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Forschungsinstitute

Stromrechnungs‐Beschleuniger

Von Wiley-VCH zur Verfügung gestellt

Durch gestiegene Strom- und Gaspreise ist vor allem die energieintensive Forschung teurer geworden. An deutschen Hochschulen werden die chemischen Institute noch mehr zum Kostenfaktor.

Über 70 Millionen Euro Mehrkosten könnten auf die Technische Universität Berlin zukommen, wenn sie so viel Energie verbraucht wie bisher. Geraldine Rauch, Präsidentin der TU Berlin, schätzt, dass die Universität in diesem Jahr bis zu fünfmal so viel für Strom, Gas und Fernwärme bezahlen wird wie im Jahr 2021.

An der Universität Frankfurt benötigen die chemischen Institute und das Biozentrum zusammen jährlich 19,86 GWh Strom und 25,45 GWh Wärme. Beides entspricht zirka einem Drittel des Gesamtverbrauchs der Universität. Allein eine Heizplatte, die an jedem Arbeitstag im Schnitt fünf Stunden läuft, verbraucht im Jahr ungefähr 1,3 MWh Strom – fast soviel wie ein Ein-Personenhaushalt im gleichen Zeitraum.

Folglich müssen deutsche Hochschulen – auch die chemischen Institute – Energie sparen, wo es nur geht.

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Die meisten öffentlichen Einrichtungen, unter ihnen Universitäten und Forschungsinstitute, heizen Büros nur noch auf 19 °C und Flure gar nicht mehr. Bild: leledaniele / Adobe Stock

Licht aus, Heizung runter

Die Hochschulen sollen ihren Energieverbrauch um bis zu 30 Prozent senken. Dafür heizen sie Räume nur noch auf 19 °C und Flure gar nicht mehr. Es fließt kein warmes Wasser mehr aus den Hähnen. Die Mitarbeiter:innen teilen sich vermehrt Büros und arbeiten öfter im Home-Office. Die Präsenzlehre aussetzen möchten die meisten Unis nicht. An der Lehre vor Ort festzuhalten, vereinbarten auch mehrere Landesrektorenkonferenzen. Einzelne Hochschulen hingegen setzen darauf, im Winter Gebäude(-teile) zeitweise zu schließen. Die Hochschule Koblenz bietet seit dem 4. Dezember bis zum 8. Januar ausschließlich Online-Vorlesungen an. Die Universität Mainz hat die Öffnungszeiten ihrer Bibliothek eingeschränkt.

Für Studierende der Chemie, die auch im Labor ausgebildet werden, ist es keine Alternative, ausschließlich von zu Hause aus zu lernen.

Energie für die Chemie

Auch die Mitarbeiter:innen in den Chemielaboren sind dazu angehalten, Energie zu sparen – die Forschung soll aber uneingeschränkt weiter laufen. Nur im Fall einer Gasmangellage in Deutschland will zum Beispiel die Universität Hamburg auch die Forschung herunterfahren.

Neben NMR-Geräten, Supercomputern oder Teilchenbeschleunigern schlägt bei den naturwissenschaftlichen Fakultäten häufig das Alter der Gebäude beim Energieverbrauch zu Buche. An Universitäten wie Frankfurt, Köln oder Hamburg sind die Gebäude, in denen sich die Forschungslabore befinden, teilweise ein halbes Jahrhundert alt. Entsprechend schlecht sind die Gebäude isoliert und verursachen hohe Heizkosten. An einigen Stellen sind Neubauten geplant oder in Arbeit, diese schaffen aber kurzfristig keine Abhilfe.

Eine Frage der Sicherheit

Jochen Jung vom Netzbetreiber Tennet hält Brown-outs im Extremfall für möglich. Dies bedeutet, dass gebietsweise für einige Stunden der Strom ausfällt. Die Stromversorger hätten aber auch dafür einen Notfallplan, sagt Jung. Bei Belastungsspitzen, die die Netzbetreiber nicht decken können, könnten sie Großverbraucher vom Netz nehmen. Dies gelte nur für Fabriken, mit denen dieses Szenario zuvor abgesprochen wurde.

Einen Black-out hält Jung für ausgeschlossen. Das ist Grund zum Aufatmen für alle, die an Anlagen mit starken Magnetfeldern, Spektrometern, Vakuumpumpen oder Öfen arbeiten. Viele Geräte lassen sich im Fall eines Stromausfalls nicht problemlos wieder hochfahren und sind nicht ausreichend abgesichert. An der Universität Köln zum Beispiel könnten die NMR-Geräte nur zehn Minuten Stromausfall überbrücken, gibt der Leiter der NMR-Abteilung, Daniel Friedrich, an.

Leibnitz, Planck und Helmholtz

Das Cern in der Schweiz mit dem größten Teilchenbeschleuniger der Welt verbraucht im Jahr 1300 GWh Strom. Auch kleinere Beschleuniger sorgen für hohe Stromrechnungen.

Das Synchrotron Bessy II der Berliner Elektronenspeicherring-Gesellschaft für Synchrotronstrahlung verbraucht 30 GWh Strom pro Jahr – 60 Prozent des gesamten Verbrauchs des Helmholtz-Instituts Berlin (HZB). Laut Ina Helms, Pressesprecherin des HZB, werden die hohen Strompreise erst im Jahr 2024 ins Gewicht fallen. Das HZB habe langfristige Verträge mit seinen Stromlieferanten abgeschlossen, sodass die Kosten 2022 moderat gestiegen wären und dies auch für 2023 zu erwarten sei. Die Kosten für Nahwärme hätten sich bereits vor Beginn des Kriegs in der Ukraine Anfang 2022 im Vergleich zum Vorjahresanfang verdreifacht.

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Beschleunigertunnel des Röntgenlasers European XFEL am Hamburger Forschungszentrum Desy. Die gesamte Anlage braucht so viel Strom wie eine Kleinstadt. Bild: Dirk Nölle / Desy

Auch das Desy in Hamburg habe seinen Strom für 2023 bereits im Vorfeld günstiger gekauft, berichtet Direktor Wim Leemans. Der Teilchenbeschleuniger verbraucht mit 210 GWh Stunden pro Jahr so viel Strom wie 150 000 Einwohner der Hansestadt. Leemans mache sich allerdings Sorgen, dass die deutsche Regierung den Strom rationieren könnte.

Über den Winter kommen

Ende 2022 beschloss die Bundesregierung ein Soforthilfeprogramm sowie eine Gas- und Strompreisbremse. Diese Maßnahmen gelten nicht nur für private Hauhalte. Auch „gemeinnützige Einrichtungen des Bildungs-, Wissenschafts- und Forschungsbereichs“ haben einen Anspruch auf die Hilfen.

Erste Universitäten greifen trotzdem bereits zu härteren Sparmaßnahmen. Die Universität Bochum hat wegen der hohen Energiesparmaßnahmen einen Einstellungsstopp verhängt und wird auslaufende Stellen bis Ende Mai nicht nachbesetzen. Nach Angaben des WDR fallen dadurch mindestens 380 Stellen weg.

Die meisten Einrichtungen gehen aber davon aus, dass sie den Umständen entsprechend gut über den Winter kommen.

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Das Gas für die Bunsenbrenner im Labor ist teurer geworden. Bild: Christian Pedant / Adobe Stock

Paul Kuschmitz ist freier Mitarbeiter der Nachrichten aus der Chemie.

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