Die Natur ist eine riesige Quelle von Wissen und Erkenntnissen. Im Zusammenhang mit dem dringenden Klimaschutz haben die von der Natur entwickelten Lösungen zwei bemerkenswerte Eigenschaften.
Die Natur macht niemals Abfall! Die Blätter fallen ab und werden von Insekten, Mikroorganismen usw. abgebaut. Diese wiederum entwickeln sich und dienen den Bäumen als Nährstoffe, wodurch eine „Kreislaufwirtschaft“ entsteht.
Die Natur hat nachhaltige und belastbare Lösungen entwickelt. „Wir führen einen Kampf gegen die Natur. Wenn wir ihn gewinnen, sind wir verloren“, sagt Hubert Reeves. Die Natur ist viel widerstandsfähiger als wir. Sie wird zweifellos einen Weg finden, das Gleichgewicht mit oder ohne uns wiederherzustellen…

Windkraftanlagen profitieren natürlich von Studien zur Luftfahrt. Im letzten Jahrzehnt wurde ein breites Spektrum an Forschungsarbeiten durchgeführt.
Buckelwale haben anmutige, präzise und fließende Bewegungen. Ihre Flossen haben gezackte Ränder – sogenannte Tuberkel -, die Turbulenzen minimieren. Angewendet auf Rotorblätter von Windkraftanlagen verbessern sie den Wirkungsgrad unter bestimmten Bedingungen um bis zu 20 %.

Ein anderes Beispiel kommt von Eulen. Tatsächlich veranlasste die Lärmbelästigung von Windturbinen einen Mathematikprofessor in Cambridge, sich für diese Vögel zu interessieren. Durch seine Untersuchung konnte er feststellen, dass die Flügel – während des Fluges – flaumig werden und dass die Vorder- und Hinterkanten unterschiedliche Eigenschaften haben. Diese Eigenschaften erklären den leisen Flug der Eulen. Der erste Prototyp des Materials konnte den Lärm um 10 dB reduzieren, ohne die Leistung der Windturbine zu beeinträchtigen.
Diese Art von Ansatz könnte den Eindruck erwecken, dass es Lösungen gibt und man nur die Punkte miteinander verbinden muss. Sicherlich… aber es ist nicht immer so einfach! Nicht wenige Lösungen passieren die Rampe der Industrialisierung oder des Return on Investment nicht.

Die Energiewende vollzieht sich in zwei Phasen. Die erste besteht darin, einen Teil des Bedarfs durch die Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen zu decken – also wetterabhängig. Die zweite Möglichkeit besteht darin, die erzeugte Energie dann zu verbrauchen, wenn sie gebraucht wird, oder zu lernen, sie zu speichern. Es gibt drei Ansätze, um die Autarkie zu erhöhen: die Integration physischer Elemente (z. B. Batterien), digitaler Elemente (z. B. Blockchains zur Vereinfachung von Transaktionen bei dezentraler Erzeugung) oder Verhaltensänderungen. Obwohl die Herausforderungen für Privatpersonen und Stromnetze dieselben sind, werden die Lösungen mit zunehmender Anzahl der Beteiligten immer komplexer.
Edge Computing ist die Art und Weise, wie Big Data eine seiner Grenzen, nämlich die Überlastung des Netzes, gelöst hat. Die Analogie zeigt einen interessanten Hinweis.

Die Entwicklung von Big Data wird durch die Grenzen der Datenübertragung vom Sammelpunkt in die Cloud (zum Beispiel zwischen einer Uhr oder einem angeschlossenen Temperatursensor und der Cloud) eingeschränkt. Die Integration dieser Einschränkung führte dazu, dass ein Teil der Daten lokal am Erfassungsort verarbeitet und nur die Ergebnisse übermittelt wurden. Dadurch wird die Belastung des Netzwerks begrenzt. Es ist der Übergang von einem zentralisierten Netzwerk zu einer Sammlung von teilweise autonomen und miteinander verbundenen Maschen.
Die Natur ist aber auch eine Quelle des Wissens auf der Ebene komplexerer oder abstrakterer Systeme. Die Konfrontation von Visionen des zukünftigen Stromnetzes mit den Vorbildern der Natur ist inspirierend.

Studien über die Beziehungen zwischen Bäumen zeigen Strategien von unerwarteter Vielfalt und Komplexität.
Das von der Wissenschaftlerin Suzanne Simard beschriebene „Wood Wide Web“ zeigt, dass das Mykorrhiza-Netzwerk (die Verbindung von Wurzeln mit Pilzen) die Bäume miteinander verbindet und den gesamten Wald in ein Ökosystem einbindet. In letzterem werden verschiedenste Informationen ausgetauscht. Wenn Pflanzenfresser beispielsweise zu viel Akazienlaub verzehren, geben die Akazienblätter Ethylen ab. Diese Verbindung signalisiert die Gefahr für benachbarte Bäume, die ihre Blätter mit Tanninen anreichern, die sie bitter und giftig machen. In anderen Fällen ermöglichen flüchtige organische Substanzen, die von den Pflanzen freigesetzt werden, dass sie ihr Mikroklima so regulieren, dass es feucht und kühl ist.
Der Transport und zum Teil auch die Speicherung werden durch das Mykorrhiza-Netzwerk gewährleistet. Es ermöglicht den Bäumen, nicht nur das für die Photosynthese notwendige CO2 zu übertragen, sondern auch Phosphor, Stickstoff, Wasser oder sogar Zucker.
Einen Wald als komplexes System zu betrachten, das Verbraucher, Produzenten und Produzenten/Verbraucher miteinander verbindet, ist zweifellos eine Vision für das Stromnetz der Zukunft. Insbesondere, wenn dieses Netz die Verbindung zwischen den einzelnen statischen Einheiten durch ein dichtes und komplexes Netz sicherstellt, das den Austausch, die Speicherung, die Kommunikation und die Suche nach Alternativen ermöglicht, wenn ein Knotenpunkt verschwindet.
Utopie oder Realität? Sollten wir uns in einer Zeit, in der kreative und inspirierende Lösungen gefragt sind, nicht „mit staunendem Blick der Natur zuwenden“? (Peter Wohlleben, „Das geheime Leben der Bäume“).

LAURENT RAEBER
Geschäftsführer Swiss EnergyPark & Gesellschaft Mont-Soleil