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Laut Angaben der EU-Kommission werden in Europa jährlich 93 TWh an Elektrizität aufgrund von Transformatorverlusten verschwendet. Das ist mehr Elektrizität, als sämtliche erneuerbaren Energiequellen in Großbritannien 2023 produziert haben, und etwa drei Prozent der gesamten Stromproduktion in Europa.
Transformatorverluste betragen zwar in der Regel nur ein oder zwei Prozent der Last, jedoch summiert sich dies über die übliche Betriebsdauer eines Transformators von 35 Jahren und macht letztlich über 95 Prozent seiner CO₂-Gesamtbilanz aus. Die restlichen fünf Prozent entfallen auf Fertigung, Lieferung und Installation des Transformators.
Natürlich investiert jeder Hersteller von Transformatoren kontinuierlich in Forschung und Entwicklung, um Möglichkeiten zur Steigerung der Transformatoreffizienz zu finden. Mit der Zeit haben sich die Zahlen verbessert, und die Ökodesign-Richtlinie der EU fordert jetzt für Transformatoren eine Mindesteffizienz von 99,77 Prozent. Effiziente Transformatoren sind jedoch teurer, und häufig geht Effizienz auf Kosten der Kompaktheit.
Du bist, was du isst
Letztlich werden wir an die Grenzen der Physik kommen – etwas Energie wird immer verloren gehen an Hysterese, Wirbelströme und Stromwärme. Da der Großteil der CO₂-Bilanz eines Transformators diesen unvermeidlichen Verlusten zuzuschreiben ist, kann ein Transformator nur dann wirklich umweltfreundlich sein, wenn er aus erneuerbaren Energien gespeist wird.
Zwar ist Strom aus erneuerbaren Quellen in einigen Regionen frei verfügbar, jedoch haben wir als Erstausrüster keinen Einfluss darauf, woher die Elektrizität für einen Transformator stammt. Es liegt in der Verantwortung von Regierungen, den hohen Entwicklungsaufwand zu fördern, damit grüner Strom eines Tages Standard wird.
Was können Erstausrüster tun?
Eine Möglichkeit für Hersteller, die CO₂-Bilanz eines Transformators zu verbessern, besteht in der weitestgehenden Dekarbonisierung des Produktionsprozesses. Beispielsweise entsteht ein Großteil der Emissionen bei der Fertigung von Transformatoren durch Trocknungs- und Ofenprozesse. Üblicherweise werden Öfen über fossile Brennstoffe angeheizt, und durch die Elektrifizierung und Umstellung auf 100 Prozent erneuerbare Energien ließen sich die CO₂-Emissionen deutlich reduzieren. Im Werk von Siemens Energy in Nürnberg werden heute alle vier Öfen elektrisch mit Strom aus erneuerbaren Quellen betrieben.
Allerdings ist es wie bei E-Autos: Wird ein Werk umgestellt, bevor ausreichend grüner Strom verfügbar ist, lässt sich eine Reduzierung der Emissionen nicht umsetzen.
Die weitestgehende Nutzung von Materialien aus nachhaltigen Quellen ist eine weitere Möglichkeit zur Dekarbonisierung von Lieferketten. Mehr als 90 Prozent der Emissionen in der Fertigung entfällt auf Rohstoffe, und dabei handelt es sich zu 85 Prozent um Kupfer und Stahl. Wer auf umweltfreundlichen Stahl und Kupfer aus nachhaltigen Quellen setzt, kann viel erreichen, jedoch mag dies in einigen Regionen oder in Entwicklungsländern schwieriger sein, da der Investitionsaufwand deutlich höher ist. Beispielsweise kostete thyssenkrupp die Umstellung von nur einem von vier kohlebefeuerten Hochöfen auf Wasserstoff um die zwei Milliarden Euro.
All dies verdeutlicht, warum es so wichtig ist, für eine Übergangsphase zu planen und dabei die gesamte Wertschöpfungskette zu berücksichtigen. Hersteller, vor allem große Erstausrüster, können von Zulieferern verlangen, nur nachhaltig produzierte Materialien zu verwenden, wodurch die gesamte Branche geprägt wird.
Genau hier kann die CWIEME Berlin helfen. Wenn möglichst viele Verantwortliche unter einem Dach zusammenkommen, ist es einfacher möglich, zentrale Themen wie dieses zu diskutieren. Durch die internationale Zusammenarbeit und den Gedankenaustausch über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg kommen wir unserem Ziel der Klimaneutralität gemeinsam näher. Und wenn wir es erreichen, treffen wir uns zum Feiern am Eriesee.
