Smart Cities – Modelle für die Stadt der Zukunft

Smart Cities – Modelle für die Stadt der Zukunft

Neue Formen der Vernetzung und Mobilität machen urbane Räume lebenswerter. Die Energiewende und der Klimawandel setzen die Energiewirtschaft erheblich unter Druck und fordern neue Lösungen für die Zukunft. SAUTER beteiligt sich an einem Forschungsprogramm, welches die Entwicklung einer offenen Software-Plattform für die Planung und den Betrieb von Quartierslösungen zum Ziel hat. 

Die zunehmende Elektrifizierung, Ausbau der dezentralen Energieversorgung und die steigende Fluktuation der Energieerzeugung bringen das bisherige Versorgungssystem an Grenzen, die nur mit neuartigen Lösungen durchbrochen werden können. Der Gebäudebereich soll sich zukünftig durch die Integration von erneuerbaren Energien, Wärme- und Stromspeicher und einer durchgehenden Vernetzung, verstärkt selbst mit Energie versorgen.

Der bisher vorhandene Fokus auf die Energieversorgung von einzelnen Gebäuden ändert sich hin zu nachhaltigen Quartierslösungen. Überdimensionierte Anlagentechnik wie Heizkessel, die im Teillastbetrieb unwirtschaftlich arbeiten, oder auch Blockheizkraftwerke, die auf Grund fehlender Wärmeabnahme nicht durchgängig betrieben werden, können im Verbund optimal eingesetzt werden.

In einem aktuellen EU-Forschungsvorhaben widmet sich SAUTER, gemeinsam mit weiteren Firmen und Forschungseinrichtungen, der Entwicklung einer offenen Softwareplattform, die die Planung und den Betrieb von Quartierslösungen ermöglicht. Die sogenannte Multi-Energie Management und Aggregations-Plattform (MEMAP) erlaubt es, Gebäude mit unterschiedlichen Anforderungen an Energie zusammenzuschließen, um dadurch das Potenzial der Energieeffizienz zu steigern.

Intelligente Optimierungsverfahren und Prognosen, die in der übergeordneten Plattform integriert sind, reagieren auf Schwankungen beim Energiebedarf und der Erzeugung in Echtzeit. Die MEMAP Plattform integriert die gebäudeeigenen Steuer- und Regelungseinheiten und erarbeitet auf Basis der Kenntnis zum Zustand der lokalen Energieerzeuger und der benötigten Energie (Kurzzeitprognose) einen Fahrplan für einen optimalen Anlagenbetrieb. Dies alles erfolgt in relativ kurzen Zeitschrittweiten und zeigt, wie eine Echtzeit-Energiewirtschaft funktionieren kann.

Der Betriebsfahrplan berücksichtigt dabei auch individuell einstellbare Faktoren wie Ökonomie und Ökologie. Die lokalen Systeme erhalten sodann eine Freigabe für das Ein- oder auch das Ausschalten entsprechend dem Fahrplan. Lokale Erzeuger haben die Möglichkeit der Empfehlung zu folgen (kein Muss!), falls nicht wird ein alternativer Fahrplan erarbeitet. Teilnehmer an der Plattform, Produzenten wie auch Verbraucher, erhalten vom System eine transparente Aufstellung der bezogenen oder verkauften Energie. Energiepreise und Emissionsfaktoren der einzelnen Erzeuger sind hierzu im System hinterlegt.

Insgesamt soll die Aggregationsplattform eine Reduzierung des Primärenergiebedarfs von 30% bewirken und dies bei reduzierten Betriebskosten. Die Überprüfung des Einsparpotentials und Funktion der Plattform erfolgt im Reallabor CoSES der TU München. In einem Energieverbund von fünf Gebäuden kann das System dort auf Herz und Nieren getestet werden, bevor es dann tatsächlich in einem Gewerbegebiet zum Einsatz kommen soll.

SAUTER als führender Anbieter von Gebäudeautomationssystemen nutzt die Erkenntnisse aus dem Forschungsvorhaben für die Weiterentwicklung der eigenen Produkt- und Softwarelösungen. Die schnelle und sichere Kommunikation und das Verarbeiten von komplexen, IT-gesteuerten Prozessen stellen für den Erfolg eine Schlüsselrolle dar.

Weitere Informationen zum Forschungsvorhaben finden sich unter www.fortiss.org/forschung/projekte/memap