentlich konstant irgendwas passiert. Also da gibt's ja verschiedene Modelle sozusagen. Und da sind wir eigentlich gerade dran, in der Forschung da verschiedene aufzustellen, dass man das besser kategorisieren kann. Und dann kann man basierend darauf auch besser überlegen, wie viel Speicher brauche ich dann eigentlich. Und sicherlich auch ein Aspekt, den man auch hier wieder betrachten sollte: Ein Speicher kann da eine Lösung
sein, muss aber auch nicht das Allheilmittel sein, sondern man kann auch gucken, ob man anderweitig Lastmanagement einsetzen kann und eben auch im Betrieb vielleicht noch Flexibilität hat, die man vielleicht gar nicht ausnutzt, und dann da auch Kosten einsparen kann. Ja, genau. Gibt's da so Pi-mal-Daumen-Regeln, die man dann aufstellen könnte? Beispielsweise stehen viele Flotten vor der Entscheidung: Okay, wenn meine Netzanschlussleistung nicht ausreicht und sagen wir mal Lastmanagement, um die Verzögerung der Ladevorgänge zu machen,
reicht nicht aus – mache ich jetzt eine Netzanschlussertüchtigung, die gar nicht mal so günstig ist, oder investiere ich in einen Speicher oder eine Kombination Solar plus Speicher? Was würdest du da sagen? Eine pauschale Daumenregel fällt mir da immer sehr schwer, weil es, wie gesagt, sehr individuell auch von dem Betrieb abhängt. Ich glaube, ein Aspekt, der da vielleicht reinkommt, ist zu überlegen: Bin ich vielleicht eher in einem Betrieb, wo ich damit rechne, dass ich in Zukunft vielleicht auch steigenden Energiebedarf habe, oder ob
ich vielleicht in einem Betrieb bin, wo ich sage, vielleicht habe ich sogar sinkenden Energiebedarf, weil ich irgendwie effizienter werden möchte oder so, und dadurch vielleicht zukünftig auch Potenziale an meinem Netzanschluss einspare, die ich dann anderweitig nutzen kann. Ein Beispiel zum Beispiel, was ich da im Kopf habe: Wir haben mal ein Projekt mit Telekommunikationsstandorten gemacht. Und da ist sehr interessant, dass dort die Leistungsanforderungen eigentlich kontinuierlich gesunken sind über die letzten Jahrzehnte, weil einfach die Technik immer effizienter und besser geworden ist. Also
die alte Rundfunktechnik war viel, viel ineffizienter. Und dadurch haben sich zum Beispiel bei den Standorten plötzlich große Kapazitäten aufgetan. Das heißt, da sind Standorte, wo wirklich Megawatt-Anschlüsse liegen und wo nichts oder wenig gemacht wird. Und da ist es natürlich optimal, dann zu sagen: Gut, da habe ich natürlich jetzt mehr Kapazität, da kann ich dann auch irgendwie vielleicht einen Batteriespeicher hinstellen und sogar dann auch Regelleistung oder auch Trading und so weiter machen. Genau, ja. Und im Flottenbereich, wie gesagt,
ist es sehr schwierig. Man muss dann halt unterscheiden: Lkws – da hat man natürlich auch von der Energiemenge eine ganz andere Anforderung, die man dort puffern muss. Wenn man jetzt bei einem Lkw sagt: Gut, die müssen eigentlich alle vollgeladen werden, weil die stehen da, werden entladen, geladen vielleicht, und fahren dann wieder eine lange Strecke – dann möchten die natürlich nicht zwischendrin noch mal zwischenladen müssen. Das heißt, da muss man wirklich sagen: Gut, wir brauchen wirklich die gesamte Energiemenge, die müssen wir bereitstellen, so und
Wenn wir bei Privatmobilität sind, oder wenn Leute ihre eigenen privaten Pkw dort am Betrieb laden – na ja, dann muss man sich halt überlegen, ob man vielleicht auch Anreize setzt und sagt: Gut, heute sieht's vielleicht nicht so gut aus. Wenn du trotzdem voll laden möchtest, zahlst du halt mehr oder so. Und dementsprechend reduziert das den Bedarf dynamisch, je nachdem, wie die Situation ist. Und wie schaust du auf das Thema? Es gibt manchmal gegenläufige Optimierungen, beispielsweise wenn man diese Lastspitzenkappung, von
der du auch gesprochen hast, betreibt, dann heißt es, man muss möglichst ein konstantes Profil beim Stromverbrauch haben. Und da gibt's ja auch die große Debatte momentan in der Industrie: diese 7.500-Stunden-Regel, glaube ich, wo man deutlich reduzierte Netzentgelte hatte, wenn man möglichst so quasi eine Basellast erzeugt hat. Und eigentlich bräuchten wir mehr flexible Stromverbräuche, die sich mehr an die Verfügbarkeit der Erneuerbaren und die Echtzeit-Engpässe daran orientieren. Das heißt, Lastspitzenkappung ist ja immer noch ein realer Kosteneinsparfaktor heutzutage. Gleichzeitig kann man
über die Preis-Spreads an den Strombörsen mit dynamischen Stromtarifen auch schon profitieren. Aber manchmal, wenn man dann viel lädt an bestimmten Zeitpunkten, weil der Strompreis günstig ist, hat man ja eine Lastspitze erzeugt. Also, wie schaust du auf diese gegenläufigen Optimierungen? Das ist durchaus spannend, weil wir das natürlich auch in unseren Simulationen immer wieder gesehen haben. Ich kann mal ein Beispiel nennen. Also, ich habe in meiner Dissertation, an der ich gerade arbeite, mich mit einem
Use-Case von einem Glaswerk beschäftigt. Dort ging es natürlich primär darum: Wie können wir jetzt dekarbonisieren? Dann kommt irgendwie Wasserstoff ins Spiel. Wir müssen Wasserstoff über Elektrolyse erzeugen – beziehungsweise das war der Use-Case, den ich betrachtet habe. Und dann habe ich das Ganze zunächst ohne Spitzenlast – ich nenne es mal Peak-shaving-Aware Operation – ohne das berechnet und geguckt, was passiert. Und dann sind die Batteriespeicher natürlich auch deutlich größer ausgebaut worden. Die Batteriespeicher in dem Fall
fungieren quasi als Puffer auch für erneuerbare Erzeugung. In dem Fall nicht am Standort, sondern es geht um PPAs – Power Purchase Agreements –, also Kontrakte mit erneuerbaren Anlagen, die irgendwo in Deutschland stehen. Aber grundsätzlich ist das Prinzip gleich wie bei Eigenverbrauchssteigerung. Man versucht natürlich, die Flexibilität – besser gesagt die Dynamik – in der Erzeugung mit dem Speicher zu puffern. Und wie gesagt, ohne diese Peak-shaving-Aware Operation habe ich gesehen, dass die Speicher, ich glaube, 20, 30, 40 %
größer gebaut wurden, tatsächlich, und dementsprechend auch riesige Leistungspeaks gezogen haben. Und wenn ich dann in einem anderen Szenario geschaut habe: Gut, jetzt machen wir Peak-shaving-Aware – was hat das für einen Einfluss auf die Speicher? Dann hat der Optimierer plötzlich die Inverterleistung deutlich reduziert. Den Speicher hat er ungefähr gleich groß gelassen, aber die Inverterleistung reduziert, um eben diese hohen Lastspitzen zu vermeiden. Also, es gibt da ein Optimum und man muss
klar sehen, dass man nicht einfach den größten Speicher und die größte Leistung dort einsetzen kann, weil man dann irgendwann auch wieder einen gegenteiligen Effekt hat. Das heißt, anders gesagt: Als Flotte sollte man beide Aspekte berücksichtigen. Das definitiv. Und da gibt's ja auch ausgeklügelte Optimierungssoftwares, die diese Sachen berücksichtigen – wir entwickeln unter anderem am Institut auch so ein Tool, was genau diese Sachen macht. Genau. Und wir reden ja viel von Speichern, jetzt stationären Speichern.
Aber wie schaust du auf das Thema bidirektionale Speicher, die Potenziale der E-Mobilität, und auch praktische Anwendungsfälle, die man jetzt schon realisieren kann – oder wie schnell wird das kommen? Ja, durchaus eine extrem spannende Frage, weil wenn wir uns das Potenzial anschauen, was wir theoretisch in dem Bereich haben – wir haben jetzt ungefähr 125 GWh schon in allen Fahrzeugen an Batteriekapazität in Deutschland verbaut. Da sind auch die Hybriden mit drin. Und wenn man das
vergleicht mit den 100 GWh von vorhin, die wir bis 2030 brauchen, dann sieht man: Das ist eine relevante Zahl. Und da müssen wir natürlich gucken, dass wir möglichst auch dort Flexibilität heben. Und jetzt mal ausblickmäßig: Wenn man alle Autos elektrifizieren würde – ich glaube, 70 Millionen sind es in Deutschland –, sage ich mal ungefähr 60 kWh Batterie im Durchschnitt, kommen wir irgendwie auf 4,2 TWh, habe ich mal ausgerechnet. Das sind riesige Zahlen. Da könnten wir theoretisch den Kurzfristspeicherbedarf ganz
gut damit decken. Und jetzt muss man aber natürlich sehen: Wir gehen nicht davon aus, dass dieses komplette Potenzial genutzt werden kann, sondern nur ein Teilpotenzial. Und die Frage ist: Wie groß ist dieses Teilpotenzial? Das kann ich jetzt auch keine Zahl nennen, sondern das wird sich in den nächsten Jahren zeigen. Wir sehen momentan tatsächlich eher, dass wir noch in Pilotprojekten unterwegs sind. Das heißt, einzelne Anwendungen, wo wir uns das ganze Thema anschauen, und dass diese Kommerzialisierung vermutlich – ja, ich bin
Da bin ich jetzt kein Experte im Bereich und könnte sagen, in zwei Jahren sechs Monaten wird es soweit sein. Aber es wird noch ein paar Jährchen, glaube ich, dauern, bis wir da wirklich in Massen in diese Kommerzialisierungsphase wirklich reinkommen, wie bei den Großspeichern. Trotzdem ja. Also ich denke, Probleme sind natürlich oft bekannt. Wir haben natürlich einmal technologisch Entscheidungen zu treffen: AC versus DC Laden sozusagen, wo AC natürlich rein von der Technik vielleicht einfacher wäre. Nur da haben wir relativ wenige Fahrzeuge, die das können, bisher mit
dem Onboard-Charger. DC hat man hohe Investitionskosten für die Infrastruktur, sodass da der Use Case vielleicht dann auch wieder unwirtschaftlicher ist. Und im Endeffekt natürlich Regulatorik, wie immer in Deutschland ein großes Thema. Ich sage mal Doppelbesteuerung und so weiter, was ja eigentlich auch schon angedacht war abzuschaffen, jetzt glaube ich immer noch so ein bisschen hängt. Und auch Multi-Use im Sinne des Ausschließlichkeitsprinzips kann man da vielleicht noch nennen, also dass grüner und grauer Strom sich in einem Speicher vermischen – EEG-geförderter Grünstrom und
man nicht mehr weiß sozusagen, welcher Strom ist welcher. Das ist ja die große Problematik, die eigentlich auch im Gesetz behoben wurde, wo die Bundesnetzagentur aber jetzt am Zug ist, sozusagen Rahmenbedingungen zu schaffen, wie ein Messkonzept aussehen kann, damit man eben diese verschiedenen Energieflüsse auseinanderhalten kann. Im Endeffekt, wie gesagt, wir sehen verschiedene Use Cases jetzt, die schon einfach umzusetzen sind: Behind-the-Meter, also wenn es um Peak-Shaving oder sowas geht oder Eigenverbrauchssteigerung. Da haben wir natürlich jetzt schon Riesenpotenziale. Und da sehen
wir auch, dass sich dort Sachen umgesetzt werden und wo wir auch in der Forschung Beispiele bearbeitet haben. Genau, bei den anderen Sachen, wie gesagt, ich denke, das kommt auf jeden Fall. Aber wir müssen da noch vielleicht ein klein bisschen Geduld haben, bis sich die Regulatorik und die Rahmenbedingungen verbessert haben. Und dann ein paar Rückfragen: Wie viel, wenn du schon so ein Riesenpotenzial skizziert hast, sei es darum, ob es jetzt 60 kWh sein werden oder mehr
oder weniger – ich glaube, in PKW sind mittlerweile in Deutschland so 48 Millionen, aber trotzdem dann mit den Lkws et cetera sind es ja noch mal mehr. Wie viel von dem Potenzial wird sozusagen die Batteriespeicher wegnehmen? Kannst du das mal aus der Hüfte, oder einfach mal einen educated guess sagen? Wie wird sozusagen in der Zukunft bidirektionales Laden ausmachen? Und wie viel werden Batteriespeicher ausmachen von den Speicherkapazitäten,
die es in Deutschland geben wird? Ja, das ist sicherlich der Heilige Gral, so ein bisschen. Wenn wir das wüssten, hätten wir natürlich auch eine Zahl parat und die wahrscheinlich schon in einer Veröffentlichung rausgebracht. Also ich denke, es ist ganz schwer, da eine Einschätzung zu treffen, weil, wie gesagt, die Märkte sich ja auch noch dynamisch verändern. Das heißt, da müssten wir auch wissen, wie die Märkte dann nachher aussehen. In 10, 20 Jahren können wir Guesses machen. Aber wie gesagt, da fallen so viele Faktoren rein. Ich glaube,
ich würde es gar nicht so sehen, dass wir irgendwie bidirektionales Laden ausspielen gegen Großspeicher oder sowas, sondern ich würde beides als einfach super Möglichkeit sehen, diese Flexibilität zu schaffen. Und ich glaube, beide Bereiche müssen hart arbeiten, damit wir überhaupt die 100 GWh zum Beispiel in 2030 erreichen. Also ich glaube, jedes bidirektionale Projekt, jeder Großspeicher ist wertvoll, was das angeht. Und wenn wir irgendwann dann in den Bereich kommen, wo wir sagen: gut, jetzt haben wir so viel Flexibilität – müssen wir mal schauen, was
wir überhaupt machen damit. Ich glaube, das wird noch ein paar Jährchen dauern, bis wir in diesen Bereich kommen. Dann sind die ersten Großspeicher wahrscheinlich eh schon wieder in ihrem Zyklus erst mal durch. Das heißt, dann trifft man neue Investitionsentscheidungen. Aber ich glaube, für die jetzige Phase ist da überhaupt kein Widerspruch. Stichwort Investitionsentscheidungen für den Flottenbetreibenden: wenn man beispielsweise Fahrzeuge hätte, die AC-seitig einen Wechselrichter im Fahrzeug hätten, der bidirektional ist, kann man die derzeitige AC-Ladeinfrastruktur nutzen. Muss man da
irgendwas dann noch mal rückwirkend machen? Hast du da konkrete Empfehlungen, wie man sich bestmöglich aufstellt, um dafür fähig zu sein? Ja, das kann ich jetzt leider gar nicht so im Detail sagen, ehrlich gesagt, weil das nicht mein Hauptfokus in der Forschung ist. Ich kann nur sagen, dass es momentan relativ wenige Modelle gibt, die das überhaupt anbieten. Und ich glaube, da ist eben eine große Diskussion gerade noch zu führen, ob die OEMs da nicht auch stärker in diesem Bereich sozusagen
fokussieren sollten, damit das möglich ist. Und ja, das ist so das, was ich dazu sagen kann. Alles gut. Und wir haben viel über Deutschland gesprochen. Vielleicht hast du noch mal einen Ausblick oder Gedanken dazu, wie die ganzen Themen, die wir so besprochen haben – ob du da Unterschiede international siehst, in bestimmten wichtigen Regionen beispielsweise, oder auch andere Regionen, wo du denkst: ah, das wird ganz anders sein – oder ob die Welt sozusagen sich dem deutschen Modell sehr
stark auch anpassen wird. Ja, prinzipiell glaube ich, dass sich viele Sachen übertragen lassen und im Endeffekt ja es auch andere interessante Märkte gibt, wo das alles gut funktioniert. Wir können als Deutsche uns auch sehr viel abschauen aus anderen Regionen noch. Also, ich meine, gerade aus den Nordics und aus Großbritannien sehen wir ja, dass gerade auch solche Sachen wie momentan Reserve- also Fast-Frequency-Response-Märkte, dass es das dort schon gibt. Das ist ja bei uns zum Beispiel auch eine der Sachen, die jetzt diskutiert
werden. Zur Einführung ist jetzt mal ein praktisches Beispiel, wo man sich eigentlich auch im Ausland orientieren kann und da vielleicht Best Practices auch mitnehmen kann, sozusagen was Marktdesign und so weiter angeht. Ja, und es gibt natürlich aber auch Unterschiede. Also, ich sage mal Großspeicher in den USA. Die werden tatsächlich anders betrieben als jetzt in Europa. Da haben wir eher Speicher, die noch mal viel größere Stundenspeicher sozusagen sind, die mehr dann noch zur Pufferung der Erneuerbaren eingesetzt werden.
Australien vor allem, genau, Kalifornien vor allem oder Australien – riesige Batteriesysteme, die da natürlich auch genau in dem Bereich laufen und auch netzstabilisierend wirken. Also genau, es gibt da schon noch auch Unterschiede. Und ich habe selbst auch mal ganz interessant – ein Unterschied, den ich vielleicht auch hier mal zeigen kann. Ich habe ein Praktikum gemacht bei Sonnen in den USA. Das war 2018. Also erste Amtszeit von Donald Trump, auch schon Kontroversen in den USA. Und genau, aber abgesehen von den gesellschaftlichen Punkten
habe ich da natürlich auch technische Einblicke bekommen, wie Sonnen – ein deutsches Unternehmen im Heimspeicherbereich – hier agiert auf dem Markt und wie es dort in den USA fungiert, oder was dort die Aspekte sind. Und es waren damals fundamental unterschiedliche Sachen und sind sicherlich auch heute noch unterschiedliche Ansätze. Dort war der Fokus natürlich vor allem darauf – die Netze sind nicht so stabil. Ja, hört man ja immer wieder. Wir hatten damals den – genau, wir hatten damals den Hurrikan, der ganz Puerto Rico, glaube ich da
einmal verwüstet hat und wo wochenlang Stromausfälle waren. Das war genau zur Zeit, als ich da war. Und wir haben dann dort ganz viele Aufträge eben in die Richtung bearbeitet, dass die Leute dort quasi die Batterien als Notstrom haben wollten, also quasi ihr eigenes Inselnetz aufbauen wollten. Was in Deutschland gibt es auch Systeme, die das können, aber es ist die Minderzahl, die dort in dem Bereich arbeitet. Und ganz anderer Anwendungsfall dann in den USA plötzlich. Und ich glaube, da muss
man natürlich die Märkte so ein bisschen im Blick haben, gerade wenn man international unterwegs ist, jetzt als Unternehmen, dass man die richtigen Märkte sozusagen identifiziert für sein Produkt. Und ich glaube, da gibt es überall auf der Welt dann doch noch Unterschiede auch. Aber auch viele Gemeinsamkeiten, glaube ich, wo sich deutsche Innovation auch in die Welt tragen lässt. Okay, zum Abschluss noch mal – vielleicht hast du Gedanken, die du teilen wolltest mit den Zuhörern. Und wie können die Zuhörer am besten mit dir in Kontakt
bleiben? Oder sich weiterführende Informationen auch noch mal lesen. Ja, grundsätzlich sehr gerne über LinkedIn kontaktieren. Da sind wir, bin ich auch sehr responsive und nehme gerne jegliche Ideen entgegen, wenn es um Forschungsthemen geht. Wir sind sehr breit aufgestellt, glaube ich, was die Forschung in Aachen angeht. Wir können, wie gesagt, von Material über Zell- und Modulebene bis zum Systemlevel wirklich Forschung betreiben. Wir können im Marktumfeld Forschung betreiben. Das heißt, wenn dort Ideen da sind, auch aus der Smart-Charging-Ecke natürlich, wo viele wahrscheinlich jetzt auch
zuhören aus dem Bereich – da haben wir Projekte wirklich umgesetzt, erfolgreich mit Mobility House, Hubject, Smart L. Also bekannte Namen aus dem Bereich. Das heißt, da kann man uns gerne erreichen oder mich erreichen. Und vielleicht ergibt sich ja daraus der eine oder andere Kontakt. Super. Dann vielen Dank und schöne Rückreise noch in den Westen. Ja, vielen Dank. Hat sehr viel Spaß gemacht. Ja, das war spannend mit Jonas. Wir konnten über verschiedenste Themen – fand ich sehr spannend – einen Einblick bekommen, insbesondere seinen
Hintergrund und wie es von einer Masterthesis zur Gründung kam. Das ist unüblich und die meisten Theses landen irgendwo in der Schublade. So cool, dass es dann zu einem erfolgreichen Start-up führte, das führend ist im Thema Lebensdauer von Batterien und Analytics. Die RWTH ist natürlich eine sehr wichtige Uni in Deutschland und da auch ein bisschen Einblicke zu bekommen, wie Ausgründungen passieren, und dann auch die Einblicke in Sonnen und wie die Unterschiede sind zwischen USA und Deutschland und die verschiedenen Wertschöpfungsketten, die wir haben im Energiesektor. Wie viel wird es
dann in Regelleistung geben, ob der Markt groß genug ist und wie viel Batteriespeicher wir brauchen, an welchen Stellen und welche Art von Chemie da relevant sind, und insbesondere geopolitische Aspekte zwischen Deutschland oder Europa und China und Norwegen. Wie auch letzten Endes Batteriespeicher in den Fahrzeugen, das Thema bidirektionales Laden und wie da Potenziale sind – und für Flotten insbesondere die Entscheidung: Wie viel Batteriespeicher brauche ich? Also ich denke, ein wirklich gelungener Ausblick und eine Status-quo-Ermittlung in verschiedenster Art zu diesem Thema mit einem absoluten Experten, der brennt
für diese Themen. Also ich hoffe, es hat euch gefallen. Bitte gerne fünf Sterne hinterlassen und empfehlen. Und bis zum nächsten Mal.
Note dell'episodio
In dieser Folge tauchen wir gemeinsam mit Jonas in die faszinierende Welt der Batterietechnologie ein. Dabei erzählt er, wie aus seiner Master-Thesis ein erfolgreiches Startup wurde, das heute führend im Bereich Lebensdauer-Analysen von Batterien ist. Wir werfen zudem einen Blick auf die entscheidende Rolle der RWTH Aachen als Innovationsschmiede in Deutschland und erhalten spannende Einblicke in den Gründungsprozess sowie in seine Erfahrungen bei Sonnen. Jonas Van Ouwerkerk berichtet außerdem von den Unterschieden zwischen den Energiemärkten in den USA und Deutschland, der Bedeutung von Batteriespeichern für Regelleistung und die Herausforderungen rund um die Wahl der passenden Batterietypen. Ein besonderes Highlight sind die geopolitischen Aspekte, insbesondere zwischen Europa und China, und wie sich diese auf die Batterieproduktion und -technologie auswirken. Abschließend geht es um das bidirektionale Laden, die Potenziale für Flottenbetreibende und die Frage, wie viel Batteriespeicher wir in Zukunft tatsächlich brauchen. Hört unbedingt rein, wenn ihr mehr über die aktuellen Entwicklungen und Trends in der Energiespeicher-Branche erfahren wollt – Jonas’ Expertise und Begeisterung sind ansteckend! Lasst gern eine Fünf-Sterne-Bewertung da und empfiehlt uns weiter. Bis zur nächsten Folge!