Die Erfindung bezieht sich auf ein regeneratives Energiesystem, bestehend aus einem ersten Energieerzeuger und einem zweiten Energieerzeuger.

Grundsätzlich sind zwar schon elektrische Inselnetze bekannt, bei welchen wie in DE 100 44 096.7 oder 102 10 099.3 ein regenerativer Energieerzeuger, z. B. ein Windpark, ausgebildet ist und auch ein Verbrennungsmotor als zweiter Energie¬ erzeuger vorgesehen ist, aber dort bezieht der Verbrennungsmotor seinen Brennstoff von einer externen Quelle, z. B. aus einer üblichen Dieselproduktion, bei der aus einem fossilen Brennstoff z. B. Erdöl oder Diesel produziert wird.

Als weiterer Stand der Technik wird an dieser Stelle allgemein auf folgende Druckschriften hingewiesen. DE 201 13 372 IM, DE 197 57 619 A1 sowie auf die Literaturstelle Wolfgang Löser "Erster energieautarker Bauernhof in Österreich".

Aufgabe der Erfindung ist es, die Umweltverträglichkeit von elektrischen Insel¬ netzwerken zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch ein regeneratives Energiesystem mit einem ersten und zweiten Energieerzeuger gemäß Anspruch 1 gelöst.

Im Gegensatz zu den bisher vorgeschlagenen Lösungen schlägt die Erfindung ein regeneratives Energiesystem vor, welches die Energie zum Betrieb entweder aus der Natur direkt bezieht, also den Wind oder die Sonne nutzt und landwirt- schaftlich nachwachsende Rohstoffe, z. B. Raps, Hanf, Sonnenblumen, Leinsa¬ men, bevorzugt jeweils heimische Arten von Ölpflanzen o. dgl., verarbeitet, um somit einen entsprechenden Brennstoff, z. B. Rapsöl, Leinsamenöl, Sonnenblu-

menöl, Biogas o. dgl. zu gewinnen, welcher von dem Verbrennungsmotor ver¬ braucht wird und mittels dem dann der Verbrennungsmotor im Bedarfsfall einen Generator antreibt, so dass elektrische Energie in das Netz eingespeist werden kann, wenn vom Netz mehr Energie benötigt wird als durch den ersten Energie- erzeuger erzeugt und geliefert werden kann.

Da sowohl der erste Energieerzeuger als auch der zweite Energieerzeuger aus regenerativen Energiequellen gespeist werden, kann erstmals von einem echten regenerativen Energiesystem gesprochen werden, welches darüber hinaus noch den besonderen Vorteil hat, dass der Rohstoff für den zweiten Energieerzeuger, also z. B. Raps, in der Umgebung des ersten Energieerzeugers, also auf den umgebenden landwirtschaftlichen Flächen angebaut werden kann und somit die Transportwege und die Energiekosten zur Beschaffung des Rohstoffs für den zweiten Energieerzeuger äußerst gering sind.

Ist die Anlage zur Verarbeitung des nachwachsenden Rohstoffes für den Brenn- stoff eine Rapsmühle, so benötigt diese z. B. zum Pressen und zur Extraktion des Rapsöls aus den Rapskörnern (elektrische) Energie, um beispielsweise die

Rapspresse und eventuell Pumpen oder die Fördereinrichtungen oder andere

Aggregate o. dgl. zu betreiben. Die elektrische Energie hierfür wird entweder aus dem Netz bezogen oder direkt vom ersten Energieerzeuger, so dass dieser dann elektrische Energie erzeugt, die nicht den anderen Verbrauchern im Netz selbst zur Verfügung gestellt wird.

Gerade zu Zeiten schwacher Last in einem Netz, Z. B. während der Nachtstun¬ den, kann es bei gleichzeitig hohen Windgeschwindigkeiten zu einem Überange¬ bot an regenerativer, nämlich Wind-Energie kommen. Wenn diese dann zum Betrieb der Pressen verwendet wird, erfolgt die ölgewinnung immer noch mit regenerativer Energie trotz des Bezuges aus dem Netz. Damit kann auch das Überangebot von Windenergie äußerst sinnvoll sowohl für den Betreiber wie auch umweltfreundlich genutzt werden.

Besonders bevorzugt ist die Ausbildung des erfindungsgemäßen regenerativen Energiesystems in einem Inselnetz, so dass die elektrische Energieerzeugung mit einem größtmöglichen Anteil allen Ansprüchen der regenerativen Energieer¬ zeugung entspricht und ein besonderer Vorteil ist dabei, dass diese Erzeugung auch den Vorschriften des deutschen EEG (Erneuerbare Energien-Gesetz) ge¬ nügt und somit sämtliche in das Netz eingespeiste elektrische Energie auch nach dem EEG vergütet werden kann.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Figur 1 dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiels erläutert.

Fig. 1 zeigt als ersten Energieerzeuger 1 eine Windenergieanlage, die auch stellvertretend steht für einen ganzen Windpark stehen kann. Die einzelnen Bauteile der Windenergieanlage sind hier nicht weiter ausgeführt. Die von dem Generator (nicht dargestellt) der Windenergieanlage erzeugte Energie wird mit¬ tels eines Gleichrichters (20) gleichgerichtet und in eine Gleichstromschiene 2 (Gleichstromzwischenkreis) eingespeist, welche an ihrem Ausgang mit einer Umrichtereinrichtung 3 abgeschlossen ist, welche den Gleichstrom in einen Wechselstrom (Drehstrom) umwandelt und dieser Wechselstrom wird durch einen (nicht dargestellten) Transformator in das Netz 5 eingespeist.

Ferner ist eine Rapsmühle 6 als Anlage zur Verarbeitung aus landwirtschaftlicher Produktion stammender nachwachsender Rohstoffe ausgebildet. Die Rapsmühle 6 bezieht die elektrische Energie zu ihrem eigenen Betrieb aus dem Erzeuger¬ strang der Windenergieanlage 1 und somit direkt von der Windenergieanlage 1 oder aus dem Netz 5.

Die Rapsmühle weist ein Rapssilo 7 auf, in welchem sich geernteter Raps befin- det und der im Rapssilo 7 befindliche Raps wird bei Bedarf einer Rapspresse in der Rapsmühle 6 zugeführt, so dass bei Betrieb der Rapspresse einerseits Rapsöl 8 und andererseits Rapsschrot 9 erzeugt wird. Das Rapsöl 8 kann bei Bedarf gefiltert bzw. gereinigt werden (Filter- und Reinigungsstufe sind nicht dargestellt) und dann direkt einem Verbrennungsmotor 10 zugeführt werden, so

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dass der Motor 10 mit Rapsöl betrieben wird. Der Motor ist mit einem Generator 11 gekoppelt, welcher vom Motor 10 angetrieben wird (im Bedarfsfall kann auch eine Kupplung zwischen Motor und Generator vorgesehen sein), so dass eben¬ falls elektrische Energie in das Netz 5 direkt oder über Einspeisung in den Gleichstromzwischenkreis eingespeist werden kann.

Das Rapsschrot 9 kann automatisch einer Biogasanlage 12 zugeführt werden, welche aus dem Rapsschrot - und im Bedarfsfall aus anderen biologischen Ab¬ bauprodukten der Landwirtschaft, z.B. Gülle, Mist o. dgl. - Biogas 13 erzeugt. Dieses Biogas kann von einem Tank 14 aufgenommen werden und von diesem Tank direkt entweder dem ersten Motor 10 oder von einem weiteren Verbren¬ nungsmotor 14 zugeführt werden, wobei dieser weitere Motor 14 entweder mit einem eigenen Generator (nicht dargestellt) oder mit dem Generator 11 koppel¬ bar ist, um diesen ebenfalls anzutreiben, um dann somit über den Biogasbetrieb allein oder zusammen mit der Verbrennung des Rapsöls elektrische Energie zu erzeugen, die dem Netz zugeführt wird.

Eine Vielzahl von Varianten der Erfindung ist möglich und bevorzugt ist der Rapsöltank bzw. der Biogastank so ausgelegt, dass mit größtmöglicher Sicher¬ heit dem Netz ständig elektrische Energie angeboten werden kann, und zwar auch dann, wenn für einen längeren Zeitraum einmal die Windenergieanlagen aufgrund schwachen Windes keine Energie erzeugen können. In jedem Fall sollten die Brennstoffreserven für das Rapsöl und/oder Biogas so ausgelegt sein, dass ein Netzbetrieb auch ohne den ersten Energieerzeuger 1 über sieben bis 14 Tage sicher möglich ist.

Soweit wie vorbeschrieben eine Rapsmühle erwähnt ist, so sei darauf verwiesen, dass natürlich auch andere landwirtschaftliche anbaubare und nachwachsende Rohstoffe verwendet werden können wie beispielsweise Leinsamen (Hanf), Sonnenblumenkerne oder andere ölhaltige landwirtschaftliche Früchte, wobei diese Früchte regelmäßig auch eine Schale aufweisen, die wiederum als Schrot einer Biogasanlage zuführbar ist.

Bei der Auslegung des erfindungsgemäßen regenerativen Energiesystems liegt die Nennleistung des zweiten Energieerzeugers wenigstens etwa im Bereich von 10 bis 40% der Nennleistung des ersten Energieerzeugers, bevorzugt etwa im Bereich von 20 bis 35% der Nennleistung des Energieerzeugers und maximal im Bereich der Nennleistung des ersten Energieerzeugers.

Die Nennleistung des ersten Energieerzeugers liegt etwa im Bereich zwischen 50 und 250 MW (oder darüber), bevorzugt etwa im Bereich von 80 bis 150 MW (oder darunter). Im Fall einer einzelnen Windenergieanlage kann die Nennleis¬ tung auch im Bereich einiger hundert kW bis einiger MW liegen.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die in den vorgenannten Patentanmel¬ dungen DE 100 44 096.7 bzw. 102 10 099.3 beschriebenen und offenbarten weiteren elektrischen Zwischenspeicher mit in das Energieversorgungssystem einzubeziehen, also z.B. chemische oder elektrische oder mechanische Zwi¬ schenspeicher so an den Gleichstromzwischenkreis anzuschließen, so dass im Bedarfsfall auch auf die in diesen Speichern gespeicherte Energie zurückgegrif¬ fen werden kann, um einerseits eine ausreichende Netzeinspeisung vornehmen zu können oder andererseits auch die Rapsmühle zu betreiben.

Ferner kann wie beschrieben nicht nur das Rapsöl allein einem Verbrennungs¬ motor zugeführt werden, sondern ergänzend oder auch rein alternativ dazu das erzeugte Biogas. Wird nur das Biogas dem Verbrennungsmotor zugeführt und damit für die elektrische Energieproduktion verwendet, so kann das erzeugte Rapsöl separat weiter verwendet werden, z.B. einer Biodieselproduktion zuge¬ führt werden. Andererseits kann dann, wenn bevorzugt das Rapsöl für den Ver¬ brennungsmotor und damit für die elektrische Energieproduktion verwendet wird, das erzeugte Biogas auch einer Wärmekraftkopplung zugeführt werden, um beispielsweise Häuser oder landwirtschaftliche Produktionsanlagen mit Wärme zu versorgen.

Wie in Fig. 1 ferner dargestellt, ist auch eine Steuerung 16 vorgesehen, mittels derer die einzelnen Teile des gesamten Energiesystems sinnvoll gesteuert wer-

den können. Die Steuerung kann auch den Verbrauch im Netz erfassen und bei Bedarf über die Steuerung des Wechselrichters die gewünschten Anteile von Blindleistung in das Netz einspeisen. Durch die Überwachung des Netz¬ verbrauchs einerseits und auch der Erzeugerkapazität des ersten Energieerzeu- gers 1 andererseits können auch Entscheidungen durch die Steuerung getroffen werden, inwieweit die Erzeugung über den Verbrennungsmotor, also den zweiten Energieerzeuger zugeschaltet wird und/oder auch die Rapspresse in Gang ge¬ setzt wird, um insbesondere dann, wenn die Erzeugerleistung des ersten Ener¬ gieerzeugers größer ist als der Verbrauch im Netz diese "überschüssige" Erzeu- gerleistung der Rapsmühle zuzuführen und somit auch einen weiteren größeren gesteuerten Verbrauch auf der gesamten Verbraucherseite also auch dem Verbrauchernetz zu haben, wobei dieser gesteuerte Verbraucher also die Raps¬ mühle und die daran hängenden Aggregate nicht alleine passive Verbraucher sind, sondern auch in der Lage sind, Brennstoff selbst zu erzeugen, welcher dann im Bedarfsfalle in den Verbrennungsmotoren wiederum in Energie umge¬ setzt wird, welche durch den Generator 11 dem Netz zugeführt werden kann.

Durch die Steuerung 16 kann auch eine Entscheidung dahingehend getroffen werden, ob "überschüssige" elektrische Energie auf der Erzeugerseite gleich in der Rapsmühle verbraucht wird oder zunächst einmal in anderen vorliegenden elektrischen Speichern zwischengespeichert wird, z.B. den elektrochemischen, elektrischen (Kondensatoren) oder mechanischen (Schwungrädern) Speichern insbesondere dann sinnvoll ist, wenn der "überschüssige" Betrag auf der Erzeu¬ gerseite nur etwas über dem liegt, was auf der Verbraucherseite benötigt wird. Die Steuerung kann auch dafür sorgen, dass dann, wenn die Rapsmühle sich im Betrieb befindet und dann der Verbrauch im Netz ansteigt, zunächst auch Ener¬ gie aus den Zwischenspeichern dazu verwendet wird, die Rapsmühle weiter am Laufen zu halten, um damit ein gegebenenfalls kurzfristiges Abschalten der Rapsmühle zu verhindern.

Ferner kann die Steuerung dafür sorgen, dass dann, wenn größere am Netz hängende Verbraucher einen aktuellen und/oder zukünftigen Verbrauch (Ener¬ gieanforderung) anmelden (dies kann auch durch elektronische Stellsignale, die

übers Netz an das erfindungsgemäße Energieerzeugersystem übertragen werden, geschehen) rechtzeitig die Verbrennungsmotoren in Betrieb genommen werden, um ein mögliches Netzproblem durch den stark ansteigenden Verbrauch zu antizipieren.

Durch die Steuerung wird auch gewährleistet, eine gesamte Dokumentation über die Inbetriebnahme der einzelnen Anlagen und Teile des gesamten regenerati¬ ven Energiesystems vorzunehmen und insbesondere wird durch die Steuerung ermöglicht, dass bei Ausfall einzelner Bestandteile, z.B. einer Windenergieanlage aufgrund von Wartung, andere Anlagenteile, z.B. Verbrennungsmotoren, diese ausgefallenen Anlagenteile "ersetzen", so dass auf der Verbraucherseite der Ausfall eines Subsystems nicht zu Netzproblemen führt.

Weiterhin umfasst die Erfindung die folgende attraktive Alternative:

Regeneratives Energiesystem, mit - einem ersten Energieerzeuger, dessen Energieerzeugung vom Wetter und/oder Sonnenstand abhängig ist, wobei der erste Energieerzeuger einen Generator aufweist, mittels dem elektrische Energie erzeugt wird, welche in ein elektrisches Netz gespeist wird, an dem mehrere Verbrau¬ cher angeschlossen sind, und - einem zweiten Energieerzeuger, der einen Generator und einen damit verbundenen Verbrennungsmotor aufweist, wobei der zweite Energieer¬ zeuger einen Tank mit Brennstoff aufweist, der dem Verbrennungsmotor bei Bedarf zuführbar ist, wobei eine Anlage zur Erzeugung des Brenn¬ stoffs aus nachwachsenden Rohstoffen ausgebildet ist und diese Brennstofferzeugungsanlage elektrisch direkt mit dem ersten Energieer¬ zeuger verbunden ist, wobei der Anschluss bevorzugt zu einem Gleich¬ spannungszwischenkreis des Energiesystems und/oder einem Teil des ersten Energieerzeugers, in dem ausgangsseitig Wechselspannung vor¬ liegt, gegeben ist, und dass insbesondere dann die Brennstofferzeu- gungsanlage elektrische Energie zu ihrem Betrieb von dem ersten Ener¬ gieerzeuger bezieht, wenn

a) die aktuelle Leistung des ersten Energieerzeugers einen bestimm¬ ten Wert überschreitet, z.B. mehr als 60 - 80% der Nennleistung des ersten Energieerzeugers und/oder b) der erste Energieerzeuger mehr elektrische Energie erzeugen kann als die am Netz angeschlossenen Verbraucher verbrauchen und/oder c) der Brennstoff im Tank des zweiten Energieerzeugers einen be¬ stimmten Füllstand unterscheidet, z.B. weniger als 20% des Sollfüll¬ standes und/oder d) der zweite Energieerzeuger über einen bestimmten Verbrauch an

Brennstoff verfügt, z.B. X Liter pro Stunde.

In der Figur ist dargestellt, dass die Rapsmühle 6 elektrisch mit dem Gleichspannungszwischenkreis ausgangsseitig des Gleichrichters 20 ver- bunden ist. Natürlich kann diese elektrische Verbindung vom ersten Ener¬ gieerzeuger auch dadurch erfolgen, indem die Verbindung ausgangsseitig des Wechselrichters 3 oder ausgangsseitig des Generators 1 besteht, also die elektrische Verbindung zum Teil des ersten Energieerzeugers, in dem Wechselspannung geführt wird, besteht.

Ein besonderer Vorteil ist hierbei, dass die von dem ersten Energieerzeuger für die Rapsmühle zur Verfügung gestellte Energie erst gar nicht in das Netz gelangt und somit auch netzseitig nicht vergütet wird, da aber die Netzentgelte regelmäßig geringer sind als die Kosten, die man zum Kauf von Strom aus dem Netz beziehen muss, ist diese Lösung auch wirtschaft- lieh besonders vorteilhaft.

Wenn auch nicht dargestellt, so sei auch darauf hingewiesen, dass das erzeugte Rapsöl regelmäßig mehrfach gefiltert wird, um eine hohe Reinheit anzunehmen, und dass insbesondere auch die elektrische Energie für sol¬ che Filter und Reinigungsstufen direkt vom ersten Energieerzeugersystem abgezweigt werden kann.

Schließlich sei auch darauf hingewiesen, dass insbesondere der Rapsöl¬ tank auch über eine Zapfstelle verfügen kann, damit der Betreiber des ge¬ samten Systems auch dieses Rapsöl selbst verwenden kann, z.B. in einem Traktor, Lkw oder auch auf sonstige Weise verkaufen/veräußern kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung kann auch dadurch bestehen, dass die Rapsmühle bzw. Rapspresse, also die Einrichtung zum Erzeugen des Öls, als mobile Einrichtung ausgebildet ist, z.B. als eine Fest¬ installation auf einem Fahrzeug, z.B. Lkw o.dgl. Das hat den Vorteil, dass dann eine solche Rapspresse bei Bedarf in das erfindungsgemäße regene- rative Energiesystem eingeschaltet werden kann, wenn Öl produziert wer¬ den soll und dann, wenn hinreichend Öl produziert wurde und dieses Öl im Tank liegt oder auch die Rapsvorräte, also die Vorräte, aus denen über¬ haupt nur Öl aus landwirtschaftlicher Erzeugung gewonnen werden kann, erschöpft sind, die mobile Rapspresse in einem anderen erfindungsgemä- ßen regenerativen Energiesystem eingebunden werden kann. Diese Lösung hat den Vorteil, dass nicht für jedes erfindungsgemäße regenerative Ener¬ giesystem auch fest eine Rapspresse vorgesehen werden muss, sondern eine mobile Rapspresse auch an verschiedenen regenerativen Energiesys¬ temen nacheinander eingebunden werden kann, was die Investition in eine solche Rapspresse erheblich lohnender erscheinen lässt. Eine solche mo¬ bile Rapspresse verfügt dann auch natürlich über alle elektrischen An¬ schlüsse, um auch elektrisch, wie vorbeschrieben, in das erfindungsgemä¬ ße regenerative Energiesystem eingebunden werden zu können.

Soweit eine mobile Rapspresse noch nicht bekannt ist, so ist auch der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung eine solche mobile Rapspresse als solches. Hierbei handelt es sich um eine Rapspresse, die entweder elektrisch betrieben werden kann und die zum Betrieb elektrische Energie aus dem ersten Energiesystem bezieht und/oder das Fahrzeug weist einen

Generator oder Antrieb auf, mit dem die Presse betrieben werden kann, so dass diese mobile Rapspresse überall einsetzbar ist, auch wenn der An- schluss zu einem ersten regenerativen Energiesystem nicht vorhanden ist.

Der auf dem Fahrzeug befindliche Generator bzw. Antrieb kann wiederum mit einem Motor angetrieben werden, welcher seinerseits Diesel oder auch selbst Rapsöl verwendet.

Bevorzugt weist ein solches Fahrzeug mit einer Presse auch die Filterein- richtung auf zum Filtern des ausgepressten Rapsöls.

Erwähnt sei nochmals, dass Rapsöl in der vorliegenden Anmeldung nicht nur für das Rapsöl als solches allein steht, sondern auch jedwedes andere Öl präsentiert, welches sich aus landwirtschaftlicher Produktion erzeugen lässt, z.B. Sonnenblumenöl o.dgl.

Die mobile Rapspresse kann von einem Fahrzeuganhänger getragen wer¬ den. Auf diesem Fahrzeuganhänger ist dann nicht nur ein Teil der Presse, sondern sind auch bei Bedarf die weiteren Teile angebracht, um das aus- gepresste Rapsöl zu filtern oder weiter zu behandeln. Für die Energiever¬ sorgung der Rapspresse kann - wie vorbeschrieben - vorgesehen sein, dass über einen elektrischen Anschluss die Presse mit elektrischer Energie versorgt wird. Ergänzend sowie alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass ein Dieselgenerator bzw. Dieselantrieb auf dem Anhänger ange¬ bracht ist, der die für die Presse notwendige Energie bereitstellt, sei es als Strom oder sei es über einen direkten Antrieb von einem Dieselmotor auf die Presse angetrieben wird. Eine weitere Möglichkeit für den Antrieb der Presse kann auch darin bestehen, dass die Presse selbst über einen Zapf- wellenanschluss o.dgl. verfügt, welcher mit dem Antrieb eines Treckers, z.B. mit dessen Zapfwellenantrieb, verbindbar ist, so dass dann mittels eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs, also z.B. eines Treckers, die Presse angetrieben werden kann, um das Rapsöl auszupressen. Wenn die Raps¬ presse über einen solchen Anschluss für einen Zapfwellenantrieb eines Treckers ausgerüstet ist, ist es auch besonders vorteilhaft, wenn ein ent¬ sprechend langes Zapfwellengestänge ebenfalls auf dem Fahrzeug vorhan¬ den ist, damit der Trecker nur noch an die Presse heranfahren muss und

über das Zapfwellengestänge dann mit der Presse selbst verbunden wer¬ den kann.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht also dann in einer mobilen Einrichtung zum Auspressen von Brennstoff, z.B. Öl, aus landwirtschaftlichen Gütern wie z.B. Raps oder Sonnenblumenkernen, wobei die Rapspresse auf einem fahrbaren Untersatz, z.B. einem Fahrzeug oder einem Fahrzeuganhänger gelagert und im Bedarfsfall befestigt ist, wobei für die Rapspresse ein Antrieb vorgesehen ist, welcher entweder zusammen mit der Rapspresse auf dem Fahrzeug angeordnet ist und/oder der Antrieb für die Rapspresse vom Fahrzeug getrennt vorgesehen ist und ein solcher externer Antrieb mit der Rapspresse über eine entsprechende Verbindung, z.B. eine Zapfwellenverbindung, verbindbar ist. Eine solche erfindungsgemäße mobile Rapspresse verfügt auch über die Anschlüsse zur Aufnahme bzw. Entgegennahme von gepresstem Gut und schließlich auch über eine erste Ausgabe für das ausgepresste Öle bzw. über eine weitere Ausgabe für den Pressabfall, z.B. Rapsschrot. Auch kann der An¬ hänger der Presse mit einem Tank ausgerüstet sein, um das ausgepresste Öl aufzunehmen. Es ist aber auch möglich, dass ein weiterer Anhänger vorhanden ist, dem das ausgepresste Öl in einem dort angebrachten Tank zugeführt wird. Es ist aber auch möglich, dass das ausgepresste Öl direkt in einen feststehenden Tank gepumpt wird, von diesem Tank aus kann es dann dem zweiten regenerativen Energiesystem zugeführt werden.