Quantentechnologie im Energiesektor

Auch zehn Jahre nach der Atomkatastrophe von Fukushima hält die Bundesregierung am Atomausstieg fest und setzt auf erneuerbare Energien. Eine hybride Energieversorgung bestehend aus Wasser-, Wind- und Sonnenenergie erfordert hochoptimierte Energiemanagementsysteme, da variable Wettereinflüsse und eine Vielzahl dezentraler Erzeuger unterschiedlicher Größe (vom Windpark bis zur PV-Anlage auf dem eigenen Dach) für eine zuverlässige Versorgung koordiniert werden müssen. 

Rechenintensive Optimierungsmethoden werden eingesetzt, um die günstigste Kombination aus konventionellen und regenerativen Stromerzeugern, Speicherkapazitäten, Transportverlusten und dem erwarteten Bedarf zu finden und eine sichere Versorgung zu gewährleisten. Die Komplexität des Problems lässt sich dabei skalieren. So erfordert die Ermittlung der optimalen Anzahl von Erzeugungseinheiten bereits eine gewisse Rechenzeit, welche exponentiell mit der Anzahl der berücksichtigten Variablen wächst.

Gegenüber Supercomputern im Vorteil

Quantencomputer zeigen bereits heute bei der Lösung komplexer Optimierungsprobleme signifikante Vorteile gegenüber heutigen Supercomputern. Dabei befinden sich Quantencomputer noch in einem sehr frühen Entwicklungsstadium. Mit steigenden Qubits lassen sich immer komplexere Problemstellungen berechnen. Große Energieunternehmen in den USA setzen seit mehreren Jahren bereits auf diese neue Technologie. In Europa nimmt das Thema gerade erst Fahrt auf. Die Aussichten sind vielversprechend. Industrie und Fachleute sollten daher alle relevanten Informationen im Auge behalten, um strategische Entscheidungen treffen zu können.