Berücksichtigen Sie elektrische Transformatoren bei der Dekarbonisierung des Stromnetzes.
Jedes Jahr verbraucht die Welt genug Strom, um den Eriesee einen Tag lang in einen Whirlpool zu verwandeln, etwa 23.000 TWh. Der größte Teil dieser Energie fließt durch Transformatoren, daher sind sie ein wichtiger Teil auf unserem Weg zur Netto-Null, sagt Christina Iosifidou, Leiterin Nachhaltigkeit, Netztechnologien bei Siemens Energy und Beiratsmitglied für ElektrotechnikmesseCWIEME Berlin.
Laut der Europäischen Kommission gehen in Europa jährlich 93 TWh Strom aufgrund von Transformatorverlusten verloren. Das ist mehr Strom, als alle erneuerbaren Energiequellen im Vereinigten Königreich im Jahr 2023 produzieren werden, und etwa drei Prozent der gesamten in Europa erzeugten Energie.
Transformatorverluste machen zwar in der Regel nur ein bis zwei Prozent der Last aus, summieren sich jedoch über die erwartete Betriebsdauer des Transformators von 35 Jahren und machen mehr als 95 Prozent seines gesamten CO2-Fußabdrucks aus. Die Herstellung des Transformators, die Lieferung und die Installation machen die restlichen fünf Prozent aus.
Natürlich ist die Verbesserung der Transformator-Effizienz weiterhin ein Thema für kontinuierliche Forschung und Entwicklung und liegt in der DNA jedes Transformatorherstellers. Die Zahlen haben sich im Laufe der Zeit verbessert, und die Ökodesign-Richtlinie der Europäischen Kommission verlangt nun eine Mindesteffizienz von Transformatoren von bis zu 99,77 Prozent. Effiziente Transformatoren sind jedoch teurer, und Effizienz geht oft auch zu Lasten der Kompaktheit.
Du bist, was du isst.
Letztendlich stoßen wir an die Grenzen der Physik – ein Teil der Energie geht immer durch Hysterese, Wirbelströme und Joule'sche Erwärmung verloren. Da der größte Teil des CO2-Fußabdrucks eines Transformators auf diese unvermeidbaren Verluste zurückzuführen ist, kann ein Transformator nur dann wirklich umweltfreundlich sein, wenn der Strom, mit dem er gespeist wird, umweltfreundlich ist.
Während erneuerbare Energie in einigen Regionen frei verfügbar ist, haben wir als OEMs keinen Einfluss darauf, woher der Strom kommt, den ein Transformator erhält. Es liegt an den Regierungen, die umfangreichen Entwicklungen zu fördern, die erforderlich sind, um grünen Strom zur Norm zu machen.
Was können OEMs tun?
Eine Möglichkeit für Hersteller, den CO2-Fußabdruck eines Transformators zu reduzieren, besteht darin, den Produktionsprozess so weit wie möglich zu dekarbonisieren. Ein Großteil der Emissionen einer Transformatorenfabrik stammt beispielsweise aus Trocknungs- und Ofenprozessen. Traditionell werden die Öfen mit fossilen Brennstoffen beheizt, sodass ihre Elektrifizierung und der Betrieb mit 100 Prozent erneuerbarer Energie die CO2-Emissionen erheblich reduzieren würde. Tatsächlich sind alle vier Öfen in einem Werk von Siemens Energy in Nürnberg mittlerweile elektrisch und werden mit erneuerbarer Energie betrieben.
Genau wie bei Elektrofahrzeugen macht jedoch ein Umstieg, bevor ausreichend Ökostrom in einer Anlage verfügbar ist, jegliche Emissionsreduzierung zunichte.
Die Verwendung von nachhaltig gewonnenen Materialien, wo immer dies möglich ist, ist eine weitere Möglichkeit, Lieferketten zu dekarbonisieren. Tatsächlich stammen mehr als 90 Prozent der Emissionen aus der Fertigung aus Rohstoffen, davon etwa 85 Prozent aus Kupfer und Stahl. Die Umstellung auf grünen Stahl und die Verwendung von verantwortungsvoll gewonnenem Kupfer kann einen großen Unterschied machen, aber in einigen Regionen oder Entwicklungsländern könnte dies aufgrund der erforderlichen erheblichen Investitionen schwieriger sein. So kostete die Umstellung eines von vier kohlebefeuerten Hochöfen auf Wasserstoffbefeuerung thyssenkrupp etwa 2 Milliarden Euro.
All dies verdeutlicht, warum wir eine Übergangsphase planen müssen, die die gesamte Wertschöpfungskette einbezieht und einbindet. Dies ist wichtig, da Hersteller, insbesondere große OEMs, die Macht haben, die Branche zu gestalten, indem sie von ihren Lieferanten verantwortungsvoll produzierte Materialien verlangen.
Dort finden Veranstaltungen wie CWIEME Berlin helfen. Wenn alle unter einem Dach zusammenkommen, können wichtige Themen wie diese diskutiert werden. Durch internationale Zusammenarbeit und den Austausch von Ideen entlang der gesamten Wertschöpfungskette können wir weitere Fortschritte in Richtung Netto-Null erzielen. Sobald wir dieses Ziel erreicht haben, fahren wir alle zum Eriesee, um zu feiern.
