Die Zukunft der Energiewende mitgestalten

Die Schweiz verfolgt wie viele andere L?nder das Klimaziel, die Treibhausgasemissionen bis im Jahr 2050 auf netto null zu reduzieren. Um das Ziel zu erreichen, muss das Energiesystem grundlegend umgebaut werden. Dies betrifft die Bereitstellung von Strom, W?rme und Mobilit?t. Doch was bedeutet das genau? ?Lange Zeit wurde der Strom in der Schweiz mit Kern- und Wasserkraft erzeugt, W?rme mit ?l und Gas und die Mobilit?t fast ausschliesslich mit Erd?l, sei es Benzin, Diesel oder Kerosin f¨¹r Flugzeuge?, sagt Gianfranco Guidati, stellvertretender Leiter des Energy Science Center der ETH Z¨¹rich. ?Die Energiewende bedeutet, dass wir den fossilen Energieverbrauch fast vollst?ndig stoppen.? Im Mobilit?tsbereich sollen Fahrzeuge mit Strom betrieben werden. W?rme soll m?glichst mit W?rmepumpen erzeugt und der Strombedarf mit Photovoltaik, Wasser- und Windkraft gedeckt werden. ?Nur so k?nnen wir das Netto-Null-Ziel erreichen?, sagt Guidati.

Verschiedene H¨¹rden meistern

Nat¨¹rlich sind die Herausforderungen gross: ?Wenn beispielsweise fast eine Million Photovoltaikanlagen in Betrieb sind, dazu unz?hlige W?rmepumpen und Ladestationen f¨¹r Elektrofahrzeuge muss das System grundlegend anders organisiert werden, damit es funktioniert?, erkl?rt Guidati. ?Die technischen Herausforderungen sind nicht zu untersch?tzen, aber machbar. Die wichtigen Stichworte sind hier Digitalisierung, die Regelung komplexer Systeme und zuk¨¹nftig auch k¨¹nstliche Intelligenz?.

Nat¨¹rlich gibt es auch gesellschaftliche Herausforderungen, die es zu ¨¹berwinden gilt, um das Netto-Null-Ziel zu erreichen. Es geht darum, dass die Gesellschaft gewisse Ver?nderungen akzeptieren muss. Sei es, dass sich Hausbewohner:innen pl?tzlich damit auseinandersetzen m¨¹ssen, wie sie ihr Haus beheizen oder welches Auto man kaufen soll. Auf politischer Ebene ist man sich zwar ¨¹ber das Ziel einig, nicht aber ¨¹ber den Weg dorthin. Der Ausbau von Wasser- oder Windkraft sorgt schon auf Gemeindeebene f¨¹r Diskussionen: Wo d¨¹rfen zum Beispiel Windr?der gebaut werden?

Nicht zuletzt m¨¹ssen sich auch Unternehmen mit dem Thema Energiewende auseinandersetzen. Nur wenn die Fach- und F¨¹hrungskr?fte in den Unternehmen die Energietechnologien verstehen, Risiken richtig einsch?tzen und sich mit Expert:innen auf Augenh?he unterhalten k?nnen, kann der Wandel vorangetrieben werden.

Mit Fachwissen die Energiewende vorantreiben

Hier setzt das CAS ETH Applied Technology in Energy an. Der Kurs vermittelt fundiertes Fachwissen und praxisorientierte Methoden, um den komplexen Herausforderungen der Energiewende zu begegnen. Teilnehmende st?rken ihre Kompetenzen in den Bereichen nachhaltige Energieversorgung, innovative Technologien und strategische Umsetzung. ?Das CAS verbindet Fachwissen mit praktischer Relevanz und bietet einen klaren Mehrwert f¨¹r die berufliche Weiterentwicklung?, sagt Christian Schaffner, Programmleiter des CAS und Leiter des Energy Science Center.

Nur wenn Manager:innen beispielsweise verstehen, wie gewisse Technologien funktionieren, k?nnen sie in ihrem Unternehmen dazu beitragen, Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Dazu geh?rt auch, den zuk¨¹nftigen Markt zu verstehen und fr¨¹h reagieren, wenn es darum geht, gewisse Produktionsprozesse anzupassen oder vielleicht sogar Produkte zu entwickeln.

Auf den Grundlagen aufbauen

Zun?chst lernen die Teilnehmenden aber, wie das heutige Energiesystem funktioniert. Dazu geh?ren die wissenschaftlichen Grundlagen der Erzeugung, Speicherung und Verteilung von Energie sowie die rechtlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen. Die Kursteilnehmenden frischen ihre mathematischen und physikalischen Kenntnisse auf und schliessen Wissensl¨¹cken.

Im zweiten Modul geht es mehr in die Tiefe: Wie wird Energie in der Industrie gespeichert? Welche Entwicklungen wird es in Zukunft geben und welche Hindernisse stehen ihnen im Weg? Diese und andere Fragen werden im zweiten Modul behandelt, in dem der Schwerpunkt auf Batterien liegt. Die Teilnehmenden lernen unter anderem, wie Lithium-Ionen-Batterien funktionieren und wo sie eingesetzt werden. Ein Highlight dieses Moduls ist der Versuchsaufbau einer eigenen Batterie.

Im dritten Modul wird der Blick erweitert und die Kursteilnehmenden lernen den grundlegenden Aufbau und die Funktionsweise des Stromnetzes zu verstehen. Es werden aber auch zuk¨¹nftige Netze und deren M?glichkeiten und Herausforderungen beleuchtet. Dabei geht es unter anderem um dezentrale Erzeugung, Mikronetze oder virtuelle Kraftwerke. Gaby Hug, Professorin f¨¹r Energiesysteme an der ETH Z¨¹rich, die gemeinsam mit Christian Franck, Professor f¨¹r Elektrische Energie¨¹bertragung, das dritte Modul leitet, betont, dass das Bereitstellen einer zuverl?ssigen Stromversorgung zu den wichtigsten Errungenschaften des letzten Jahrhunderts geh?rt, sowohl aus technischer wie aus regulatorischer Sicht. ?Das System wird nun aber wegen der grundlegenden Ver?nderungen in der Stromproduktion stark gefordert?, sagt Hug.

Praktische Anwendung des Gelernten

Der Schwerpunkt des letzten Moduls liegt auf dem Verst?ndnis der Auswirkungen der Energiewende in der Industrie und beinhaltet die Anwendung von Elektrifizierungstechnologien in den verschiedenen Branchen. Hier wird das in den drei vorangehenden Modulen erworbene Wissen angewendet. Schaffner, der dieses Modul leitet, sagt: ?Ein pers?nliches Highlight des CAS ist der interdisziplin?re Austausch mit den Teilnehmenden. Besonders hervorheben m?chte ich auch die Fallstudien, die es erm?glichen, das Gelernte auf reale Herausforderungen anzuwenden: Wir arbeiten in Gruppen an Aufgaben, die direkt aus der Industrie kommen.? Dabei findet nicht nur ein Austausch mit Branchenexpert:innen statt, sondern auch mit Master-Studierenden der ETH.

Schaffner betont: ?Mit einem vertieften Verst?ndnis f¨¹r innovative Technologien und L?sungen sowie der regulatorischen Umsetzung k?nnen die Kursteilnehmenden zukunftsweisende Energiekonzepte entwickeln und erfolgreich umsetzen. Zudem st?rken sie ihre F?higkeit, komplexe Projekte zu steuern, verschiedene Stakeholder zu koordinieren und nachhaltige Ver?nderungen anzustossen.? Das CAS ETH Applied Technology in Energy kann unabh?ngig absolviert werden oder als Teil des MAS ETH in Applied Technology.