Die erste Energierevolution - Tesla Energy verändert alles - The First Energy Revolution — Tesla Energy Changes Everything

Kürzlich (Mai 2015 manager-magazin ) stellte Elon Musk, Geschäftsführer bei Tesla, eine Reihe stationärer Energiespeichersysteme vor, die entwickelt wurden, um weltweit die fossilen Brennstoffe abzulösen. Die Einführung einer Batterie wird vielen nicht als weltbewegendes Ereignis erscheinen, doch in Wahrheit verkündet sie den Beginn der „ersten Energierevolution“ und wird die Welt, wie wir sie kennen, verändern.

Was bis jetzt geschah:

Wir alle wissen, dass die Welt ohne Energie nicht funktioniert, doch sind wir in den letzten paar Generationen darauf konditioniert worden, mit Energie sparsam und bewusst umzugehen.

Man sagte uns, Energie sparen sei leicht. Wir ersetzen billige Glühbirnen durch subventionierte Energiesparbirnen oder teure aber effizientere LEDs.
Wir kaufen Hochleistungsgeräte. Wir drehen im Winter bis zum Unbehagen unsere Thermostate herunter und im Sommer hoch. Wir haben ständig Wasserknappheit, da wir keine energiefressenden Entsalzungsanlagen bauen wollen. Bei vielen Gelegenheiten zahlen wir mehr, um weniger zu nutzen, nur damit wir unsere CO₂-Bilanz verbessern, wo auch immer es möglich ist.

Immer wurde uns gesagt, Energie zu sparen, wo immer es geht, aber für was genau sparen wir es ein? Gibt es nur eine begrenzte Menge? Liegen die Ursachen unserer Energieverknappung in grundlegenden Grenzen der Energiegewinnung oder sind das künstliche und selbst auferlegte Beschränkungen dank unseres jetzigen Denkmusters, das sich auf fossile Brennstoffe konzentriert?

Energieeinsparung war nur notwendig, da der Großteil unseres Energiebedarfs – bis heute – aus nicht erneuerbaren Quellen (wie Kohle oder fossilen Brennstoffen) oder aus Quellen mit erheblichen negativen Umweltrisiken (wie Atomkraftwerken) stammen.
Ändern wir den Abwärtstrend in der Energiegewinnung, bauen wir ein Netzwerk mit dezentraler Energiegewinnung auf, das mehr Kapazitäten freisetzt, als nachgefragt werden, und wir lösen uns von der Notwenigkeit, Energie überhaupt sparen zu müssen. (Natürlich sind Einsparungen notwendig, bis das Netzwerk voll ausgebaut ist, Einsparungen sind dringend nötig, um die Emissionen niedrig zu halten und die Erderwärmung aufzuhalten.)

Die Versprechen der Solarenergie

Laut den Untersuchungen im Energiesektor, die wir so objektiv wie möglich durchführten, hat die reine Menge an Solarenergie, die die Erde erreicht, schon einen solchen Umfang, dass die Sonne in einem einzigen Jahr doppelt so viel Energie liefert, wie wir je aus nicht erneuerbaren Energiequellen wie Kohle, Öl, Gas und Uran (nicht zu vergessen) zusammen herausholen konnten (oder je könnten).

Die Sonne kann in einem einzigen Jahr doppelt so viel Energie liefern, wie wir je aus nicht erneuerbaren Energiequellen wie Kohle, Öl, Gas und Uran (nicht zu vergessen) zusammen herausholen konnten (oder je könnten).

Lassen wir das kurz auf uns wirken.

Sogar mit den heutigen, relativ ineffizienten Solarzellen müssen wir nur den Bruchteil von einem Prozent erreichen, um all die Energie, die Menschen überall auf der Erde täglich nutzen, zur Verfügung zu stellen. Diese Energie liefert uns die Sonne umsonst und das für die nächsten hundert Millionen Jahre.

Also, was hält uns auf?

Natürlich ist es leichter gesagt als getan, uns all diese „Gratis“-Energie für uns nutzbar zu machen.
Wirklich saubere, billige und erneuerbare Energiequellen hätten begrenzte Auswirkungen auf den Ersatz alter, nicht erneuerbarer Technologien. Das hängt mit einer Vielzahl von Gründen zusammen, aber ein Schlüsselelement ist der Mangel an gleichbleibender Energieausbeute, den diese erneuerbaen Technologien typischerweise mit sich bringen. Sonnenenergie hängt von der unterschiedlichen Anzahl der Sonnenstunden ab und kann dramatisch durch das Wetter beeinflusst werden. Windenergie ist auch nicht gleichbleibend. Selbst Wasserkraft-Talsperren können durch die jährliche Regenmenge ziemlichen Schwankungen ausgesetzt sein, Gezeitenkraftwerke sind teuer im Bau und schwierig zu unterhalten – und das mit erheblichen Auswirkungen auf die Umwelt.

Die schwankende Energieausbeute der Solartechnologien kann durch den Bau von mehr Anlagen als nötig bewältigt werden, um die Überkapazitäten dann effizient zu speichern. Solide, skalierbare Batteriertechnologie wird endlich die Basis bieten, die die Solarenergie für weitere globale Entwicklung in bedeutendem Ausmaß benötigt. Ein smartes dezentralisiertes globales Energiespeicher-Netzwerk, das mit Millionen von sauberen Energieerzeugungsanlagen gekoppelt ist, kann ständige Verfügbarkeit von Energie sicher stellen und die fehlenden Mengen gehören der Vergangenheit an.

Sind Batteriesysteme Nachrichten von gestern?

Unterstützung durch Batterien oder unterstützende Systeme gab es schon im letzten Jahrhundert in der ein oder anderen Art. Während dieser Zeit war der Mangel an kosteneffektiver und verlässlicher infrastruktureller Batterietechnologie der Engpass für elektrische Systeme. Fossile Brennstoffe ermöglichen trotz all ihrer Nachteile sichere Energievorräte anzulegen (Kohle, Öl, Gas), was es ihnen erlaubte, unsere Gewohnheitsmuster bis heute zu beherrschen. Dieser starke Anreiz stand gegen die Entwicklung geeigneter Alternativen. Die großen Energieerzeuger sind mit Eifer dabei, die falsche Vorstellung der Wahlmöglichkeit aufrecht zu erhalten. So werben sie für gewisse limitiere Batteriegruppen, während viel bessere Alternativen unterdrückt werden. Vielversprechende Innovationen wurden zurückgehalten (oder ohne Umschweife von den an fossilen Brennstoffen Interessierten gekauft, um in deren Schublade zu verschwinden). Ihr wahres Potential blieb unbemerkt.

„Während dieser Zeit war der Mangel an kosteneffektiver und verlässlicher infrastruktureller Batterietechnologie der Engpass für elektrische Systeme.“

Das jüngste Beispiel, das einem in den Kopf kommt sind, die Nickel-Metall-Hydrid-Batterien. Der Entwickler dieser großvolumigen NiMH-Batterien, Ovonics, wurde von Texaco gekauft und wurde Teil von Chevron. Diese Gesellschaften nutzten ihre Position and ihre Reserven, um diese Technologie mittels Lizenzkontrollen und verschiedenen politischen Machenschaften daran zu hindern, signifikant in den Bereich von Energietransport und -infrastruktur vorzudringen.

Doch das alte Kräftespiel beginnt endlich, sich zu verändern. Als Tesla den Bau seiner „Gigafactory“ bekannt gab, der Welt größte Produktionsanlage für Batterien (UND das größte Gebäude), sahen es viele als positiven Indikator dafür, dass der Damm, der die innovativen Batterie-Technologien zurückhält, bald brechen könnte.

Die große Ankündigung:

Die letzte Ankündigung vom 30. April durch Elon Musk, der Tesla Energy mit seiner Produktpalette stationärer Batterien kann eine Entwicklung lostreten, deren Größenordnung die der Gigafactory selbst sprengt (obwohl sie natürlich von der Gigafactory als Grundkomponente abhängig ist.) Deshalb läutet diese Ankündigung den Beginn einer günstigen und allgegenwärtigen Stromspeicherung für Privathäuser und Firmengebäude ein, bis hoch zu dem Megawatt-Bedarf von Energieversorgungsunternehmen. Unser Häuser, unsere Büros und Fabriken sind sowieso schon von Strom abhängig und diese effektive und effiziente Stromspeicherung war ein wichtiges fehlendes Glied für das saubere, erneuerbare und verlässliche Bild der Energie von Morgen. Andere stationäre Batterien sind schon am Markt angekommen, aber keine davon bietet die Kombination wegbereitender Energie, extrem niedriger Kosten, unendlicher Skalierbarkeit und der reinen Produktionsmenge, die Teslas Batterien liefern werden.

Unser Umgang mit der Energie basiert größtenteils auf zentraler Energieerzeugung in großen Kraftwerken, weit weit weg von unseren Häusern, Geschäften und Institutionen. Als Hauptenergiequelle war die Energieerzeugung aus fossilen Brennstoffen oft genug Gegenstand zahlreicher Unfälle, die oft zu weitreichenden Ausfällen führten. Mit relativ wenigen Standorten war sie auch Anreiz für Manipulationen am Energiemarkt derer, die immer auf der Jagd nach noch mehr Profit sind.

Die stationären Batteriesysteme von Tesla Energy unterstützen die Planung dezentralisierter Energieerzeugung. Durch diese sich entwickelnde Gestaltung werden die heutige zentralisierten Energieerzeugungsanlagen (die von ein paar Schlüsselorganisationen kontrolliert werden) durch tausende kleine Energieerzeugungssysteme ersetzt, die in ein smartes, sich selbst reparierendes Stromnetz eingespeist.
Anstatt dass das gesamte Netz durch ein Problem in einer einzelnen zentralen Anlage ausfallen kann, speisen Tausende von batterieunterstützten Energieerzeugern das Smart-Netz aus allen Richtungen. So wird sichergestellt, dass das Netz als Ganzes immer aufrecht erhalten bleibt, selbst wenn sich irgendwo ein Fehler einschleicht. Mit lokalen, einheitlichen und großen batteriegestützten Systemen mit hohem Nutzwert wird das Smart-Power Netz als Ganzes robust, verlässlich und fehlertolerant.

Wenn denn unsere Energie-Infrastruktur die Unterstützung und den Ausbau erfährt, die die Solartechnologien verdienen, dann werden wir genug saubere, erneuerbare Energie in Überkapazität haben, um überall günstige Energie bereit zu stellen.

„…die Batterie-Speichertechnologe, die Tesla Energy herstellt, sind die fehlenden Teile und Schlüsselelemente, die diese Zukunft endlich möglich machen.“

Die Welt reagiert:

Die Öffentlichkeit scheint dem zuzustimmen. Schon in der ersten Woche nach der Bekanntmachung fand Tesla Energy genug Kunden, die diese stationären Batteriesysteme im Wert von insgesamt $ 800 Millionen nachgefragt haben. Tesla hat eingestanden, dass sie auf diesen Run auf ihre neue Produktlinie nicht adäquat reagieren kann. Ursprünglich war geplant, dass die Herstellung der neuen Batteriesysteme nur einen kleinen Teil von Teslas Gesamtproduktion ausmachen werde. Aber die überwältigende Nachfrage hat schon bewirkt, dass Tesla den Umfang der Gigafactory One enorm erweitern musste – und weitere Gigafactories sind wahrscheinlich schon in der Planung. Auch hat Tesla schon eine zusätzliche Anlage mit ca. 50 0000 m² in der Nähe ihrer Fabrik in Fremont, CA, angemietet, um die Fertigung auszuweiten und mehr Entwicklungsabteilungen einzurichten. Die Anlage von Tesla Motors in Fremont hat genügend Platz, um die Autoproduktion in den nächsten Jahren auszubauen, und diese Expansion ist wahrscheinlich eng verbunden mit dem Ansturm auf die neuen Produktlinien.
Sicher ist das ein Riesengeschäft!

So denkt auch Mercedes-Benz in Europa und ist Tesla schon auf den Fersen. Sie bieten eine eigene Serie von stationären Batterien an, die in Deutschland produziert wird und im Juni dieses Jahres auf den Markt kommt. In den kommenden Monaten erwarten wir weitere Hersteller, die folgen werden (Anmerkung der Redaktion: Stefan Quandt, BMW-Großaktionär: Auf der Fachmesse Intersolar in München soll das Produkt offiziell vorgestellt werden).

Ich denke, es ist wahrscheinlich, dass Tesla Energy Tesla Motors in recht kurzer Zeit in den Schatten stellen wird. Das Produkt ist einfacher, leichter in Masse herzustellen und ist für viele verschiedene Sparten von großem Interesse.
Jedes Land auf der Erde benötigt saubere Sonnenenergie und die ist – zum Teil – abhängig von der Unterstützung durch die stationäre Batterietechnik. Keine andere Gesellschaft in der Welt hat im Augenblick die Visionen, noch den Antrieb, zu tun, was Tesla Energy macht. Tesla Energy ist nicht primär durch Profit motiviert. Sie sind höchst zielorientiert und rasch in der Umsetzung.
Elon Musk vertraut seiner Vision von der Zukunft und macht alles Notwendige, um die Vision Realität werden zu lassen.

Die erste Energie Revolution:

Das sind die fundamentalen technologischen Voraussetzungen, auf die die Sonnenenergie gewartet hat. Das „fehlende Glied“ für unsere „gute Zukunft“ sollte idealerweise einen hohen Bekanntheitsgrad haben, in großen Zahlen hergestellt werden und verfügbar sein für Private, Büros und Unternehmen. Tesla Energy sind die Ersten, die solch ein Konzept auf sinnvolle Weise realisieren. In dieser Zukunft wird die Energieerzeugung sauber, verlässlich, überall verfügbar und günstig sein. Nicht länger wird das „Energie-Sparen“ unser Denken beherrschen und unser Wachstum beschränken. Wenn der „künstliche“ Mangel der Energieerzeugung auf Basis der fossilen Brennstoffe erst ersetzt ist, werden wir die revolutionäre Veränderung unserer Gesellschaft und der Welt sehen können.

Großartiger als die industrielle Revolution, bedeutender als die digitale Revolution ist das der Beginn der ersten Energie-Revolution! Haltet durch! Sie werden wahnsinnig durchstarten!

Original

The First Energy Revolution — Tesla Energy Changes Everything

July 21st, 2015 by Ken Trough

Tesla Motors CEO Elon Musk recently introduced Tesla Energy, a suite of stationary battery products designed to help wean the world off fossil fuels. While a battery introduction may not seem like a world-changing event to many, it actually heralds the beginning of the “First Energy Revolution” and will begin to remake the world as we know it.

The Story So Far:

We all know the world runs on energy, but we’ve been conditioned over the last couple of generations to see energy as something that requires careful conservation and conscious usage.

We’re told saving energy is easy. We replace cheap incandescent bulbs with subsidized compact fluorescent bulbs (CFLs) or more expensive but much more efficient LED bulbs. We buy high-efficiency appliances. We turn down our thermostats in the winter and turn up our thermostats in the summer to uncomfortable levels. We even have continual water shortages because we don’t want to build power-hungry desalination plants. In many instances, we pay more to use less, just so that we can reduce our carbon footprint wherever possible.

We’re always told to save power wherever we can, but what exactly are we saving it for? Is there a limited amount available? Is our power scarcity based on fundamental limits of power generation or are these limits artificial and self-imposed simply due to our current fossil-focused power paradigm?

Power conservation has only been necessary because the vast majority of our energy needs have been, up until now, either provided by non-renewable resources (like coal or other fossil fuels), or by resources with considerable negative environmental risks (like nuclear power). Remove the downside of energy production, build out a decentralized green power generation network with more capacity than is required, and you remove the necessity to conserve power at all. (Of course, until it is really built out, conservation is very important to keeping our emissions down and stopping global warming.)

The Promise of Solar:

According to our best objective energy research, the sheer volume of solar energy already reaching the earth’s surface is so vast that, in a single year, the sun delivers about twice as much energy as we have ever gotten (or will ever get) out of non-renewable energy sources such as coal, oil, natural gas, and even mined uranium combined.

“…in a single year, the sun delivers about twice as much energy as we have ever gotten (or will ever get) out of non-renewable energy sources…”

Let that sink in for a second.

Even with today’s relatively inefficient solar cells, we will only need to capture a fraction of a single percent of that energy in order to provide all the power human beings use on a daily basis, everywhere on the earth. This invaluable resource is provided by the sun for free and will last for hundreds of millions of years into the future.

So, What’s Stopping Us?

Of course, harnessing all that free solar power for our use is easier said than done. Truly clean, inexpensive, and renewable energy resources have had limited impacts on replacing older non-renewable technologies. This is due to a variety of reasons, but one key element is the lack of consistent power output that these renewable technologies typically provide. Solar power depends on variable sunshine and even the most efficient solar panels can be dramatically affected by weather. Wind power is less consistent. Even hydroelectric dams can be quite variable with annual rainfall, and tidal generators can be expensive to install and difficult to maintain with significant environmental impacts.

The variability of solar power generation technologies can be overcome by building more capacity than is needed and then coupling this overcapacity with efficient energy storage. Solid, scalable battery technology will ultimately provide the foundation that solar power needs for continued global deployment on a meaningful scale. A smart, decentralized global power grid, fed from millions of locations where green power is being generated, coupled with local energy storage can insure that power capacity is always available and that outages become a thing of the past.

Aren’t Battery Systems Old News?

Battery backup and support systems have been around in one form or another for the past century. The lack of cost-effective and reliable infrastructural battery technology has been a massive bottleneck for electrical systems for that time. Fossil fuels, for all their downsides, do offer dense energy storage (coal, oil, natural gas), allowing them to dominate our usage patterns until now. This domination has been a strong counterincentive to the development of practical alternatives. The large energy producers are keen to keep the illusion of choice present so they promote certain limited battery options while much better alternatives are actively suppressed. Promising innovations have been held back (or outright purchased by fossil fuel interests) and left to languish on the shelf, their true potential unrealized.

“…cost-effective and reliable infrastructural battery technology has been a massive bottleneck for electrical systems for quite some time.”

The most recent example that comes to mind is Nickel Metal Hydride (NiMH) battery technology. The developer of large-scale NiMH batteries, Ovonics, was purchased by Texaco and became part of Chevron. These companies used their position and their resources to keep this technology from making significant inroads into electric transportation and infrastructure through the control of licensing and through various political machinations.

This old dynamic is finally beginning to change. When Tesla Motors announced the creation of the Gigafactory, the world’s largest battery production facility (and largest building), many saw this as a very positive indicator that the dam holding back innovative battery technologies might finally be breaking.

The Big Announcement:

The recent April 30th announcement by Elon Musk introducing Tesla Energy along with its suite of stationary battery products is a development several orders of magnitude larger than even the Gigafactory itself (though it depends on the Gigafactory as a foundational component). This is because this announcement heralds the beginning of cheap, ubiquitous electric power storage for homes and businesses, while scaling up to the megawatt levels necessary for utilities. Our houses, our companies, and our commercial infrastructure already rely on electric power, and this effective and efficient storage component has been a significant missing piece of the clean, renewable, and reliable energy picture. Other stationary battery products have already hit the market, but none offer the combination of cutting-edge technology, extreme low cost, infinite scalability, and sheer product volume that Tesla Energy’s product line will deliver.

Our past energy paradigm was largely based on central power generation from large power plants, which often need to be situated far from our homes, businesses, and institutions. As a central resource, fossil fuel power generation has been subject to numerous single failure points which often lead to widespread outages. With relatively few generation points, it was also subject to energy market manipulations for those seeking ever greater profits.

Tesla Energy’s stationary battery systems support a decentralized power generation architecture. In this evolved design, the current centralized power-generation plants (controlled by a few key organizations) are replaced by thousands of smaller power-generation systems that feed a smart, self-repairing power grid. Instead of the whole grid being at risk of failure due to a critical issue at a single central facility, thousands of battery-backed power generation points feed the smart grid from all directions, ensuring that the grid as a whole stays up, even if a fault develops. With local, institutional and large utility battery backup systems in place, the smart-power grid as a whole becomes robust, reliable, and fault-tolerant.

Once our energy infrastructure gets the backing and build-out solar technology deserves, we will have enough clean, renewable, overcapacity to make cheap energy ubiquitous. This outcome will have myriad unexpected benefits that cascade throughout our society. The new stationary battery storage technologies being delivered by Tesla Energy are the missing pieces and key elements that make this kind of future finally possible.

“…battery storage technologies being delivered by Tesla Energy are the missing pieces and key elements that make this kind of future finally possible.”

The World’s Response:

The public seems to agree. Tesla Energy found customers interested in about US$800 million in stationary battery systems in the first week following the announcement, and has admitted it cannot even adequately respond to the clamor for this new product line. Originally, stationary battery production was planned to be a relatively small percentage of Tesla’s overall battery production. The overwhelming response to this project has already caused Tesla to dramatically expand the size of Gigafactory One (and more Gigafactories are likely now in the planning stages). Tesla has also just leased an additional 500,000 square foot facility near their factory in Fremont, CA, to expand manufacturing and build more engineering labs. Tesla Motors’ existing Fremont facility has plenty of room to grow its vehicle production for the next few years, so this expansion is likely associated with the response to the Tesla Energy announcement. Clearly this is a very big deal.

In Europe, Mercedes-Benz thinks this is an exciting idea as well, and is fast on Tesla Energy’s heels, offering its own suite of stationary battery products produced in Germany and available for order in June of this year. Other companies are expected to follow suit in the coming months.

I believe it is likely that Tesla Energy will eclipse Tesla Motors in a very short period of time. The product is simpler, easier to manufacture in quantity, and has a much broader appeal to all sectors. Every country on earth needs clean solar power infrastructure and this technology relies, in part, upon stationary battery technology to support it. No other company in the world currently has the vision nor the drive to do what Tesla Energy is doing. Tesla Energy is not profit motivated. It is highly goal oriented and is moving forward quickly with implementation. Elon Musk is confident of his vision of the future and is doing everything it takes to make that vision our planet’s reality.

The First Energy Revolution:

This is the key fundamental enabling technology that solar power has been waiting for. This “missing piece” of our “good future” ideally needs to be high profile, needs to be produced in massive numbers and needs to be attainable for individuals, for businesses, and for utilities. Tesla Energy is the first company to make this concept a reality in any meaningful way. In this future, power generation will become clean, reliable, ubiquitous, and very low cost. No longer will the “energy conservation” paradigm rule our thinking and limit our growth. Once the artificial scarcity of power production based on fossil fuels is removed, we will see a revolutionary transformation of our society and the world at large.

Greater than the Industrial Revolution, greater even than the Digital Revolution, this is the beginning of the First Energy Revolution. Hang on. This launch is going to be Insane.

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