Ep. 9: Jonas van Ouwerkerk – RWTH, Accure, Sonnen, Northvolt
V2G, Energiemanagement, Innovation, Flotten
Transcript
Cleaned up from a machine transcript. Translations are machine-generated and may contain errors.
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.
Yes. Hello, Jonas. How are you doing today? Great that you're here. Yes. Hello. I'm very pleased to be here. Thank you so much for the invitation. And yes, I'm doing quite well so far. Yes, it's always a long journey to Berlin. But it's definitely worth it. Yes. You're in the west of the country and at RWTH in Aachen. But you said you live in Cologne? Exactly. I live in Cologne. It's actually like the big brother, I'd say, of Aachen. Exactly, but the commute between them does work out
actually. And yes, many people who work in Aachen are in Cologne. Exactly. And yes, RWTH is then in Aachen. That's where my workplace is, so to speak. And exactly I'm there about three times a week. So before we really get into the topic with batteries perhaps – how did you get into this, what do you do, or who are you as a person? Maybe you could pick up the listeners a bit. Feel free to take some time, how you feel about it. Yes, I'd be happy to. How did I come
to RWTH? I'm from the region, grew up around Krefeld. And yes, energy topics have been relevant to me from the start somehow. Especially electromobility actually. As far back as I can remember, I've always been very enthusiastic about it and followed everything. Yes, all the developments, when Tesla came and so on, I was of course always very excited and rooting along. Yes, so after my school-leaving exams the logical
step was actually to go to RWTH Aachen somehow. Simply because that's in the region, I think, the renowned address for these topics. And yes, so I started my bachelor's degree in Aachen in 2012, in electrical engineering actually, and then I focused quite quickly on energy technology. You can already do that somewhat at the end of the bachelor's programme. I looked into the topics, and I wrote my bachelor's thesis directly on the battery topic. And yes, that's where the first connection
came from. And then I continued with my master's degree at RWTH and deepened it again, really on energy technology, and then had more and more contact with the ISEA Institute, that's the Institute for Power Electronics and Electrical Drives, which is indeed the biggest address in electromobility in Aachen as well. And exactly I wrote my master's thesis there. And yes, then we had a really exciting situation where the results of my master's thesis were kind of recycled for a start-up.
So we founded Cure Battery Intelligence, or rather yes, Kai-Philipp Kiries – he certainly means something to many – my colleague and also my former bachelor's thesis supervisor at the time, he founded that, together with two others. And yes, in the whole founding group there were many from the department involved as well. And so the question naturally came up for me: do I stay more at the institute, or would I perhaps prefer to go directly into the start-up space? And I actually did decide, after
longer consideration, to continue on the scientific path for now. So I started in 2019 as a research associate at RWTH Aachen, so to speak with the goal of doing a PhD. And exactly, in recent years I've focused very strongly on battery storage topics in my research. It started more from energy system analysis at the beginning, so actually larger energy models, also nationwide energy system models that we developed and improved there. And of course it was always about flexibility and storage. And
then increasingly also topics towards industrial storage and large-scale storage, so the stationary sector, where we were also well positioned in our research. For example, we managed the large monitoring programme for home storage systems at the institute. And exactly that's how I really got into these topics. Yes, and then in 2022 I took on the department head position in the Department for Grid Integration and Storage System Analysis. And exactly, we're a team of 10 to 15 – always somewhat changing – research associates, and we dedicate ourselves to all topics where somehow batteries interact with the grid. This can be electromobility, smart charging, or also, as I said, the area where I'm more focused: stationary battery storage systems, home storage, industrial storage, commercial storage, large-scale storage. So exactly the whole range. Exciting. We'll certainly go into that more. Before we do that, perhaps a few more words about the institute, given that it plays such a prominent role – maybe you could give a few key facts about how the institute became so prominent, who the players are, how an institute sets itself up to maintain this excellence. Yes, I'd be happy to. So, the institute originally – there's been the ISE institute for about 60 years now. ISE stands for Institute for Power Electronics and Electrical Drives. That means, initially the topic actually wasn't batteries at all, but of course it was about
electromobility, smart charging, or also, as I said, the area where I'm somewhat more focused: stationary battery storage systems, home storage, industrial storage, commercial storage, large-scale storage. So exactly the whole range. Exciting. We'll certainly go into that more. Before we do that, perhaps a few more words about the institute, given that it plays such a prominent role – maybe you could give a few key facts about how the institute became so prominent, who the players are, how an institute sets itself up to maintain this excellence. Yes, I'd be happy to. So the institute is originally – there's been the ISE institute for about 60 years now. ISE stands for Institute for Power Electronics and Electrical Drives. That means, initially the topic actually wasn't batteries at all, but of course it was about
power electronics and electrical drives in general. And then over the decades, especially as electromobility became more and more important, the institute also developed more and more expertise in this area. Today we're one of the leading research institutions in Europe for topics around batteries, electromobility and energy storage. We have around 80 to 100 employees, depending on the project phase, and we work on everything from fundamental research to applied projects with industry partners. The institute is also part of the RWTH cluster for electromobility and energy storage, which brings together different departments and institutes to work on these cross-cutting topics. And yes, I think what's important is that we always try to stay at the forefront of research and development, that we collaborate closely with industry partners, and that we also train the next generation of scientists and engineers in these areas.
mobility, drivetrain technology, a lot also in the rail sector, and also very strongly in power electronics. And we actually have Professor Doncker, one of the leading scientists in this field, at our institute. He's regarded globally, I believe, as one of the most experienced people in this area and has, among other things, developed or co-developed something like the Dual-Active Bridge – for those who are a bit more into the subject matter. And that was exactly the starting point. Batteries really only came
into their own in the 2000s. And then at the beginning of the 2000s, Professor Dirk Uwe Sauer joined the institute as a junior professor and essentially established the chair for electrochemical energy storage. Since then, the battery field has grown steadily. We have around 150, or more than 150, scientific staff members at the institute today – so really a very large institute. And while that was maybe roughly 50:50 a few years ago between power electronics and battery storage technology, it's now shifted a bit more towards battery storage.
The boom on the markets, of course – the topics that have gained significantly more interest in recent years have naturally led to more being built up in research as well. And a flagship of the institute, I think, is definitely the new center building. It's not from the institute alone, but we are part of this battery center building as an institute. It's called CARL – Center for Aging, Reliability and Lifetime Prediction of Batteries and Power Electronic Devices. So a long name. But
as the name suggests: a major focus on service life analysis and aging of battery storage systems. It's essentially a center building – we opened it in 2022. And the building really has all the bells and whistles you can imagine in science, from Nano-CTs – really, you can go to the smallest resolutions, so to speak, to research material properties in batteries. Really spectacular, I think, what you can do there – right down to a very important aspect: testing at our place. So we have thousands of test channels, really, where we can connect batteries in parallel
and then conduct cell tests and accordingly can also investigate aging and so on. And then of course the whole thing continues up to pack aspects and then to the systems area, which is where I come from. Really, we cover practically the entire range when it comes to topics. Production, I have to say, is a bit of an exception – so really large-scale production is of course a very difficult topic, and of course research-wise you need significant investment. And of course we also have
the research factory in Münster, where we have connections. So that's the only area where we might not be quite so heavily involved, but otherwise the whole range. It's certainly still important to mention: the data topic has become very big. So Big Data – we also now have a professorship with Doctor Won Lee, who is very strong in this area and where we're now focusing on Artificial Intelligence for Batteries, so to speak. Really smart algorithms that can then evaluate the data
– the huge amounts of data that come from batteries. Maybe a couple of words about my department. As I said, we're more systems-focused. That means, for us, it's about how we can operate the systems reliably, how we can solve certain energy management issues – so when should the storage system charge, when should it discharge, and so on, how can we best integrate into the markets. And we have a very exciting infrastructure for this, namely the large-scale storage facility in FÜNF-B. Not
sure if anyone has heard of it before. So it's a research storage facility on a megawatt scale, and the storage has 7.5 MWh capacity. We're continuously marketed on the markets. We've mainly done FCR, so primary control power, over the last – yes, it's been eight years now that we've been on the market. So extremely long for large-scale storage, because large-scale storage really only took off in recent years. That means we were able to
collect data from the beginning – minute-by-minute measurement data from all the systems we have there – to then make statements about: How reliable is it? How efficient? Where do we actually still need to do more work? And in the storage facility, perhaps also important to mention, there are five different technologies. So we have lead technologies, which back then were still somewhat candidates. Today no longer, I have to say, but that's changed somewhat – of course it quickly became apparent that it's rather not
well suited. But also three lithium-ion technologies. That means we can also benchmark different technologies against each other. I think that's super important. And maybe one last point I should also mention, I think. We've also been very active in market research in recent years. So with Battery Charts and Mobility Charts, among others, we've provided instruments, I believe, that many people have used and where you can track developments in battery markets. Interesting, somewhat like the well-known
also Energy Charts from Fraunhofer ISE – actually somewhat inspired by that, but of course then with a deep focus on battery applications. Well, exciting. Yes, and a topic that I also find very exciting, which people in Germany always want to push, is: how do you manage to achieve spin-offs from universities with start-ups? I believe that RWTH and entrepreneurship in Germany are extremely successful examples. Maybe you can also say a few words about this, particularly in the transition to Accure, how it comes about that
RWTH is such a good ecosystem in your view. Yes, gladly. I can share a bit of what I've experienced. I think basically the conditions are very good at RWTH, you have to say. We have a lot of successful spin-offs there. If you look at the battery sector, then we have, yes, I would say, almost the entire value chain of the battery represented in start-ups to some extent. Maybe production is a bit of an exception. But that's a difficult topic anyway
in Germany. Can you name a few examples? I think Scilip for example for recycling. Then there's Woltfang for example, which mainly does second-life commercial storage. And then of course there were also many successful spin-offs at our institute. We have for example the Battery Engineers. That's more, yes, I'd say a testing operation so to speak, where you can then test batteries under any aspects. And then we also have, yes, really in terms of deep technology, for example Safeion as a spin-off.
They do ultrasound examinations on batteries so to speak and can then determine what the state of the cell is, aging and so on, and try to also integrate that into the application so that you can do constant monitoring. Also very interesting. Ebus-Plan comes to mind – so, as the name suggests, more in the direction of planning bus fleets. Exactly, and of course Accure then at that point, so yes, large-scale monitoring of battery storage systems and aging prognosis as well as safe operation as
an argument. Exactly, I think the examples all show that it works very well in Aachen. I picked up a bit on that, of course also through Accure, that there are many opportunities to be centrally in one place at RWTH – RWTH Innovation there, which takes care of people and also gives them tips on what to do and so on, also with funding applications and such. So I think that's definitely very good. And
perhaps also an aspect of why it works so well. I think simply the connection to industry is definitely very good in Aachen. That means you also get in research – so, for example when I was a research associate, I could very quickly dive into projects that we had very close with industry partners. And of course ideas develop faster there, where things are missing on the market, so to speak, and where maybe you have an idea. There I could go. I think that's
also important. You always need a good idea at the beginning, and it has to be able to emerge somewhere in the environment. I think that's possible there. Okay. And then let's talk a bit about Accure's origin story – or what exactly was your master's thesis? And maybe a few anecdotes about how it came about. Yes, that was a very exciting time, I have to say. In my master's thesis I mainly took care of – or it was about, so to speak, determining aging or
so to speak the remaining capacity from home storage data of the systems. The big advantage was, or why that was only possible with us in the first place, was that we had collected data over years so to speak in storage monitoring – so the big, nationwide monitoring program for home storage, which I think also contributed to the market's later success. And there we equipped around 20 systems, or even a few more, with measurement systems, with high-resolution ones, really measuring all important voltage, current and temperature data by the second there and could then of course
evaluate all that data. And that was what my master's thesis was about. Then I developed a method of how you can, based on ampere-hour counting with certain data filtering and relaxation phase determination and so on, determine the remaining capacity relatively reliably so to speak. Because with home storage systems it quite often happens that the system empties and fills, so really the full cycle happens. That is of course a prerequisite for the ampere accounting to work. It doesn't work
in all applications, but exactly for this application it works very well. And I think the results were then actually very promising and were then sort of reused for Accure to build on that and then create a significantly more complex algorithm. And yes, that's how I got into it, so to speak, and of course also through the good contacts with my colleagues Kai Philipp and Jan Fegener, who also had a big hand in it. Yes, the whole founding phase was then quite lengthy. I think, looking back now – wow, that must have been a good three quarters of a year before a lot really happened. Then of course you have to see how you even start, who gets involved how and so on. Those are always the big questions at the beginning, especially when you have a lot of people – not so simple. You have to conduct that discussion of course. But I think humanly we were always on a very good track at the institute, and that worked out very well. Yes, and then Accure could be founded
Accure was founded
And at the beginning, I also got quite involved myself, I made sure the results from my master's thesis could be well transferred, the insights, and that we could really get into a product quickly. What I think contributed to Accure's success in the early years is simply that you were in the right place at the right time – because, as is often the case: home storage systems were of course really developing into a commercial market at that time.
We're talking about 2017–2018. The founding was 2020. But right before that was the phase when the market really took off, 2017 and onwards. And that of course gave us very good conditions to initially enter this market. And we had the contacts from the monitoring program. We could start working with the right people, set up large projects from the start, and thus achieve this scaling effect right from the beginning – for the software, I would say. And then of course, yes, you have to say the next step came.
And that was actually perfect, because then the large-scale storage market came along at some point. Of course, you have the advantage there: you don't have to integrate into individual systems, but instead you integrate tens, hundreds of megawatt hours directly. That's of course much easier than integrating the small systems one by one into the software. And yes, honestly, that was another huge boost, which led to the next rounds of financing going quite well, I think.
And yes, I think from a forward-looking perspective, e-mobility is still a big aspect where we already have good projects, but where we also need to push further, because that gives you another scaling factor. But of course it's not so easy with the big OEMs and so on. I think everyone who tries to set up things in that area knows that. It's just harder than when you have a large storage operator who maybe has two, three systems.
Then you can talk to them on a relatively flat level, on equal terms. And with the OEMs – until you have the right contact, that's always difficult. Absolutely. Yes, and looking back on this topic – would you have done it and not decided to go the academic route – with some regret, or not at all? And how did you come to that decision? What was the decision-making process like for you back then? Yes, very good question.
I almost expected that one to come. Exactly. Yes, I tend not to question it very much, because I think they were two very good paths I could have taken at that point. And I ultimately decided again for the academic route, simply because I was convinced that a lot of research work still needed to be done. For me, this impact factor was important, so that somehow with what you do, you also have a big impact. And I wanted to continue contributing in research.
I also think the conditions and contacts at the institute were very good. And for example, I always had a very good relationship with Dirk Uwe Sauer. He's just a super pleasant person as a professor. And you have to say, that of course made the decision easier, to say: I feel comfortable there, I want to continue down that path for another five or six years. And that's exactly what I decided to do. And looking back now, I wouldn't say I regret it. Of course there are always ups and downs and also advantages and disadvantages when you look at, for example, doing a doctorate.
I have to say clearly: sure, you get to participate in top-level research, that's a lot of fun. You of course have a certain – yes, how it is at universities – major bureaucratic overhead that you of course have to deal with. And things maybe take longer than you'd like. And you don't get things implemented as quickly as you'd like. You are of course – yes, I think overall you have to say it's very challenging to get everything under one roof, because theoretically you can do everything you want. You're not limited.
You have to cope yourself, I would say. And that's not prescribed from above – do this, do that – but you're very free in that regard, so to speak, always at the institute. And you can always do more, so you have to think: what do I focus on? I still have teaching that I have to do on the side somehow, I have many things that I have to manage together. And yes, just this self-management, I think, can also be very challenging. But of course you also learn extremely much, I think. The opportunity to eventually do department leadership as well, that opens up new possibilities that I think you might not have achieved quite so quickly in industry, to get those insights.
I think that's why I don't regret it overall, because I've taken a lot away from it. And what are the most exciting topics that preoccupy you, or that are really at the forefront of research right now in your field, maybe worldwide as well, what preoccupies the top researchers at the moment? Yes, there are of course several topics for us specifically. We're just at the
stage where we – yes, there are naturally quite a few topics there. We're just at the – well, there are exciting topics that really drive research forward in my field, maybe worldwide too, what's occupying the top researchers at the moment. Well, there are of course several topics for us specifically right now.
stationary storage systems quite strongly as well. And I kept getting drawn further into that, even though I'm actually a big E-Mobility fan. But I also got more and more into stationary topics. And I think, especially with large-scale storage systems, a lot has been happening right now. There's a lot of research – well, I'd say these are aspects like: various new battery technologies keep coming up. We keep getting enquiries about different cell chemistries and different novel systems that we then always scrutinize very critically.
We have to, because you have to clearly say: Lithium-ion technology is simply extremely advanced. And it's difficult for any technology to break through. Then there was sodium-ion as a topic, redox-flow, things like that which come up. But also again and again – I mean, with redox-flow we've had a system offered to us every few years over the last ten years where it was said, this is now the breakthrough. So far it hasn't really worked out, and you can see it on the market quite well that we actually have almost
only lithium, and lead of course also played a major role for a long time – because it was simply standard in uninterruptible power supply. So, new technologies definitely. I think especially also the reliability of storage systems, of large-scale storage systems. We've done a lot on that. In our research we looked closely: what are the problems? There were many problems with the BMS, battery management system, where the algorithms often didn't do the right things or balancing problems occurred. Things like that which then led to
us also having frequent failures in our large-scale storage system. Balancing – to explain again for the listeners – is that the cells are, so to speak, all in the same state, in the same state of charge. And that's actually not so trivial depending on the technology. So, if we're now talking about LFP, that's lithium iron phosphate technology, we have the problem there that the voltage curve over the state of charge is relatively flat. That means, I don't know exactly: am I at 20, 30, 40, 50%
state of charge? And as a result, shifts can occur in the cells. That means, with these systems, a maintenance charge then has to be performed continuously, so basically once fully charged, so the system can calibrate again. And the cells then have to be balanced if they drift apart – essentially automatically. And now we saw, for example, with the first systems that that didn't work so well. We actually did install incorrect balancing resistors. So we're of course
in the first generation with the systems. That means, many things have certainly improved significantly over the last few years, but definitely – we made a lot of experience there which we then also published and could show: folks, you have to be a bit careful that this works well with these systems. I have two topics before we go into that deeper, which are so relevant right now. Northvolt has been prominent in the media in recent weeks.
That would be one of the biggest battery initiatives in Europe, to build strong battery production in Europe, with players from Europe. That even when billions have flowed in and really from prominent names – Volkswagen and major banks etc. – and commission support, it didn't work, or at least didn't work out the way they hoped. And I think it's continuing further, but let's see how exactly. How do you see this topic, particularly production in Europe and this dominance by China? Yes,
I think that's our biggest problem that we have in Germany. Because ultimately that could really hit us hard if we don't make sure we catch up quickly somehow. I mean, the whole supply chain behind it. Of course. So, so to speak, Peckbauer and also other companies that have now established themselves in the battery ecosystem. That's become a very large area, also in Germany. And if we're so dependent on the Asians and especially also
on China so to speak in production, we have a huge problem of course. Because if geopolitical tensions arise and cell supply is no longer guaranteed, then everything is at risk. That's why those are certainly not good news that we got with Northvolt. Definitely. We of course don't have such production aspects. But we certainly see that we need to improve there in Germany or rather need more staying power now.
A lot needs to be invested. We need to go from 0 to 100, so to speak. In China this has developed over ten years now. They had a clear guideline there too, so to speak from above, clear conditions. And then the whole thing could develop. And we didn't have that in Germany. We always had changing conditions, no political framework conditions that spoke in favor of really going all-in there. And that's of course also where politics is needed, to
create clear framework conditions. And it has to be clear – as I said, a lot of money has to be invested – that you can't quickly pull out if things don't work, but that you have to stick with it. Because otherwise we have no chance of catching up. Many also always say: well, we can try to focus on the next generation of cells somehow. But that's also difficult when you see, actually it's
it's not really the new technologies with higher energy density that are exciting, but rather what's actually exciting is: how do we produce the cheapest battery cell? We probably will never be able to compete with Asia on that. But we would need to at least manage to produce about 15 percent here, so that we have at least some leverage, some influence on it. Exactly. And I don't see us getting to the level that we're seeing right now with lithium iron phosphate any time soon with solid-state batteries.
We're seeing an extreme price collapse in China over the last few months, simply due to market competition. There are thousands of battery manufacturers competing against each other and some of them are closing down again, so to speak, they were only on the market for a short time. And simply this competition has led to prices being able to fall like that. Unfortunately, we're far from that. But yes, an important topic. We need to make sure we stay on top of it.
You mentioned – maybe you don't know either, but if you've looked into the topic a bit – it would be interesting to know: what makes production so complicated? Because that was also a major problem for Northvolt, particularly that they didn't manage to ramp up production as hoped. I have to say, I'm not an expert in production per se. What I hear or pick up on is simply that we have especially high scrap rates
when it comes to production. Every cell that goes out as scrap is of course bad for the overall balance of the factory. I think we didn't manage to consistently produce high quality. And although we're actually also a mechanical engineering country, I think we simply haven't managed to develop our own systems there. A lot of what has been built up in the cell factories also came from China simply again.
and we just didn't manage to maintain that reliable production. And how do you view others? So Northvolt was, if you will, a cell producer. But then there are a few successful examples from Germany that at least have established themselves on the market, like Sonnen or others. How do you view these players? Do you have thoughts on whether they will manage it or whether
also whether something else would need to be done? Well, I think fundamentally, we have really strong innovation capabilities and have found very good solutions. The companies were very innovative and contributed to us being among the first to really scale up the home storage sector, and we're also now a strong market for large-scale storage. There are other countries that are now even a bit stronger – Great Britain, for example, in the large-scale storage sector – but fundamentally, I would
say that we have many good companies here. Only, and I just mentioned this a bit: of course, they also depend on the cells. And I'd say, a BYD or similar, they can – they can not only make cells, but they can also eventually lead the whole thing into systems. And if they see, those are the big margins, they'll obviously do it at some point. And we're seeing it in the home storage sector. There we have now, so to speak, suddenly
well, years ago we had very, very few Chinese manufacturers. And now the market is flooded with these products. And the Chinese are leading again in that market. And that's obviously the big risk we face, that suddenly these market shares go back to China, because they also realize: okay, the cell has become so cheap, the margins are small for us. But in terms of the total system, we can make bigger margins. And yes, it then depends again on the production at
that point, so we can get better. Yes. And another trend – and then we can get into the topics of fleet management and so on, after we've covered this. Also, there's the battery boom that's happening in Germany right now. So from what I understand, there are 300 GW in power requests for grid connection capacity. And there's speculation that not much of it will actually connect to the grid, but it could. Of course, you don't know how the future will develop. But maybe
you have some thoughts on that topic too. Yes, definitely. Of course, that hasn't gone past us unnoticed. And we've also been asking ourselves more frequently now what that means. Well, in principle, I look at it very, very positively, because ultimately we've now managed to scale up this market, so to speak, so that it now works commercially. We don't need subsidies. The systems work in the market and can be profitable there. That's fantastic. So really great news for the energy transition. And
we also have a storage need in Germany that we've calculated in various studies. So Fraunhofer, for example, says we need around 100 GWh of batteries by 2030. Yes. And if you compare this figure with the connection requests, then you see: okay, that's suddenly moved into the feasible range. A few years ago we might have thought: oh, that's still going to be a big task. Now I'd look at it very positively, even if many of the storage systems maybe shouldn't be built – if they
Opportunities already exist in the market, so to speak. And I think that's a very, very positive message in that respect. And we certainly don't need to worry about that initially. Of course, now we need to make sure that we improve certain things as well. We've heard the argument more frequently now, of course: Yes, the storage systems are being built somewhere where they're not needed. The grid compatibility isn't really there. Because the storage systems then – among other things, there are examples where storage systems discharge and at the same time there's a lot of wind or photovoltaic power in the grid. Simply because, so to speak, the electricity market functions across the entire bid zone, that is, Germany. And we naturally have different local conditions due to grid bottlenecks and so on.
In this debate, though, one has to say: we actually don't see the problem with the storage systems themselves, but rather with the market perhaps. Of course, the whole thing could simply be resolved if we said we divide Germany into several bid zones – then the whole thing would naturally look different.
Only that is politically highly contentious, I would say. Of course, some federal states don't want to incur the disadvantage from that. We'll have to see whether that will be necessary afterwards – I really can't say now whether that will happen. But it would be one way to counter that. The other thing is, of course, grid expansion, definitely, to keep the bottlenecks as small as possible. We've certainly managed to pick up the pace in recent years in that area. Yes, and ultimately one should certainly make sure to create incentives for storage systems to be built where they make sense. You could do that, among other things, through a redispatch market – so Redispatch 3.0 is often promoted like that, where storage systems should play a central role. For example, the German Energy Storage Association BVES frequently advocates for this, so that precisely in a market-based approach, storage systems should be compensated for actually delivering redispatch physically.
And if that is implemented, so to speak, the storage systems would automatically also be placed where they're really important. And I think we need to make sure we create the right incentives for investors to go where it actually makes sense. Of course – the big bottleneck is the grid connection at that point, one has to say quite clearly. We have problems there. And we need to figure out: Where can the storage system even be installed? But what has been seen,
to
Example: So now lots of storage facilities are being built at old large power plant sites. And those are of course ideal locations. We have the connection conditions there, we have the grid available so to speak, and we're at network nodes. That means we can really bring stability into the system. Maybe just a quick follow-up on that because it's so interesting and maybe for understanding – as far as I know it's often not so clear that people understand it. So the points on the grid that
would really make sense – in your view those would be these points where... do you have to look at that on a network line level so to speak? Can you create rough rules of thumb where you say: OK, now in northern Germany where there's a lot of wind, it makes more sense to have storage than in southern Germany, or exactly the opposite for other reasons? Is it then a matter on the transmission grid level so to speak? The north-south corridors – should you be as close as possible to them, or should you already be looking at the distribution grid level, where there are
many more lines. How should one picture that? Yes, I think you have to differentiate a lot there. You probably can't break it down so generally, I would almost claim. Of course it depends on one hand on what size storage you're planning. So to speak also of course north-south: We still have bottlenecks there. That means there are certainly good locations to buffer energy when this axis so to speak is overloaded. Distribution grids – definitely there are of course also bottlenecks, especially when you integrate large
renewable energy installations. Then you can of course take action there. We're now very often seeing this case of co-location storage, which is becoming increasingly attractive because increasingly less photovoltaic power can be fed directly into the grid – directly at the renewable facility, at the grid connection point, so that you have exactly a storage buffer there. And exactly that: now we're frequently seeing projects that implement that and where it's also profitable. And I think those are above all
the points where you can place such storage. Makes sense. And this 100 gigawatt-hour storage requirement by 2030 – how can one imagine roughly how that comes about? As far as I know, Germany currently has roughly two terawatt-hours of consumption, with an upward trend. If you now look at renewables and you'd be at eighty percent in 2030, then you could actually assume that on certain days especially these 100 gigawatt-hours wouldn't even be sufficient. Or how can
Can you imagine that? How do we roughly arrive at this figure? Exactly, so I would of course also need to look into that study from Fraunhofer ISE, I believe – dive into that. Ultimately: there are these large energy system models at the national level, which we also develop at our place. We then have various nodes, which one models, so to speak, and transmission capacities between them. Then you map all the power plants there. And then the model calculates for you under certain conditions what the optimal storage requirement is. And that's roughly where these figures come from. So we actually also have a model with the Genesis model at our place, where we ran through that calculation, and we arrive at similar figures.
But that's only the short-term storage requirement. We also have a long-term storage requirement, which of course also increases. Unfortunately I don't have a figure for 2030 at hand right now. I only know that for 2050 we need to be somewhere around... well, it actually varies quite a lot, I have to say. For the electricity sector in Europe
I have a figure of roughly 200 TWh. That we need. And for Germany I also have some figure of 180 TWh in my head, which we need, however, to also store excess electricity or hydrogen for industry and so on. So if you get into sector coupling, of course there are other figures than just operating the electricity grid, so to speak. In any case, very large orders of magnitude that we're talking about here. Of course. Yes, for the short-term storage area I'm quite optimistic, I'd say,
when you look at the developments there. For the long-term storage area it's now of course becoming interesting in the coming years, because so far the demand hasn't really been there. And of course also for large-scale storage: they've now established themselves because all these issues with grid bottlenecks and high renewable energy shares have led to problems emerging or more stability in the grid being demanded. And that's why: it always depends on the market whether such systems come or
not. So I think large-scale storage and long-term storage will become selectively necessary towards 2030 and then really start coming intensively from 2030 onwards. Maybe a short series of rapid-fire questions – if you know that format, where you ask a short question, get a short answer. There's a lot of discussion right now about gas power plants, which are being debated in politics. Do you think we'd need that, or would batteries actually be enough? We definitely still need a replacement for batteries or an alternative.
for long-term storage that is seasonal. So batteries are simply not the right format for that. And hydrogen storage with gas turbine reconversion can then actually be the proposed solution. And nuclear, yes or no? Well, there are of course very different opinions. However, in our case, I'd say in the scientific sphere, it's quite clear: no, because we simply see that flexibility and nuclear power plants don't work well together. Of course you hear the yes argument over and over again. We ran that through in our models. We
see that nuclear power doesn't really play a role there if you really focus on flexibility. That means, more of a no there. Okay. And how many days does such a battery storage system ultimately need to be designed for at the system level? Are we talking about one day or already three, four days that we ultimately need? I don't know if you know that or if you simulated that. So for battery storage in general you might look a little bit
into the application areas again. We're seeing with large-scale storage right now, for example, that these are mainly front-of-the-meter storage, so storage that works towards the grid or provides grid services and trades on electricity markets. And the optimal ratio you see there right now, if you want to find the optimum via the markets: then we're talking roughly about two to three hours of storage, so they can then discharge for two to three hours. And exactly that. If you now break down the markets individually,
you can also say: for trading, for example, we also see that roughly two cycles per day are ideal, two to three cycles. And if you think about that, of course you have to make sure you can manage these two to three cycles over the day. Then two to three hours are quite well suited for that. And for the control power markets: for the primary frequency response market you'd actually only need about one to two hours of storage, because that's sufficient to meet the
regulations in that market. You need to be able to completely discharge or charge at maximum power for a maximum of 15 minutes. And for the secondary frequency response market, so aFRR, you actually need longer storage duration because the market conditions require that you can provide for four hours. However, through storage management, through intelligent recharging, you can roughly reduce that to 1.5 hours that you need to maintain. That means there again around two hours of storage is better suited. I think about the physics too,
so if you imagine a world with 100 percent renewable energy, where there's essentially only wind and sun. In Germany it's of course different than in other regions of the world, the weather will be different there. But if you briefly limit it to Germany, then you'd actually have quite a different situation in summer than now in spring and autumn, which are roughly similar, and then in winter. And if you leave out the prolonged dark calms in winter for a moment
If one lets this happen, you would almost always have electricity available in summer. I would say that with the sun alone, perhaps on certain days when there's little wind, and in spring and autumn there are also certain days in a row where there could be small dark periods. And otherwise there's always a bit of wind or always a bit of sun. That means storage is actually used primarily for spring, less for summer, and more for spring,
autumn, and then winter you actually maybe have the wind that you can always bridge, and sun almost not at all. Would you see it that way too, roughly? Yes, well in principle clearly. There are of course seasonal differences that occur and that we can already see quite well on the markets today. So for example, we see now for storage that trades on markets, classic arbitrage really: I buy when the price is cheap, I sell when it's expensive
is. This storage has worked well now, especially in summer, the system, because there prices fluctuate more strongly, simply because with photovoltaics we have higher volatility in there. And that means for storage: of course you have to make sure you can forecast very well when these price spreads occur, because ultimately the market controls that. And we will see at the electricity exchange when storage is needed and when it isn't.
You'll be able to see that exactly at the exchange. And accordingly, storage has to react. Of course it will become increasingly important that storage really works forecast-based and intelligent trading algorithms know exactly: when can I make money with the storage, and when do I have to charge and discharge? And all this trading at the exchanges, that's been a difficult component for us in science anyway, you have to say, because simply there are extremely
many data points. You have the order books, if you look into them – millions of data points. The positions change, for example on the spot markets. So there's day-ahead, but especially intraday. You can trade five minutes before delivery. And in the last 30 minutes we see that extreme fluctuations simply occur, positions then suddenly show very different prices. And that's what's being exploited right now. You go and buy, for example, a position that's cheap, somehow
20 minutes before, and then realize somehow 10 minutes before: okay, I can sell it again, maybe at a different point. And then you've even done trading without actually doing anything physically. This is also called financial virtual trading, where we see that for storage alone, for example, it amounts to a factor of 5 of the physical trades, in terms of revenue later, or even more actually. That means this is the big, right now the big factor for why storage is also
so attractive and why many investors say: yes, I'm going into that. The system pays for itself after a few years. And of course the question is how that will develop on the markets. Forecasts about that are naturally made. For us it's rather not such a topic – those are more economically-oriented research institutions, I'd say. But storage will have to adapt to that, so that they can really exploit these fluctuations correctly in the future. And then
it becomes clear: there will be seasonal differences. But storage will be able to deliver the right use at the right times. And if you break down the value chain on the energy side – sorry – and what potentials there are: you've already mentioned some. I would summarize and add to it – and then you can see what you think about how the trend will be in the future. So there are, as I said, these balancing services. For the listeners: that's the
thing that transmission system operators guarantee grid stability – they need, so to speak, consumers and producers who can ramp their output up and down. And then there are the electricity markets that reflect the availability of energy and demand. And a price is reached there over time. And beyond that we have the distribution grid topics, where it's about: how many congestion points are there in the distribution grids at any given time? And nowadays in Germany – I think since April first this year – there are also these dynamic grid tariffs. In certain markets
it's even more dynamic, see UK and the Netherlands. And that would also be a quite exciting market that will become more dynamic from a future perspective – really with real-time congestion at line level, at distribution grid level – and will then reflect itself in the market again, where storage can also participate. That means I think roughly – perhaps you can still add self-consumption optimization, where you say: okay, we have our own solar installation, we try to maximize our own electricity and don't have network charges and taxes for that.
Where do you see the most potential, and are there specific markets – balancing service provision is, as far as I know, also a small market – that won't offer as much potential in the future? Yes, exactly, you're saying it already. A big aspect is that the balancing service markets are limited in volume. We have something like 580 MW in primary balancing in Germany. Exactly. And there we can clearly see that we now have so many batteries already prequalified. Prequalification is basically the process you have to go through
must be conducted in order to be allowed to offer control reserve services. It must be carried out for each system. And exactly – the battery storage systems are already so heavily pre-qualified there that it is sufficient to cover the market. And of course, this will mean that the market becomes significantly less attractive in the coming years, and probably it should at least be the case that a bigger price competition then sets in, so that more efficient systems also gain bigger advantages at some point. Because of course the
cheapest system ultimately wins in the market. And we are of course seeing the shift towards secondary control reserve. We have to say, the market is limited there too, but we still have room. Still, if we – if we talk about 100 gigawatt hours, then of course the market – it's around 2 GW, I believe. Exactly, it's approximately 2 GW. Then the market is also quickly gone, we have to be clear about that. Yes, I think then one will
certainly mainly focus on the larger systems – just a quick interjection: isn't it the case that these markets could also expand over time because the volatility of renewables is increasing significantly? Yes, that can certainly happen. I'm not someone who has made forecasts there. I've seen forecasts at conferences – they vary. It's very difficult to predict what will happen. But they won't increase to such an extent that compared to the 100 gigawatt hours it becomes relevant in the sense that
that we can say, we can still just throw all battery storage at it. I would definitely not assume that. And that's why we definitely need other markets where the storage systems work. And exactly there, via the spot markets, there is definitely potential. That's what all the traders are saying, so the large companies that develop these intelligent algorithms to generate revenues in these markets. They also say this is the market to go. There will be more volume and more volatility there in the future.
which of course speaks a little against it: actually the volatility should at some point settle to the marginal cost of the storage or the large storage, because of course the spread is only as large as long as you can't somehow resolve it. But if the storage can resolve this spread, so to speak, prices should also actually go down in the future as far as these spreads are concerned. So there too, of course, at some point, when the market grows larger or the battery storage market grows, there will also be an effect on
the market. The exciting question in this context for me is always: a market is supply and demand. And in this case, both are rising. So you'd have ever more renewables, and demand can only be increased to a limited extent – so see flexible systems in industry or e-mobility or heat pumps. And then the question is: what is the difference of the battery storage to these power peaks that then exist in production, minus the demand side? That's not even
that trivial. It's definitely not trivial. Exactly, you can't logically grasp so quickly that markets will then at some point work and regulate things so that demand and supply so to speak meet. We assume that. That means it will certainly become more difficult for storage at some point to participate in the market because there's more competition then. Simply – you can certainly assume that. Exactly, maybe to the other use cases you
mentioned. We then also have the behind-the-meter applications – increasing self-consumption is one of the major aspects and actually also the aspect that drove the first storage markets. So a storage market clearly focused on self-consumption, as well as the commercial storage market actually. A large share of systems actually for that: there it's mainly photovoltaic to temporarily store and increase the share that you use yourself. And exactly with these applications, there is of course a high variance in applications and in various aspects that you then have to consider individually.
Important to know is that the storage systems there are more – let's say – longer hour storage. We're talking about 3–4 hours of storage plus, because we simply load renewables in comparatively slowly and then discharge them again at some point when we don't have as much generation. That means it's important to note that. Another use case: peak shaving, which is very prominent – so peak load shaving. There you try of course – we pay for
the highest power peak in 15 minutes in the year at the power price. And if you can influence this moment so to speak and with the storage reduce this load peak, then that is of course of great advantage. And we see that storage in this application can sometimes amortise itself in 2–3 years if the characteristics are given. Important especially for the use case: we actually need narrow peaks that contain relatively little energy. That could be something like
electric mobility, for instance if you still have a fast charger or something. And what's also important to make it even more profitable: you're best off also over 2,500 operating hours per year, because then you slip into the tariff where the power price is significantly higher and where you accordingly have to pay higher charges. So in principle: constant consumption and small peaks are actually ideal for this use case. And that is
of course more of a power-based application. That means we're looking at storage systems that don't necessarily need to have so much energy capacity, but above all of course need to be able to provide the power. Exactly. And just to briefly touch on the point about distribution networks: How do you see the potential in distribution networks? It's definitely a solution in distribution networks when you have local congestion, to also work with storage there. How exactly the markets will shape up, I unfortunately don't have any
insights on that, but storage can definitely deliver there. What I actually keep hearing, also from research – we're also closely involved with power electronics – is that you can actually improve power in distribution networks quite well if you integrate DC, so to speak. That means there can be simple DC-to-DC points, so from distribution network station to distribution network station, in order to be able to use the capacity of both stations more flexibly. It doesn't always have to be a storage system.
there are other solutions too. You can also achieve a lot with load management and so on. I think flexibility also plays a major role. We don't necessarily need to have storage everywhere right now, perhaps to support an operating mode that doesn't make sense anyway. Of course, one should set incentives so that consumers use energy in such a way that we can also minimize storage deployment. Because ultimately: sure, we can always build more storage, but the overall economic costs also need to be kept in view
of course. And when it comes to fleets – the podcast is called Smart Charge, after all – and the users, exactly, when you have to decide: You have charging infrastructure at your own site. And how much storage should you use then? There's a certain grid connection capacity, and you want to make the best use of these potentials in terms of energy costs. What would you recommend then? How should one approach the topic? Well, in principle again of course very individual, because depending on what power you have installed there
at charging stations. So if I'm thinking of the truck use case, for example, and suddenly you arrive with several or somehow with five to six megawatt charging stations, then of course that can be a challenge for the grid connection – if we now have, say, a smaller logistics operation or so – then they might have a megawatt or so of connection capacity. Of course you have to look closely then. And fleet patterns are of course very, very important there. So recognizing fleet patterns and also knowing when the vehicles charge – how, there we
also have very. Exactly, we also have very exciting research projects underway right now. We have a project called Flexfleet. There we look closely – so we have a lot of data from charging fleets and try to cluster them. And of course you can see that there are already typical groups there. And then of course you can start and first look or think as an operator in which group I might fall into. Am I rather an operator where during the day suddenly there's a peak, because
people all come to the operation, because things happen, production runs and so on. Or am I somehow in an operation where we have shifts, something is actually constantly happening. So there are various models, so to speak. And we're actually working on setting up different ones in research so that you can categorize them better. And then based on that you can also better think about how much storage you actually need. And certainly also an aspect that should be considered here again: a storage system can be a solution
there, but doesn't have to be a panacea, rather you can also look at whether you can use load management in other ways and perhaps also still have flexibility in the operation that you're not perhaps using at all, and then you can also save costs there. Yes, exactly. Are there any rough rules of thumb that you could establish? For example, many fleets face the decision: okay, if my grid connection capacity isn't sufficient and let's say load management to delay the charging processes isn't
sufficient – do I now upgrade the grid connection, which isn't cheap, or do I invest in storage or a combination of solar plus storage? What would you say? A blanket rule of thumb is always very hard for me because, as I said, it depends very individually on the operation. I think one aspect that might come into play is to think about: am I perhaps in an operation where I expect that I might have increasing energy demand in the future, or whether
I might be in an operation where I say, maybe I even have decreasing energy demand, because I want to become more efficient somehow or so, and through that maybe also save potentials at my grid connection in the future that I can then use in other ways. An example I have in mind: we did a project once with telecommunication sites. And it's very interesting there that the power requirements have actually been continuously declining over the past decades, because the technology has simply become more efficient and better. So
The old broadcasting technology was much, much less efficient. And as a result, suddenly large capacities opened up at some locations. That means there are sites where megawatt connections really exist and where little or nothing is being done. And of course it's optimal then to say: well, I now have more capacity there, so I could perhaps put a battery storage system there and even provide control power or trading and so on. Exactly, yes. And in the fleet sector, as I said,
it's very difficult. You have to distinguish: trucks – there's of course a completely different energy requirement that you have to buffer there. If you say for a truck: well, they really need to be fully charged because they sit there, get unloaded, maybe get charged, and then drive a long distance again – then they naturally don't want to have to recharge in between. That means you really have to say: well, we really need the entire amount of energy, we have to provide that, and
If we're talking about private mobility, or if people charge their own private cars at the company – well, then you have to think about whether you might also set incentives and say: well, today maybe it doesn't look so good. If you still want to fully charge anyway, you pay more or something. And accordingly, that dynamically reduces demand depending on how the situation is. And how do you see this topic? There are sometimes conflicting optimizations, for example when you operate this peak shaving that
you also mentioned, then it means you have to try to have a constant profile in electricity consumption. And there's also a big debate in the industry right now: this 7,500-hour rule, I believe, where you had significantly reduced network fees if you basically generated a base load. And actually we need more flexible electricity consumption that orientates itself more to the availability of renewables and real-time bottlenecks in that regard. That means peak shaving is still a real cost-saving factor nowadays. At the same time you can
benefit from price spreads on electricity exchanges with dynamic electricity tariffs. But sometimes when you charge a lot at certain times because electricity is cheap, you create a peak load. So how do you see these conflicting optimizations? That's certainly interesting because we've seen that repeatedly in our simulations too. Let me give you an example. So in my dissertation, which I'm currently working on, I dealt with a
use case from a glassworks. There it was of course primarily about: how can we decarbonize now? Then hydrogen comes into play somehow. We have to produce hydrogen via electrolysis – or that was the use case I was looking at. And then I initially calculated the whole thing without peak shaving – I'll call it peak-shaving-aware operation – without it and looked at what happens. And then of course the battery storage systems were built considerably larger. The battery storage systems in that case
act essentially as a buffer for renewable generation. In this case not at the site itself, but it's about PPAs – Power Purchase Agreements – so contracts with renewable installations that are somewhere in Germany. But basically the principle is the same as with increasing self-consumption. Of course you try to buffer the flexibility – better said the dynamics – in generation with the storage. And as I said, without this peak-shaving-aware operation I saw that the storage, I think, 20, 30, 40 percent
was built larger, actually, and accordingly also drew huge power peaks. And when I then looked at a different scenario: well, now we do peak-shaving-aware – what impact does that have on the storage? Then the optimizer suddenly reduced the inverter power significantly. It kept the storage roughly the same size, but reduced the inverter power in order to avoid these high load peaks. So there is an optimum and you have to
clearly see that you can't simply use the largest storage and the largest power there, because at some point you get a contrary effect again. That means, in other words: as a fleet you should consider both aspects. That definitely. And there are also sophisticated optimization software tools that consider these things – we're also developing such a tool at the institute that does exactly these things. Exactly. And we talk a lot about storage, stationary storage now.
But how do you see bidirectional storage, the potential of e-mobility, and also practical use cases that can already be realized now – or how quickly will that come? Well, certainly an extremely exciting question, because when we look at the potential we theoretically have in this area – we now have about 125 GWh already installed in all vehicles in terms of battery capacity in Germany. That includes hybrids too. And if you
compare that with the 100 GWh from before that we need by 2030, you see: that's a relevant number. And we have to of course make sure we also tap flexibility there as much as possible. And looking ahead: if you were to electrify all cars – I think it's 70 million in Germany – let's say roughly 60 kWh battery on average, we come to about 4.2 TWh, I calculated once. Those are huge numbers. We could theoretically cover the short-term storage requirement completely
cover that well. And of course we have to see: we're not assuming that this complete potential can be utilized, but only a partial potential. And the question is: how large is this partial potential? I can't give you a number right now, but that will become clear over the next few years. We're currently seeing that we're still working on pilot projects. That means individual applications where we're looking at the whole topic, and this commercialization probably – yes, I am
not an expert in that area and couldn't say in two years six months it will be done. But I think it will take a few more years before we really get into the mass commercialization phase, like we've seen with large-scale storage systems. Still, yes. So I think the problems are certainly often known. We have technical decisions to make, of course: AC versus DC charging, so to speak, where AC might be technically simpler. But we have relatively few vehicles that can do that so far with
the onboard charger. DC has high infrastructure investment costs, so the use case might become uneconomical again. And ultimately, of course, regulation – always a big topic in Germany. I'd say double taxation and so on, which was actually planned to be abolished, but I think is still a bit stuck. And multi-use in the sense of the exclusivity principle could also be mentioned, meaning that green and grey power mix in a storage system – EEG-funded green power and
you no longer know, so to speak, which power is which. That's the big problem that was actually resolved in the law, where the Bundesnetzagentur is now responsible for creating framework conditions for what a metering concept could look like so that you can distinguish these different energy flows. Ultimately, as I said, we're seeing various use cases that are already simple to implement: behind-the-meter, so when it comes to peak shaving or things like that or increasing self-consumption. Of course, we have enormous potential there. And we see
that things are being implemented there and where we've also worked on examples in research. Exactly, with the other things, as I said, I think that will definitely come. But we might need to have a little more patience until the regulations and framework conditions improve. And then a few follow-up questions: how much, since you've already sketched such a huge potential, whether it will be 60 kWh or more
or less – I think there are about 48 million cars in Germany now, but then with trucks et cetera it's even more. How much of that potential will battery storage systems take away? Can you take a rough guess, or just make an educated guess? How much will bidirectional charging account for, so to speak? And how much will battery storage systems account for of the storage capacities
that will exist in Germany? Yes, that's certainly the holy grail, so to speak. If we knew that, we'd certainly have a number ready and probably already published it. So I think it's really hard to make an assessment because, as I said, the markets are still changing dynamically. That means we'd also have to know what the markets will look like afterwards. In 10, 20 years we can make guesses. But as I said, so many factors come into play. I think
I wouldn't see it as pitting bidirectional charging against large-scale storage or anything like that, but rather I'd see both as simply great opportunities to create this flexibility. And I think both areas need to work hard so that we can reach 100 GWh in 2030, for example. So I think every bidirectional project, every large-scale storage system is valuable in that regard. And when we eventually get to a point where we can say: okay, now we have so much flexibility – we'll have to see what
we actually do with it. I think it will take a few more years before we get into that area. By then the first large-scale storage systems have probably already gone through their cycle once. That means new investment decisions are made. But I think for the current phase there's no contradiction at all. Keyword investment decisions for fleet operators: if you had vehicles that had an AC-side bidirectional inverter in the vehicle, you could use the current AC charging infrastructure. Do you have to
do anything retroactively then? Do you have concrete recommendations on how to position yourself best to be prepared for this? Well, I can't really go into that much detail, to be honest, because that's not my main research focus. I can only say that there are currently relatively few models that offer this at all. And I think there's a big discussion that still needs to happen about whether OEMs shouldn't also focus more strongly in this area
to make that possible. And yes, that's what I can say about that. All good. And we've talked a lot about Germany. Maybe you have one more outlook or thoughts on how all the topics we discussed – whether you see differences internationally, in certain important regions for example, or also other regions where you think: oh, that will be completely different – or whether the world is kind of following the German model
will also adapt accordingly. Well, in principle I believe that many things can be transferred and ultimately there are also other interesting markets where all of this works well. We Germans can also learn a lot from other regions. I mean, especially from the Nordics and Great Britain we can see that things like reserve markets – or fast frequency response markets – already exist there. That is, for example, one of the things that is currently being discussed
here. For the introduction, now a practical example where you can actually also look to other countries and perhaps take best practices from there, so to speak when it comes to market design and so on. Yes, and of course there are also differences. Well, let me say large-scale storage in the USA. They are actually operated differently than now in Europe. We have more storage that is much larger hour storage, so to speak, that is used more to buffer renewables.
Australia especially, yes, California especially or Australia – huge battery systems that are naturally running in that area and also have a stabilizing effect on the grid. So yes, there are still differences. And I myself found it quite interesting – a difference that I can perhaps show here. I did an internship at Sonnen in the USA. That was in 2018. So first term of Donald Trump, and there were already controversies in the USA. And yes, but apart from the social points
I of course also got technical insights into how Sonnen – a German company in the home storage sector – operates on the market and how it functions in the USA, or what the aspects are there. And back then they were fundamentally different things and are certainly still different approaches today. The focus there was of course mainly on – the grids are not that stable. Yes, you hear that all the time. We had back then – yes, we had back then the hurricane that devastated all of Puerto Rico, I think
and where there were power outages for weeks. That was exactly at the time when I was there. And we then processed a lot of orders in that direction, so that people there basically wanted the batteries as emergency power, so they basically wanted to build their own island network. What in Germany there are also systems that can do that, but it is the minority that works in that area. And then a completely different use case suddenly in the USA. And I think
you of course have to keep an eye on the markets a bit, especially when you are active internationally as a company, so that you identify the right markets for your product, so to speak. And I think there are differences all over the world. But also many commonalities, I believe, where German innovation can also be carried out into the world. Okay, to wrap up – perhaps you have thoughts you wanted to share with the listeners. And how can the listeners best stay in touch with you
or read further information as well. Yes, definitely happy to be contacted via LinkedIn. We are there, I am also very responsive and am happy to take on any ideas when it comes to research topics. We are very broadly positioned, I think, when it comes to research in Aachen. We can, as I said, conduct research from materials to cell and module level all the way to system level. We can conduct research in the market environment. That means, if there are ideas there, also from the smart charging area of course, where many are probably listening now
from that field – we have really implemented projects successfully with Mobility House, Hubject, Smart L. Well-known names from the field. That means you can reach us or reach me. And perhaps one or two contacts will come out of it. Great. Then thank you very much and have a nice trip back to the west. Yes, thank you very much. It was a lot of fun. Yes, that was exciting with Jonas. We were able to get insights into various topics – I found it very exciting – particularly his background and how it went from a master's thesis to founding. That is unusual and most theses end up in a drawer somewhere. So cool that it then led to a successful start-up that is leading in the topic of battery lifetime and analytics. RWTH is of course a very important university in Germany and to get a bit of insight into how spin-offs happen, and then also the insights into Sonnen and how the differences are between the USA and Germany and the various value chains we have in the energy sector. How much will there
be in control power, whether the market is big enough and how much battery storage we need, where, and what type of chemistry is relevant, and especially geopolitical aspects between Germany or Europe and China and Norway. How ultimately battery storage in vehicles, the topic of bidirectional charging and what potential is there – and especially for fleets the decision: How much battery storage do I need? So I think, a really successful outlook and a status quo assessment in various ways on this topic with an absolute expert who is passionate
about these topics. So I hope you enjoyed it. Please feel free to leave five stars and recommend it. And see you next time.
And until next time.
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.
Episode notes
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!