Die Nachfrage nach grünem Strom wächst kontinuierlich. Um das Energiesystem in Balance zu halten, muss die Strominfrastruktur ertüchtigt und digitalisiert werden. Nur wie?

Das Glas ist halbvoll, nicht halbleer. Anke Hüneburg, im ZVEI für den Leitmarkt Energie verantwortlich, blickt grundsätzlich optimistisch auf die Energiewende. Die Erneuerbaren haben 2020 an der deutschen Nettostromerzeugung erstmals mehr als 50 Prozent Anteil erreicht. Mit der Wasserstoffstrategie, dem begonnenen Smart-Meter-Rollout und der Initiative zur Spitzenglättung rückt auch ein besseres Management der fluktuierenden Erzeugung in greifbare Nähe. Richtig ist aber auch: Der Weg ist noch sehr weit, wenn man nicht nur auf die Stromerzeugung schaut, sondern auch auf den Energieverbrauch. Der kann bisher nur zu weniger als 20 Prozent durch die Erneuerbaren gedeckt werden. Zudem bereitet der schleppende Ausbau der Erzeugungskapazität, insbesondere der Windenergie, weiterhin Sorgen. Auch sind die Verteilnetze zum jetzigen Zeitpunkt weder ausreichend ausgebaut noch intelligent genug, um mit stark wechselnden Lasten umgehen zu können, wenn Millionen Verbraucher abends gleichzeitig ihre Elektroautos aufladen wollen. Braucht es also noch mehr Regulierung? Anke Hüneburg hält das Gegenteil für richtig: „Der stärkste Anreiz, den ein Staat geben kann, ist ein klares Preissignal. Doch da senden wir derzeit die falschen Botschaften an den Markt.“ Ausgerechnet Strom als Energieträger der Zukunft ist durch zahlreiche Abgaben belastet und dadurch noch immer für viele Anwendungen zu teuer. Der ZVEI fordert daher ein schnelles Abschmelzen der Umlage aus dem Gesetz für den Ausbau erneuerbarer Energien (EEG) – möglichst schon im Lauf der kommenden Legislaturperiode soll diese auf null sinken. Auch die steigenden Umlagen für den Netzausbau müssen nicht zwingend zu höheren Kosten führen, wenn die Möglichkeiten der Digitalisierung richtig genutzt werden, so Anke Hüneburg.

Der Trend zu einer All-Electric-Society, die ihren Energiebedarf komplett durch grünen Strom deckt, ist unumkehrbar. Es ist das Tempo, das darüber entscheidet, ob Deutschland seine Klimaziele auch in Zukunft erreicht und gleichzeitig wirtschaftlichen Wohlstand halten kann. „Die Unternehmen der Elektroindustrie arbeiten konkret daran, Klimaneutralität zu ermöglichen“, sagt Hüneburg. „Das gilt für all unsere Leitmärkte.“ Deshalb sei es in der kommenden Legislaturperiode besonders wichtig, den dafür benötigten Regulierungsrahmen zu diskutieren und einzuführen. „Mit dem Green Deal und den Konjunkturprogrammen steht viel Geld zur Verfügung, um den Auf- und Ausbau der Strominfrastruktur zu fördern.“ Doch Geld allein reicht nicht, denn über das Tempo der Elektrifizierung entscheidet auch, ob ausreichend gut ausgebildete Menschen daran mitarbeiten – in der Industrie wie im Handwerk. Im Leitmarkt Energie bündelt der ZVEI nicht nur den Dialog zwischen jenen Fachverbänden, die vom Trafo bis zum Kabel alle Komponenten für eine moderne Strominfrastruktur produzieren. Die Experten der einzelnen Leitmärkte sind auch untereinander in ständigem Austausch. „Wir praktizieren hier bereits Sektorenkopplung“, sagt Anke Hüneburg verschmitzt.

Um effizienter und zukunftsfähig zu werden, muss die Digitalisierung im Gebäudesektor deutlich zunehmen. Das höchste Potenzial liegt dabei nicht im Neubau, sondern im Umgang mit Bestandsgebäuden.

Lange war das Gebäude eine Art Stiefkind der Energiewende. Die Politik wollte es zwar warm einpacken, betrachtete Wohn- und Zweckgebäude aber vorrangig unter defizitären Aspekten: Es sollte weniger fossile Energie für die Wärmeerzeugung verwendet und weniger Wärme an die Umgebung abgegeben werden. Grundsätzlich sinnvoll ist höhere Effizienz auf jeden Fall. Denn wenn die Urbanisierung wie derzeit voranschreitet, dürfte sich einer Studie des Mercator-Instituts zufolge der Energieverbrauch der Städte weltweit bis 2050 verdreifachen. Doch mittlerweile wird erkannt: Das Gebäude stellt eine Art Drehkreuz für die Energiewende dar. Denn es kann – beispielsweise über Dächer und in die Fassade integrierte Photovoltaik – selbst Energie erzeugen. Sowohl die Wärmetechnik als auch Akkuzellen im Keller bieten eine Speichermöglichkeit für fluktuierend erzeugte Energie aus erneuerbaren Quellen. Ladepunkte zuhause und am Arbeitsplatz sind der Schlüssel für den Durchbruch der Elektromobilität. Und nicht zuletzt: Die vernetzte digitale Steuerung all dieser Subsysteme bietet einen enormen Nutzen für die Stabilität der gesamten Stromversorgung.

Das im Herbst 2020 in Kraft getretene Gebäudeenergiegesetz (GEG), das verschiedene Regelwerke in einem Gesetz zusammenfasst, ist ein erster Schritt auf dem Weg, diese Möglichkeiten zu realisieren. Allerdings sind die Einzelbestimmungen im GEG aus Sicht des ZVEI teilweise zu wenig ambitioniert. So sind beispielsweise     einzelne Gewerke gegeneinander zu verrechnen, was dazu führen kann, dass in einem sehr gut wärmegedämmten Gebäude weniger hohe Anforderungen an die Lichttechnik gelten.

Doch das höchste Potenzial liegt nicht im Neubau, sondern im Umgang mit Bestandsgebäuden. Während die Erneuerung der Wärmetechnik zumindest voranschreitet, fehlen die Voraussetzungen für ein digitales Energiemanagement in der Mehrzahl aller Gebäude weiterhin. Oft scheitert es schon an der Elektroinstallation, die in rund drei Vierteln aller Wohngebäude aus der Zeit vor der deutschen Wiedervereinigung stammt. Vergleichbare Zahlen für Nichtwohngebäude liegen nicht einmal vor. Zwar gibt es mittlerweile attraktive Förderprogramme für die Gebäudesanierung, die jedoch oft mit dem Makel verbunden sind, dass sie nur greifen, wenn eine sehr umfangreiche Sanierung ansteht. Das geht an der Wirklichkeit vorbei, denn Eigentümer entscheiden meist anhand der eigenen Finanzsituation und der Frage, welche Maßnahmen sich für sie persönlich auszahlen. Eine breitere Förderung von Einzelmaßnahmen über den Heizungstausch hinaus könnte dazu beitragen, neue Technologien schneller in den Markt zu bringen.

Nicht zu vergessen: Geplant und eingebaut werden diese Technologien in Alt- wie Neubau immer durch einen Elektrohandwerker. Ausreichend qualifizierten Nachwuchs im Handwerk zu sichern, ist daher eine „conditio sine qua non“ für das Gelingen der Energiewende im Gebäude. Die grundsätzliche Qualifizierung ist wichtig und trägt zum Gelingen der Energiewende bei.

Die Elektrifizierung des Verkehrssektors ist auf einem guten Weg. Nun müssen die Chancen von Automatisierung und Digitalisierung besser genutzt werden.

Strom hat Vorfahrt. Nicht nur in der Politik, sondern auch bei den Kunden finden Elektrofahrzeuge immer mehr Anklang. So steigerten die Stromer 2020 in Deutschland bei den Pkw ihren Marktanteil auf 13,5 Prozent. Obwohl der von Corona geplagte Gesamtmarkt um ein Fünftel schrumpfte, wurden fast dreimal so viele Pkw mit Elektroantrieb zugelassen wie im Vorjahr. Auch bei der öffentlichen Ladeinfrastruktur ging es voran, allerdings mit geringerem Tempo: Ende November waren in Deutschland rund 33.000 Ladepunkte registriert, 8.000 mehr als im Vorjahr. Eine neu eingerichtete Nationale Leitstelle Ladeinfrastruktur soll den weiteren Ausbau beschleunigen, sie hat allerdings die Arbeit erst aufgenommen und kann noch wenig Ergebnisse vorweisen. Für das private Laden hat die Bundesregierung ein wichtiges Hemmnis beseitigt: In Mehrgeschossgebäuden muss nicht mehr die komplette Eigentümerversammlung zustimmen, wenn einzelne Parteien Ladevorrichtungen installieren wollen. „Insgesamt brauchen wir mehr Tempo für den Markthochlauf der Elektromobilität“, sagt Christoph Stoppok, der im ZVEI den Leitmarkt Mobilität verantwortet. Wichtig ist ihm für die nächsten Jahre: „Die Politik sollte den Anbietern und Kunden die hohe Bedeutung der Elektromobilität signalisieren, indem sie die bestehende Regulierung so abändert, dass sie für Anbieter und Kunden passt.“ Offen sei nun vor allem noch die Frage, wie weit der Straßengüterverkehr elektrifiziert werden könne – und welche Rolle dabei Wasserstoff als Speichermedium für grünen Strom spielen soll.

In allen Zukunftsvisionen für den urbanen Verkehr spielt der Pkw allerdings eine eher untergeordnete Rolle. Ausgerechnet der öffentliche Personennahverkehr (ÖPNV), der immer wichtiger werden soll, kam in der Pandemie jedoch unter die Räder. Zwar fehlen derzeit valide Daten zu einem veränderten Mobilitätsverhalten weitgehend. Doch es gibt Indikatoren wie den Google-Mobilitätsindex, aus dem hervorgeht, dass der ÖPNV Marktanteile verloren hat, nicht nur an das Auto, sondern auch an das Fahrrad. Dennoch prognostiziert Stoppok: „Auch wenn es nach der Pandemie mehr Homeoffice und weniger Berufspendler geben wird, nimmt die Mobilität und damit auch die Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel wieder zu.“ 

Mindestens so relevant wie die fortschreitende Elektrifizierung, auf der Straße wie auf der Schiene, sind Automatisierung und Digitalisierung. „Mit 5G steht eine Technologie für den schnellen und sicheren Datenaustausch zur Verfügung“, sagt Stoppok. Den dadurch möglichen Innovationsschub solle man jetzt nutzen. Etwa um durch autonome Fahrzeuge einen besseren Nahverkehr zu ermöglichen. Wichtig sei dafür die Zusammenarbeit aller Akteure, über die Auto- und die Bahnindustrie hinaus. Der Leitmarkt Mobilität soll als übergreifende Plattform innerhalb des ZVEI den dafür notwendigen Dialog ermöglichen. 

Trotz eines Umsatzeinbruchs infolge von Corona blickt der Leitmarkt Industrie optimistisch auf die kommenden Jahre. Für eine energieeffiziente und nachhaltige Produktion müssen Fabriken noch stärker automatisiert und digitalisiert werden.

Vom Umsatz der deutschen Elektroindustrie, der im Jahr 2020 bei rund 180 Mrd. Euro lag, entfällt rund ein Drittel auf den Leitmarkt Industrie. Ohne die Zehntausende von Produkten, die sowohl von hochspezialisierten Mittelständlern als auch von breit aufgestellten Konzernen gefertigt werden, würde keine Fabrik laufen. „Es geht um Vernetzung, Steuerung und Automation – ein Bereich, der durch die zunehmende Digitalisierung weiter wachsen wird“, sagt Gunther Koschnick, der diesen Leitmarkt im ZVEI verantwortet. Ein weiterer wichtiger Treiber für die Zukunft ist das Thema Nachhaltigkeit. Um zum Beispiel energieeffizienter produzieren zu können, muss die Industrie auf Innovationen setzen, die auch und vor allem in der Elektrotechnik entstehen. So bieten die Hersteller zum Beispiel Messtechnik und Sensorik an, die sichtbar macht, was in den Produktionsanlagen passiert. Sie stellen Elektromotoren und Antriebe her, die Maschinen und Fließbänder bewegen. Sie sorgen mit komplexen Schaltgeräten dafür, dass die Energie fließt und an der richtigen Stelle ankommt. Oder sie entwickeln Steuerungs- und Automationskomponenten, die State-of-the-art-Kommunikationstechnologien wie TSN (Time-sensitive Networking) oder 5G einsetzen, um das industrielle Internet der Dinge voranzutreiben und so neue Analyse- und Optimierungschancen mit Künstlicher Intelligenz zu nutzen.

Die Produkte, die in Deutschland entstehen, spielen dabei für die globale Wirtschaft eine wichtige Rolle. „Deutschland stattet als Innovationstreiber die Fabriken der Welt mit entscheidenden Komponenten aus“, sagt Gunther Koschnick. Knapp die Hälfte der Exporte geht dabei in die Länder der Europäischen Union. Fast allen Märkten gemeinsam war der Einbruch, den Corona nach Jahren des Wachstums verursachte. Allein der Umsatzrückgang der deutschen Elektroindustrie betrug im vergangenen Jahr 4,4 Prozent. Das wird sich, sofern es das Pandemie-Geschehen zulässt, in den kommenden Jahren wieder ändern. „Allerdings werden die Vor-Corona-Umsätze sicherlich erst 2022 wieder erreicht werden“, erklärt Koschnick. Für die Zukunftsfähigkeit der Elektrotechnik-Branche spricht übrigens, dass gerade Firmen mit einem hohen Automatisierungsgrad in einer solchen Zeit besonders gut weiterproduzieren können.

Für den Markt bestehen aber auch einige Gefahren, ergänzt Gunther Koschnick. Der Erfolg hängt immer auch von der Versorgung mit Vorprodukten ab. So benötigen die Industrieausrüster Leistungshalbleiter für die elektrischen Antriebe, die laut Koschnick „der Muskel der Automation und der Hebel für die energieeffiziente Produktion“ sind. Dabei konkurrieren sie unter anderem mit der Autoindustrie, die mit stark wachsenden Stückzahlen bei Elektroautos rechnet. „Wir müssen in Europa ein Investitionsklima dafür schaffen, dass die bereits bestehenden Halbleiterfabriken erneuert werden und weitere Kapazität in neuen Fabs geschaffen wird“, sagt der Experte. Ähnliches gelte für Elektrobleche oder Magnete. „Unsere Branche benötigt sichere und diversifizierte Versorgungswege sowie innovative Alternativen, um auch auf Dauer so erfolgreich sein zu können.“

Innovationen in der Medizintechnik legen die Basis für eine individualisierte Gesundheitsversorgung, mit denen die Folgen des demografischen Wandels bewältigt werden können.

In weniger als 20 Jahre wird mehr als ein Drittel der Menschen in Deutschland älter als 65 Jahre sein. Diese demografische Entwicklung, die sich auch in vielen anderen Ländern zeigen wird, sorgt dafür, dass die Gesundheitssysteme immer stärker in Anspruch genommen werden. Die Krankenhäuser und niedergelassenen Ärzte müssen mehr chronische Erkrankungen, aber auch akute Herz- oder Krebserkrankungen behandeln. Außerdem steigen die Fälle neurologischer Krankheiten wie der Demenz. Gleichzeitig hat das medizinische Versorgungsystem Probleme, Ärzte und Pflegekräfte zu finden, in den Städten, aber vor allem auch in den ländlichen Regionen. Die Lösungen muss die Gesundheitswirtschaft bereitstellen, in der im Jahr 2019 rund 7,5 Millionen Menschen arbeiteten, mit steigender Tendenz. Die Gesundheitswirtschaft ist schon heute groß – sie hat mehr Beschäftigte als die Autoindustrie. Ein wichtiger Teil davon ist die Medizintechnik, sagt Hans Peter Bursig, der den Leitmarkt Gesundheit im ZVEI verantwortet. „In der Medizintechnik gehört Deutschland zu den Top 3 in der Welt und stellt alles her, was für die Diagnose und Therapie in Krankenhäusern und Arztpraxen benötigt wird.“ 

Die Antwort auf die Herausforderungen ist für Bursig klar: „Wir brauchen eine moderne und vernetzte Gesundheitsversorgung, die sich auf den Gesundheitszustand und die Lebensumstände jedes Einzelnen fokussiert – und diese sind zum Beispiel von Alter, Geschlecht und den Vorerkrankungen, aber auch von der Region oder dem Beruf abhängig.“ Dabei geht es schon lange nicht mehr um den reinen Austausch von Daten, der etwa durch die elektronische Patientenakte gewährleistet sein soll (siehe Report auf Seite 48). „Die Medizintechnik kann heute schon Ärzte bei vielen Routineaufgaben entlasten, indem zum Beispiel Anwendungen auf Basis von Künstlicher Intelligenz bei bildgebenden Verfahren wie der Computertomografie große Datenmengen vorauswerten, sortieren und nach auffälligen Befunden durchsuchen“, erklärt Hans-Peter Bursig. Außerdem können solche Anwendungen den aktuellen Stand des medizinischen Wissens in die Behandlung einfließen lassen und Therapien vorschlagen. „Die Entscheidungen trifft letztlich der Arzt natürlich selbst, aber er hat deutlich mehr und bessere Informationen, die er dafür verarbeiten kann“, so Bursig.

Eine andere wichtige Entwicklung: „Jeder Patient verbringt nur einen Teil seiner Zeit tatsächlich bei Ärzten und Therapeuten. Mit einer digitalisierten, vernetzten Infrastruktur kann die medizinische Versorgung kontinuierlich sichergestellt werden“, sagt Bursig. Beispiele dafür sind Blutdruckmesser oder Blutzuckermessgeräte, die über Apps verbunden den Kontakt zwischen Arzt und Patienten erleichtern können. Auch deutlich komplexere Datenauswertungen, etwa Rhythmusstörungen bei Herzinsuffizienz, sind mittlerweile telemedizinisch möglich. Die individualisierte Gesundheitsversorgung der Zukunft ist integriert, zunehmend präventiv und ortsunabhängig.

Im neuen Leitmarkt Consumer bündelt der ZVEI Unterhaltungselektronik und die immer intelligenter werdenden Hausgeräte.

Wie viele Elektrogeräte in den 41,5 Millionen deutschen Haushalten stehen, weiß niemand genau. Das Statistische Bundesamt erfasst lediglich die Ausstattungsraten mit einzelnen Gütern. So verfügten Anfang 2020 mehr als 90 Prozent der Haushalte in Deutschland über mindestens einen Fernseher und jeder fünfte Haushalt über einen Kaffeevollautomaten. Sicher ist allerdings: Infolge der Corona-Pandemie und des damit verbundenen Rückzugs ins Private wuchs der Markt für Elektrogeräte zweistellig, in einzelnen Produktgruppen wie Gefriergeräten sogar um 40 Prozent. Der im ZVEI neu gegründete Leitmarkt Consumer umfasst all diese Geräte von der Unterhaltungselektronik bis zu den Hausgeräten. 

„Die Geräte der Unterhaltungselektronik bieten Zugang zu Informationen immer häufiger nichtlinear, mit Streaming-Diensten und klassischen Fernsehsendern, mit Podcasts und Videoportalen“, sagt Carine Chardon, verantwortlich für den Fachverband Consumer Electronics. In Deutschland wurden vergangenes Jahr rund 7,4 Millionen Fernseher verkauft, was einen Zuwachs von mehr als elf Prozent bedeutet. „Die meisten davon verfügen über eine Ultra-HD-Auflösung und sind Smart-TVs. Das zeigt, dass die Konsumenten die technischen Neuerungen und die Innovationsfreude der Branche annehmen.“ Deutschland ist ein starker Markt für die Unterhaltungselektronik, die inzwischen vor allem in Asien produziert wird. „Die Konsumenten haben Spaß an den Produkten, vor allem in der gegenwärtigen Krise bieten diese ein Fenster zur Welt“, sagt Carine Chardon, die einen wichtigen Aspekt herausstellt: Damit Inhalte beim Konsumenten ankommen, bedarf es des aktiven Zusammenspiels von Produzenten wie TV-Sendern und Streaming-Anbietern, Content-Transport durch Infrastruktur- und Netzbetreiber und der Bilddarstellung durch die Geräte. „Standardisierung und Verständigung der Marktpartner spielen hier eine wichtige Rolle. Dafür ist der ZVEI im ständigen Gespräch mit sämtlichen Akteuren in der Wertschöpfungskette.“ 

Der Hausgerätezweig setzt auf einen starken Mittelstand und einige größere Konzerne, die auch im Inland produzieren. So fertigen in Deutschland zwölf große Fabriken weiße Ware und viele weitere Hersteller hochqualitative Kleingeräte. Ein Beispiel: Mehr als vier Millionen Staubsauger werden jährlich in inländischen Werken produziert. Der Gesamtmarkt für die Haushaltsgeräte summiert sich auf knapp zehn Milliarden Euro, erläutert Werner Scholz, der diesen Bereich für den ZVEI verantwortet. Auch hier haben Corona und die dadurch bedingten Verlagerungen von Konsumausgaben einen großen Anteil am Wachstum im vergangenen Jahr. Selbst wenn es sich um einen Einmaleffekt handelt: Die gute Baukonjunktur führt auch weiterhin zu vielen Neukäufen, zum Beispiel bei Küchengeräten.

Gemeinsam ist beiden Teilbereichen, dass viele große politische Entscheidungen in Brüssel und nicht in Berlin fallen – denn Produktpolitik ist EU-Politik. Für die Hersteller ist das vorteilhaft, weil sie nicht in jedem Land andere Vorschriften befolgen müssen. Der ZVEI-Leitmarkt Consumer bringt sich in diese Diskussionen ein, ob nun die Energieeffizienz der Geräte, das Verbraucherrecht oder die Altgeräteentsorgung verhandelt werden. Denn die Bundesregierung nimmt viel Einfluss auf die Brüsseler Regulierungsvorhaben. In Zukunft wird es auch hier um eine flächendeckende Breitband- und 5G-Versorgung gehen – denn nur so lässt sich die Vision des „Smart Living“ auch in die Wirklichkeit übersetzen.