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Innovationsblog neue Ideen | Some Science my research | Energiespeicher Bedeutung und Zukunft | Energy Age the big picture (engl.)

Mittwoch, 30. Juli 2025

Prof. Dr. André Thess

 

Gespräch mit Prof. Dr. André Thess

Das vollständige Gespräch mit Prof. Dr. André Thess auf YouTube.

Werdegang und Einstieg in die Energietechnik

Prof. Dr. André Thess, Professor für Energiespeicherung an der Universität Stuttgart, hat einen beeindruckenden internationalen Werdegang. Geboren 1964 in Sankt Petersburg, promovierte er 1991 an der TU Dresden und war unter anderem Gastprofessor an der Stanford University und der Nagoya University. Seine Leidenschaft für Energietechnik entwickelte sich während eines Praktikums am Zentralinstitut für Kernforschung in Rossendorf. Dort kam er mit Thermodynamik, Reaktorphysik und Energietechnik in Berührung, was sein berufliches Leben prägte. „Ich bin zwar am Ende nicht Kernphysiker geworden, aber durch diese Entscheidung bin ich mit Energietechnik in Kontakt gekommen und habe sie lieben gelernt“, sagt Thess.

Energiewandlung und Wärmekraftmaschinen

Ein zentrales Thema des Gesprächs ist die Energiewandlung. Thess erläutert, dass die heutige Energiewelt von fossilen Brennstoffen und Wärmekraftmaschinen wie Dampf- oder Gasturbinen dominiert wird. Diese wandeln Wärme in mechanische Energie und letztlich in Strom um. Der Wirkungsgrad solcher Systeme ist begrenzt durch die Temperaturdifferenz zwischen heißer und kalter Seite, wie sie Carnot 1824 definierte. „Wir sind dank der 200-jährigen Geschichte der Wärmekraftmaschinen dieser theoretischen Grenze schon relativ nahe gekommen“, betont Thess. Dennoch sieht er in den nächsten Jahrzehnten eine Transformation hin zu erneuerbaren Energien wie Wind, Solar und Kernenergie.

Energiespeicherung: Die Zukunft der Energiewende

Die Energiewende erfordert neue Ansätze zur Speicherung von Strom aus fluktuierenden Quellen wie Wind und Sonne. Thess fokussiert auf sogenannte Carnot-Batterien, die Strom mittels Wärmepumpen in Wärme umwandeln, diese speichern und bei Bedarf wieder in Strom zurückverwandeln. Solche Systeme könnten Speicherkapazitäten von mehreren hundert Gigawattstunden erreichen, was für eine Industrienation wie Deutschland essenziell ist. Thess hebt hervor: „Die große Herausforderung besteht darin, Wärmepumpe, Wärmespeicher und Wärmekraftmaschine so zu optimieren, dass der Wirkungsgrad möglichst nahe an 100% kommt.“ Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien sind Carnot-Batterien für großskalige, langfristige Speicherung geeignet, während Batterien für kurzfristige Speicherung besser sind.

Kernenergie: Emotionen versus Fakten

Ein kontroverses Thema ist die Kernenergie. Thess kritisiert die emotionale Ablehnung in Deutschland, die nicht immer auf wissenschaftlichen Fakten basiert. Er verweist auf Studien, die zeigen, dass die Kernenergie im Vergleich zu Kohle deutlich weniger Todesopfer pro Terawattstunde verursacht (0,1 gegenüber 25). Er bemängelt, dass Medien oft ungenau über Kernenergie berichten, etwa durch Vermischung von Tsunami- und Reaktoropfern in Fukushima. Thess fordert eine sachliche Debatte und verweist auf die internationale Nutzung der Kernenergie in Ländern wie den USA, Frankreich und Japan.

Wasserstoff und CO2-Vermeidungskosten

Wasserstoff wird als potenzieller Energiespeicher diskutiert, doch Thess sieht hier ökonomische Hürden. Grüner Wasserstoff kostet etwa sechs Euro pro Kilogramm, während fossiler Wasserstoff nur einen Euro kostet. Die Herausforderung besteht darin, die Kosten zu senken. Thess plädiert für Technologieneutralität und einen CO2-Preis, der den Markt steuert, anstatt politische Vorgaben. Bei der CO2-Vermeidung betont er die Effizienz: „Die Modernisierung eines indischen Kohlekraftwerks spart eine Tonne CO2 für etwa 50 Euro, ein Elektroauto in Deutschland kostet 500 Euro pro Tonne.“ Kernkraftwerke liegen bei 100–200 Euro pro Tonne, was sie zu einer effizienten Klimaschutzmaßnahme macht.

Kulinarische Thermodynamik: Wissen mit Genuss verbinden

Ein ungewöhnlicher Aspekt von Thess’ Arbeit ist seine Vorlesung „Kulinarische Thermodynamik“, die Thermodynamik mit Kochen verbindet. Ziel ist es, Studierende für das Fach zu begeistern und sie zum Kochen zu motivieren. Beispielsweise wird die Wärmeübertragung anhand von Bratpfannen analysiert, gefolgt von Verkostungen. Thess kritisiert humorvoll EU-Vorschläge wie die Leistungsbegrenzung von Wasserkochern und schlägt stattdessen einen „Deckel-Zwang“ für Töpfe vor, da dies Energie spart.

Ausblick auf die Energiewelt 2100

Zum Abschluss wagt Thess eine Prognose für 2100: Fossile Energien werden durch Innovationen in Wind, Sonne, Kernenergie und möglicherweise Kernfusion zurückgedrängt. „Die Zukunft sieht anders aus, als wir sie uns heute vorstellen“, sagt er und betont, dass technologische Fortschritte und ein CO2-Preis die Energiewelt CO2-arm und kostengünstig machen könnten, ähnlich wie Innovationen die Steinzeit beendeten.


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Stichworte: Energiewandlung, Carnot-Batterien, Kernenergie, Wasserstoff, CO2-Vermeidung

Dienstag, 29. Juli 2025

Marcus Craul


Energiegespräch mit Markus Craul

Das vollständige Gespräch mit Markus Craul auf YouTube.

In diesem Energiegespräch mit Prof. Dr. Eduard Heindl spricht Markus Craul, ein erfahrener Experte im Bereich Energie- und Rohstoffhandel, über die aktuellen Entwicklungen in der Energiewirtschaft, insbesondere über Wasserstoff, Energiehandel und die Herausforderungen der Energiewende. Craul, der nach einer Bankausbildung und Tätigkeiten im Risikomanagement bei Saudi Aramco und RWE die Beratungsfirma Drasdo Collegen & Partner gründete, bietet fundierte Einblicke in die komplexen Zusammenhänge von Energiemärkten und Klimaneutralität.

Wasserstoff: Die Farbenlehre der Energiewende

Ein zentrales Thema des Gesprächs ist Wasserstoff, der als Schlüssel für die Energiewende gilt. Craul erklärt die verschiedenen „Farben“ des Wasserstoffs, die sich nach Herstellungsverfahren und CO₂-Belastung unterscheiden. Grauer Wasserstoff wird durch Dampfreformierung aus Erdgas gewonnen, ein weitverbreitetes, aber CO₂-intensives Verfahren. Blauer Wasserstoff nutzt ebenfalls Erdgas, speichert jedoch das entstehende CO₂ unterirdisch mittels CCS-Technologie (Carbon Capture and Storage). Türkiser Wasserstoff entsteht durch Methanpyrolyse, bei der fester Kohlenstoff anstelle von CO₂ anfällt, was ihn klimafreundlicher macht. Grüner Wasserstoff, der „Champagner der Energiewende“, wird durch Elektrolyse mit Strom aus erneuerbaren Quellen wie Wind oder Sonne hergestellt und ist vollständig CO₂-neutral. Weitere Varianten wie roter (aus Kernenergie) oder gelber Wasserstoff (aus einem unklar definierten Strommix) werden ebenfalls erwähnt. Craul betont, dass grauer Wasserstoff derzeit am günstigsten ist, da er etwa neunmal weniger Strom als grüner Wasserstoff benötigt.

Herausforderungen der Wasserstoffwirtschaft

Die Herstellung und der Transport von Wasserstoff stellen große Herausforderungen dar. Grüner Wasserstoff ist aufgrund hoher Stromkosten und der teuren Elektrolyseure deutlich teurer, mit Produktionskosten von etwa 4,50 bis 8 Euro pro Kilogramm. Für den Transport wird Wasserstoff oft in Ammoniak umgewandelt, was zusätzliche Energie erfordert. In Deutschland würde der importierte Ammoniak wieder in Wasserstoff zurückverwandelt, was die Prozesskette komplex und energieintensiv macht. Craul hebt hervor, dass Wasserstoff besonders in Brennstoffzellen effizient genutzt werden kann, um Strom zu erzeugen, jedoch sind viele Anlagen noch nicht „wasserstoffready“, da Wasserstoff korrosiv ist und Anpassungen erfordert.

Energiemärkte und Preisbildung

Im Bereich des Energiehandels erläutert Craul die Funktionsweise der Strombörse, insbesondere der EEX in Leipzig. Dort werden Terminkontrakte für Strom (Futures) gehandelt, von Jahres- bis Tagesprodukten. Die Preisbildung folgt dem Merit-Order-Modell, bei dem der Preis durch das teuerste eingesetzte Kraftwerk bestimmt wird, oft Gaskraftwerke. Erneuerbare Energien wie Wind und Sonne haben nahezu keine Grenzkosten, was bei hohem Angebot zu negativen Strompreisen führen kann. Dies stellt eine Herausforderung für die Zukunft dar, wenn der Ausbau erneuerbarer Energien weiter zunimmt. Craul betont, dass Speichertechnologien wie Pumpspeicherkraftwerke oder Elektrolyseure notwendig sind, um Überschussstrom sinnvoll zu nutzen.

Klimaneutralität und globale Herausforderungen

Die Diskussion über Klimaneutralität zeigt die globalen Unterschiede auf. Während Deutschland nur etwa 2 % der weltweiten CO₂-Emissionen verursacht, wachsen die Emissionen in Ländern wie China und Indien durch den Ausbau fossiler Kraftwerke. Craul schlägt vor, dass ein globaler CO₂-Preis oder Zölle auf CO₂-intensive Produkte die Wettbewerbsfähigkeit grüner Technologien steigern könnten. Allerdings warnt er vor Handelshemmnissen, die durch solche Maßnahmen entstehen könnten. Die EU fördert klimaneutrale Technologien durch den Green Deal und die EU-Taxonomie, die bestimmte Energiequellen wie Kernkraft und Erdgas unter Auflagen als „grün“ klassifiziert, um Investitionen in nachhaltige Projekte zu lenken.

Zukunft der Energieversorgung

Blickend in die Zukunft (z. B. 2050) glaubt Craul, dass fossile Brennstoffe weiterhin eine Rolle spielen werden, da die globale Umstellung auf erneuerbare Energien Zeit benötigt. Kernenergie wird in vielen Ländern weiter genutzt, da sie eine zuverlässige und CO₂-arme Energiequelle darstellt. Fortschritte in der Kernfusion könnten langfristig eine Rolle spielen, sind aber noch nicht serienreif. Elektromobilität und Wasserstofftechnologien werden zunehmen, doch der Übergang wird von wirtschaftlichen und politischen Anreizen abhängen.

Finanzierung und Investitionen

Die Finanzierung erneuerbarer Energien wird durch die EU-Taxonomie und ESG-Kriterien (Environmental, Social, Governance) gefördert. Investoren, darunter große Fonds wie der norwegische Staatsfonds, lenken Kapital zunehmend in nachhaltige Projekte. Dies beeinflusst Unternehmen, nachhaltige Produkte zu entwickeln, um Zugang zu günstigeren Finanzierungen zu erhalten. Craul betont, dass die steigenden Zinsen die Finanzierung großer Infrastrukturprojekte wie Solarparks erschweren, da die Anfangsinvestitionen hoch sind und die Erträge unsicher bleiben.

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Wichtige Stichworte: Wasserstoff, Energiewende, Energiehandel, Klimaneutralität, EU-Taxonomie

Montag, 28. Juli 2025

Robert Werner

 

Gespräch mit Robert Werner

Das vollständige Gespräch mit Robert Werner auf YouTube.


In diesem Energiegespräch spricht Prof. Dr. Eduard Heindl mit Robert Werner, einem erfahrenen Experten für Energiewende und Mitbegründer des Hamburg Instituts, über die Herausforderungen und Chancen der Energiewende. Das Gespräch beleuchtet Themen wie erneuerbare Energien, Wärmeversorgung, Naturschutz und die Rolle der Stadtwerke. Werner teilt seine langjährigen Erfahrungen und bietet Einblicke in innovative Lösungen für eine klimaneutrale Zukunft.

Werdegang und Motivation

Robert Werner engagiert sich seit seiner Jugend für Umwelt- und Energiethemen. Schon als Schüler interessierte er sich für Alternativen zur Atomkraft, die in Deutschland lange Zeit ein zentrales Thema war. Über die Jahre hat er sich im Anlagenbau, beim Aufbau eines grünen Stromanbieters (heute Green Planet Energy) und in der Beratung für Industrie und Kommunen spezialisiert. Seit über zehn Jahren arbeitet er beim Hamburg Institut intensiv an Lösungen für die Energiewende, mit Fokus auf deren praktische Umsetzung.

Wasserkraft und Naturschutz

Ein Schwerpunkt des Gesprächs ist Werners Erfahrung als kaufmännischer Geschäftsführer der Planungsgesellschaft für das Weserkraftwerk in Bremen, eines der größten Wasserkraftprojekte Norddeutschlands. Die Planung begann 2002 und zeigte, wie komplex Genehmigungsprozesse für erneuerbare Energien sind. Besonders der Naturschutz spielte eine zentrale Rolle, da die Durchlässigkeit für Fische gewährleistet werden musste. Mit einer Fischtreppe und einer Grundströmung, die den Fischen Orientierung bietet, wurde ein Kompromiss gefunden, der jedoch den Energieertrag reduzierte. Dieses Spannungsfeld zwischen Naturschutz und Ausbau erneuerbarer Energien prägt Werners Verständnis für die Energiewende.

Wärmeversorgung und Fernwärmenetze

Ein weiteres zentrales Thema ist die Wärmewende. Während der Stromsektor Fortschritte gemacht hat, stagniert die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung. Werner betont die Bedeutung von Fernwärmenetzen, die durch Technologien wie Solarthermie, Großwärmepumpen und saisonale Wärmespeicher klimaneutral gestaltet werden können. Er beschreibt innovative Speicherlösungen wie Aquiferspeicher im Untergrund oder Erdbeckenspeicher, die heißes Wasser für den Winter speichern. Diese Technologien ermöglichen eine flexible und nachhaltige Wärmeversorgung, sind jedoch kapitalintensiv und erfordern langfristige Investitionen.

Die Rolle der Stadtwerke

Stadtwerke stehen vor der Herausforderung, ihr Geschäftsmodell von fossilen Brennstoffen hin zu erneuerbaren Energien umzustellen. Werner kritisiert mengenbasierte Geschäftsmodelle, die Anreize setzen, mehr Energie zu verkaufen, statt Effizienz zu fördern. Er plädiert für Dienstleistungsmodelle, bei denen Energieeinsparung wirtschaftlich attraktiv wird. Stadtwerke könnten durch den Ausbau von Fernwärmenetzen eine Schlüsselrolle spielen, um stabile Preise und Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu gewährleisten. Dänemark wird als Vorbild genannt, wo Versorger langfristige Verträge mit stabilen Preisen anbieten.

Wasserstoff und globale Perspektiven

Wasserstoff wird als wichtiger Baustein für die Industrie und den Schwerlastverkehr gesehen, weniger für den PKW-Bereich. Werner betont, dass Wasserstoff vor allem dort eingesetzt werden sollte, wo Erdgas schwer ersetzbar ist. Die Produktion von grünem Wasserstoff erfordert jedoch einen massiven Ausbau erneuerbarer Energien, was wiederum Flächenprobleme aufwirft. International sieht Werner Kooperationen zwischen Ländern mit unterschiedlichen Stärken, z. B. Solarenergie in sonnenreichen Regionen oder Windkraft an Küsten, als Schlüssel für eine globale Energiewende.

Vision für 2100

Blickt man ins Jahr 2100, sieht Werner eine Welt, in der Solarenergie, Windkraft und Speichertechnologien die Grundversorgung sichern. Die Formel „Solar + Wind + Speicher = Energiesicherheit“ könnte global zur Standardlösung werden. Fortschritte in der Fassaden-Photovoltaik und landwirtschaftlicher Doppelnutzung könnten die Abhängigkeit von Energieimporten reduzieren. Kernenergie wird weiterhin eine Rolle spielen, vor allem in Ländern mit sicherheitspolitischen Interessen, während innovative Technologien wie Thorium-Reaktoren diskutiert werden.

Fazit

Das Gespräch zeigt, dass die Energiewende technische Lösungen bereitstellt, aber politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen entscheidend sind. Werner plädiert für mutige Experimente im Marktdesign, langfristige Investitionssicherheit und eine stärkere Fokussierung auf Energieeffizienz. Vertrauen in Politik und Stadtwerke ist essenziell, um Bürger für die Energiewende zu gewinnen.

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Stichworte: Energiewende, Wärmeversorgung, Naturschutz, Fernwärmenetze, Wasserstoff

Sonntag, 27. Juli 2025

Prof. Dr. Wolfram Münch

 

Energiegespräch mit Prof. Dr. Wolfram Münch

Das vollständige Gespräch mit Prof. Dr. Wolfram Münch auf YouTube.


In einem ausführlichen Energiegespräch mit Prof. Dr. Eduard Heindl erläutert Prof. Dr. Wolfram Münch, Leiter der Forschung bei der EnBW in Karlsruhe, aktuelle Entwicklungen und Herausforderungen der Energiewende. Als Physiker und außerordentlicher Professor an der Universität Ulm bringt Münch seine umfassende Expertise ein, um Themen wie Geothermie, Wasserstoff, schwimmende Windenergie und Elektromobilität zu diskutieren. Das Gespräch beleuchtet die Forschungsschwerpunkte der EnBW, die Bedeutung erneuerbarer Energien und die technischen sowie regulatorischen Hürden auf dem Weg zu einer klimaneutralen Zukunft.

Geothermie: Potenzial und Herausforderungen

Ein zentrales Thema des Gesprächs ist die Geothermie, die Münch als „dunklen Elefanten im Raum“ beschreibt. In Deutschland wird sie vor allem zur Wärmebereitstellung genutzt, da die Temperaturen in drei bis fünf Kilometern Tiefe dafür geeignet sind. Die EnBW betreibt eine Geothermieanlage in Bruchsal, die zuverlässig Wärme und Strom liefert. Münch betont, dass Geothermie auch zur Stromerzeugung genutzt werden kann, allerdings mit hohem technischem Aufwand. Projekte wie in Suhl im Elsass, wo bis zu 5000 Meter tief gebohrt wird, zeigen das Potenzial, sind jedoch noch Forschungsvorhaben. Die hohen Kosten und bohrtechnischen Herausforderungen machen Geothermie derzeit weniger wirtschaftlich, doch Münch sieht langfristig großes Potenzial, insbesondere im Wärmesektor, wo erneuerbare Energien noch am Anfang stehen.

Wasserstoff: Schlüssel zur Dekarbonisierung

Wasserstoff spielt eine zentrale Rolle in der Energiewende, insbesondere als Ersatz für fossiles Erdgas. Die EnBW forscht an der Produktion von grünem Wasserstoff aus erneuerbarem Strom, etwa in einer Demonstrationsanlage am Hochrhein. Münch erklärt, dass Wasserstoff vor allem dann benötigt wird, wenn kein Wind weht oder die Sonne nicht scheint. Die Elektrolyse, obwohl mit einem Wirkungsgrad von 60–70 % nicht optimal, wird durch die Verfügbarkeit günstigen erneuerbaren Stroms wirtschaftlich interessant. Herausforderungen liegen in der fluktuierenden Produktion und der Notwendigkeit, Elektrolyseure flexibel hoch- und herunterzufahren. Münch sieht auch Potenzial in „blauem Wasserstoff“, der aus Erdgas mit CO₂-Abscheidung hergestellt wird, als Übergangslösung, um die Wasserstoffwirtschaft anzukurbeln.

Schwimmende Windenergie: Innovation für Küstenregionen

Die Forschung an schwimmenden Offshore-Windanlagen ist ein weiterer Schwerpunkt der EnBW. Münch beschreibt ein Projekt, bei dem ein 1:10-Modell erfolgreich getestet wurde, gefolgt von einem 1:1-Modell in China mit einer Leistung von 16–17 MW. Diese Technologie ist besonders für Küsten mit steil abfallendem Meeresboden geeignet, wie in Frankreich oder den USA, da sie unabhängig von flachen Gewässern ist. Die Herausforderung liegt in der Verbindung zur Strominfrastruktur, da Kabelverluste die Standortwahl beeinflussen. Münch betont, dass solche Projekte langfristig dazu beitragen können, erneuerbare Energien global auszubauen, auch wenn sie derzeit noch nicht wirtschaftlich sind.

Elektromobilität: Infrastruktur und Akzeptanz

Elektromobilität ist ein weiteres Kernthema der EnBW, die sich als führender Akteur beim Ausbau der Ladeinfrastruktur in Deutschland etabliert hat. Münch hebt hervor, dass die Nachfrage nach Ladesäulen steigt, wie die stets besetzten Stationen auf dem EnBW-Parkplatz zeigen. Herausforderungen liegen in der Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Ladesäulen sowie in der Personalisierung des Ladevorgangs, die Fragen zur Privatsphäre aufwirft. Münch sieht die Zukunft der Ladeinfrastruktur eng mit der Entwicklung der Batterietechnologie verknüpft: Schnellladefähige Batterien könnten die Notwendigkeit von Laternenladen reduzieren. Der Netzausbau ist entscheidend, da Elektrofahrzeuge die Netzleistung stärker beanspruchen als herkömmliche Anwendungen.

Forschung und interdisziplinäre Zusammenarbeit

Die EnBW-Forschung ist interdisziplinär aufgestellt und arbeitet mit Geologen, Maschinenbauern und Elektrotechnikern zusammen, um die Vielfalt der Energiethemen abzudecken. Münch empfiehlt Studierenden, sich auf ein Fachgebiet wie Informatik oder Maschinenbau zu spezialisieren, da diese Kompetenzen in der Energieforschung Anwendung finden. Er betont, dass die Energiewende an Attraktivität gewonnen hat und viele Talente anzieht. Forschungsvorhaben wie Flugdrachen zur Stromerzeugung in großen Höhen zeigen die Innovationskraft, stehen jedoch vor technischen und regulatorischen Hürden, etwa bei der Steuerung oder Genehmigung.

Ausblick: Die Energiewende im Jahr 2100

Münch blickt optimistisch in die Zukunft und geht davon aus, dass im Jahr 2100 keine fossilen Energieträger mehr genutzt werden. Erneuerbare Energien wie Wind, Photovoltaik und Geothermie werden dominieren, unterstützt durch Wasserstoff als Speichermedium. Die Dekarbonisierung wird die globale Wirtschaftsstruktur verändern, wobei Regionen mit günstigen Bedingungen für erneuerbare Energien eine Schlüsselrolle spielen. Münch betont, dass der Wohlstand weiterhin auf hohem Energieverbrauch basieren wird, der jedoch nachhaltig gedeckt werden muss. Er sieht großes Potenzial in neuen Technologien, die heute noch unbekannt sind, und plädiert für offene Forschung, die auch scheinbar unrealistische Ideen wie kalte Kernfusion nicht ausschließt.

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Stichworte: Geothermie, Wasserstoff, schwimmende Windenergie, Elektromobilität, Energiewende

Freitag, 25. Juli 2025

Prof. Dr. Wolfgang Eberhard

 Gespräch mit Prof. Dr. Wolfgang Eberhardt

Das vollständige Gespräch mit Prof. Dr. Wolfgang Eberhardt auf YouTube

Einführung in die Energiewende

Im Gespräch mit Prof. Dr. Eduard Heindl erörtert Prof. Dr. Wolfgang Eberhardt, ein renommierter Energieexperte, die Herausforderungen und Lösungen der Energiewende. Mit seiner langjährigen Erfahrung, unter anderem bei Exxon und als wissenschaftlicher Geschäftsführer des Helmholtz-Zentrums Berlin, beleuchtet er die Entwicklung und den aktuellen Stand der erneuerbaren Energien. Das Gespräch fand an der Hochschule Furtwangen statt, einer Region mit hohem Solarpotenzial, und thematisiert die Rolle von Photovoltaik, Batterietechnologien und politischen Rahmenbedingungen.

Fortschritte in der Photovoltaik

Eberhardt betont, dass die Photovoltaik-Technologie, insbesondere mit kristallinem Silizium, ausgereift ist und 80 % des theoretischen Wirkungsgrads erreicht. Die Herausforderung liegt nicht mehr in der Technologieentwicklung, sondern in der kostengünstigen, großflächigen Produktion, wie sie etwa in China erfolgreich umgesetzt wird. Perowskit-Schichten als Alternative werden kritisch gesehen, da sie instabil sind und problematische Materialien wie Blei enthalten. Multischichtsysteme auf Siliziumbasis könnten jedoch die Effizienz weiter steigern.

Elektromobilität und Effizienzgewinne

Ein zentrales Thema ist die Elektromobilität. Eberhardt, selbst Tesla-Fahrer, hebt die hohe Energieeffizienz von Elektromotoren hervor, die im Vergleich zu Verbrennungsmotoren einen vierfachen Effizienzgewinn bieten. Batterien haben sich als langlebiger erwiesen, als oft angenommen, mit Lebensdauern von über 170.000 km. Dennoch sieht er Herausforderungen bei schweren Nutzfahrzeugen, wo die Energiedichte noch optimiert werden muss. Wasserstoff wird als Ergänzung für spezielle Anwendungen wie die Luftfahrt diskutiert, ist aber aufgrund der geringen Energiedichte pro Volumen für Flugzeuge problematisch.

Herausforderungen der Energiespeicherung

Die Speicherung von Energie, insbesondere zur Bewältigung saisonaler Schwankungen, bleibt eine große Herausforderung. Eberhardt schlägt vor, Überschussstrom durch Elektrolyse in Wasserstoff umzuwandeln, der dann in Gasturbinen oder für synthetische Kraftstoffe genutzt werden kann. Superkondensatoren könnten kurzfristige Leistungsspitzen abfangen, wie in Shanghai bei elektrischen Bussystemen bereits erfolgreich demonstriert. Langfristig sieht er die Notwendigkeit, die europäische Strominfrastruktur auszubauen, um geografische Schwankungen in der Erzeugung auszugleichen.

Kernenergie und politische Rahmenbedingungen

Eberhardt plädiert für eine differenzierte Sicht auf die Kernenergie, insbesondere auf Thorium-Reaktoren, die weniger problematische Abfälle produzieren und nicht für Waffen geeignet sind. Er kritisiert die deutsche Energiewende, die die vorhandenen Kernkraftwerke abschaltet, während andere Länder wie Polen oder Frankreich neue bauen. Politische Entscheidungen, die von Wählerstimmen beeinflusst werden, behindern oft den Ausbau von Übertragungsleitungen und erneuerbaren Energien. Er fordert eine ehrlichere Kommunikation mit der Bevölkerung über notwendige Infrastrukturmaßnahmen.

Globale Perspektiven und Klimaschutz

Das Gespräch thematisiert auch globale Ansätze, wie das Desertec-Projekt, das Solarenergie aus der Sahara nutzen könnte, aber durch politische Instabilität erschwert wird. Eberhardt betont die Notwendigkeit, CO2-Emissionen drastisch zu reduzieren, um die Anreicherung in der Atmosphäre zu stoppen. Er verweist auf die Keeling-Kurve, die zeigt, dass die Natur bereits einen Teil des CO2 absorbiert, und plädiert für eine europaweite Kooperation, um die Energiewende erfolgreich zu gestalten.

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Wichtige Stichworte: Photovoltaik, Elektromobilität, Energiespeicherung, Kernenergie, Klimaschutz

Prof. Dr. Gregor Dorfleitner

 Prof. Dr. Gregor Dorfleitner: Nachhaltigkeit in der Finanzwelt verstehen

Das vollständige Gespräch mit Prof. Dr. Gregor Dorfleitner auf YouTube


Vom Derivate-Spezialisten zum Pionier nachhaltiger Finanzierungen

Prof. Dr. Gregor Dorfleitner, Direktor des Center of Finance an der Universität Regensburg, hat einen ungewöhnlichen Werdegang: Nach seinem Mathematikstudium fand er über eine Stelle am Statistiklehrstuhl zum Thema DAX-Futures in die Finanzwissenschaft. Als Professor in Wien befasste er sich zunächst mit Financial Engineering. Doch die Vorboten der Finanzkrise 2008 ließen ihn zweifeln, ob er auf dem „richtigen“ Weg sei. Sein Interesse verlagerte sich auf sinnstiftendere Forschung – insbesondere in der nachhaltigen Finanzierung.

Sein Einstieg erfolgte über Mikrofinanzinstitutionen: Kredite an Menschen in Entwicklungsländern, die damit wirtschaftlich eigenständig werden. Daraus entwickelte sich seine bis heute andauernde Auseinandersetzung mit Impact Investing, das neben Rendite auch ökologische und soziale Wirkungen anstrebt.


ESG: Dreidimensionale Bewertung von Unternehmen

Ein zentrales Thema des Gesprächs ist die ESG-Bewertung – Environmental, Social, Governance. Dorfleitner erklärt die Unterschiede zwischen klassischen Ratings (etwa Triple-A für sichere Staatsanleihen) und ESG-Ratings, die zusätzlich Nachhaltigkeitsaspekte messen.

Während klassische Ratings die Rückzahlungswahrscheinlichkeit bewerten, beurteilen ESG-Ratings z. B. CO₂-Emissionen (Scope 1–3), Arbeitsbedingungen, Lieferketten, Korruptionsprävention oder Diversität im Management. Die Datenlage ist komplex: Ratingagenturen verarbeiten teils 800 Kennzahlen pro Unternehmen, gewichten sie unterschiedlich – was zu abweichenden Ergebnissen führen kann.

Dorfleitner plädiert dafür, diese Vielfalt nicht als Makel zu sehen: Es existieren eben unterschiedliche ethische Maßstäbe. Was für den einen nachhaltig ist (z. B. eine Brauerei), ist für den anderen ein Ausschlusskriterium.


Grüne Anleihen und Informationskosten

Ein Beispiel aus der Praxis: Ein Unternehmen gibt eine Anleihe heraus, um seine Produktionshallen mit Photovoltaik auszustatten. Wird die Mittelverwendung zweckgebunden und nachvollziehbar grün, spricht man von einem „Green Bond“. Für solche Anleihen gibt es wiederum eigene Ratinganbieter.

Private wie institutionelle Anleger nutzen ESG-Informationen, um ihre Investments mit persönlichen Werten oder Risikoeinschätzungen abzugleichen. Dorfleitner erläutert den Effekt der Informationskosten: Wer auf ESG-Kriterien achtet, zahlt z. B. für Datenbanken oder Analysten – was aber gut investiertes Geld sein kann, wenn es hilft, Risiken zu vermeiden.


Unternehmen und nachhaltige Investitionen: Rendite entscheidet

Unternehmen wiederum investieren nur dann in „grüne“ Projekte, wenn sie sich rechnen – oder entsprechende Förderungen erhalten. Ein CFO berichtete etwa, dass sich eine Investition in einen Hybridofen (Gas/Strom) ohne staatlichen Zuschuss nicht lohnt, obwohl er nachhaltiger wäre.

Hier zeigt sich die Rolle der Politik: Mit gezielten Zuschüssen kann der Staat Investitionsentscheidungen lenken, ohne die Marktlogik zu sprengen. Aber: Nachhaltige Investitionen müssen langfristig auch wirtschaftlich tragfähig sein – sonst sind sie nicht nachhaltig im ökonomischen Sinne.


EU-Taxonomie: Normierung mit Nebenwirkungen

Mit der EU-Taxonomie kommt eine staatlich regulierte ESG-Klassifikation ins Spiel. Sie schreibt Unternehmen vor, welche Aktivitäten als „ökologisch nachhaltig“ gelten, orientiert an sechs Umweltzielen (u. a. Klimaschutz, Biodiversität, Kreislaufwirtschaft). Unternehmen müssen selbstständig berichten, wie viel ihres Umsatzes, ihrer Investitionen oder Tätigkeiten diesen Kriterien genügen.

Kritiker bemängeln den bürokratischen Aufwand, besonders für kleine und mittlere Unternehmen. Dorfleitner erkennt die Systematik der Taxonomie an, warnt aber vor einer möglichen Planwirtschaft durch übermäßige Regulierung. Transparenz sei wichtig – doch Aufwand und Nutzen müssten im Gleichgewicht bleiben.


Greenwashing und Wirkung von ESG-Investments

Greenwashing – also der Versuch, sich durch gezielte PR oder Zertifikate „grüner“ darzustellen als man tatsächlich ist – bleibt eine Herausforderung. Insbesondere, wenn über CO₂-Zertifikate eine vermeintliche Klimaneutralität erreicht wird, ohne realen Wandel im Unternehmen.

Trotzdem sieht Dorfleitner ESG-Investitionen nicht nur als „Wohlfühlentscheidung“ (warm glow), sondern als rationalen Weg, Risiken zu minimieren und Unternehmen langfristig resilienter zu machen. Die Renditeunterschiede zwischen grünen und herkömmlichen Anleihen seien gering, doch die Marktdynamik wachse stetig.


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Stichworte: ESG-Rating, nachhaltige Geldanlage, Green Bonds, EU-Taxonomie, Unternehmensfinanzierung

Donnerstag, 24. Juli 2025

Prof. Dr. Matthias Bethge

 Prof. Dr. Matthias Bethge: Wie Maschinen lernen – und was das mit unserem Gehirn zu tun hat

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Von der Physik zur Künstlichen Intelligenz

Matthias Bethge studierte Physik und Mathematik, promovierte in Bremen und forschte in Berkeley am renommierten Redwood Center for Theoretical Neuroscience. Heute ist er Professor an der Universität Tübingen und eine der führenden Stimmen in der KI-Forschung Europas. Sein Interesse an neuronalen Netzen begann zufällig: Ein Seminar zur „nichtlinearen Dynamik in neuronalen Systemen“ weckte sein wissenschaftliches Feuer. Von der Synapsenforschung ging es über Bildverarbeitung bis zur modernen KI.

Wie kommt die Welt in den Kopf?

Bethge beschreibt die grundlegende Frage seiner Forschung so: „Wie kommt die Welt in den Kopf?“ Dabei ist das menschliche Gehirn ein System von rund 100 Milliarden Neuronen, die in komplexer Weise Informationen verarbeiten. Besonders fasziniert ihn die Netzhaut, da man hier exakt messen kann, wie Lichtreize verarbeitet und weitergeleitet werden. Diese biologische Signalverarbeitung liefert Vorbilder für KI-Systeme. Anders als klassische Computer, die Informationen in klaren Schritten verarbeiten, arbeitet das Gehirn mit massiv parallelen, oft nichtlinearen Prozessen – und ist dabei erstaunlich effizient.

Lernen in Mensch und Maschine

Während KI-Modelle wie ChatGPT mit riesigen Datenmengen und der sogenannten Backpropagation lernen, verwendet das Gehirn andere Strategien. Trotzdem gibt es Überschneidungen: Lokale Lernregeln im Gehirn – etwa das sogenannte „Häppchenlernen“ – ähneln in Grundzügen dem maschinellen Training. Bethge beschäftigt sich intensiv mit „Continual Learning“: der Fähigkeit, ständig neues Wissen aufzunehmen, ohne das Alte zu vergessen. In dieser Disziplin ist das Gehirn der KI noch deutlich überlegen.

Sprache als Schlüsseltechnologie

Ein Meilenstein in der KI war die effektive Verarbeitung natürlicher Sprache. Bethge betont: Sprachmodelle wie ChatGPT haben durch Skalierung (mehr Daten, größere Modelle) eine neue Qualität erreicht. Besonders spannend findet er den Übergang von reiner Textverarbeitung zu Systemen, die Werkzeuge benutzen, Aufgaben selbstständig erledigen und mit ihrer Umwelt interagieren – sogenannte Agentensysteme. Diese Entwicklungen könnten auch unsere Gesellschaft transformieren.

KI, Gesellschaft und Verantwortung

Bethge sieht die Menschheit vor einer doppelten Herausforderung: Technologisch schreitet KI rasant voran, während gesellschaftliche Strukturen mit dieser Dynamik kaum Schritt halten. Besonders wichtig ist ihm die Frage, wie wir KI so gestalten, dass sie den Menschen unterstützt – etwa durch persönliche Assistenten, die unabhängig von kommerziellen Interessen agieren. Auch der Datenschutz, Bildung und ein fairer Zugang zu Technologie sind für ihn zentrale Themen.

Europa muss Verantwortung übernehmen

Angesichts geopolitischer Verschiebungen, etwa dem wachsenden Autoritarismus in den USA, sieht Bethge Europa in einer entscheidenden Rolle: „Wir müssen unsere Werte verteidigen – mit Technologie, Ideen und Zusammenarbeit.“ Das Tübinger Forschungsumfeld sei stark, aber er wünscht sich mehr private Investitionen und eine bessere Verknüpfung von Grundlagenforschung und industrieller Umsetzung. Der Brain Drain Richtung USA sei lange Realität gewesen – nun könnten sich neue Chancen ergeben, Talente zurückzugewinnen.


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Stichworte: Gehirn und KI, Lernen, neuronale Netze, Sprachmodelle, Europa und Technologiepolitik