Bereits seit 2018 läuft die zweite Programmperiode der ASCR. Ein interdisziplinäres Team aus rund 100 Forscherinnen und Forscher forscht aktuell in insgesamt 17 Use Cases an Lösungen für die Energiezukunft. Dabei konnte bereits einiges erreicht werden. Zur heurigen Halbzeit des aktuellen Forschungsprogramms bestand folglich Anlass genug, um gemeinsam mit den Gesellschafter-Unternehmen eine Zwischenbilanz zu ziehen und die bisherigen Ergebnisse sowie erwartete künftige Potenziale zu präsentieren.

In drei online gestreamten Pitch-Sessions führten die Use Case Leitenden durch ihre bisherige Arbeit. Der über insgesamt 15 Themenschwerpunkte geschlagene Bogen reichte vom Lebenszyklus der Gebäude über innovative Energiekonzepte und die Digitalisierung der Verteilnetze bis hin zur Forschungsauswirkung auf die einzelnen Menschen. In Folge wollen wir Ihnen einige unserer Leuchtturmprojekte vorstellen.

Vom optimierten Eigenverbrauch zum Netz der Zukunft

Waren Gebäude früher reine Konsumenten von Energie, können sie heute Energie speichern und sogar produzieren. Mittels eigens in der ASCR entwickeltem Building Energy Management System (BEMS), das dank Sensorik und Daten aus dem Gebäude und externen Quellen wie z.B. dem Wetterbericht erlaubt, in die Zukunft zu blicken, kann deren Eigenverbrauch bereits heute automatisiert optimiert werden. So werden CO₂-Ausstoß und Belastung des Stromnetzes reduziert. In der aktuellen Forschung steht zudem der Einsatz von BEMS als Schnittstelle in einem verteilten Energiesystem im Mittelpunkt.

Um der zunehmenden Zahl von Elektroautos und den damit steigenden Herausforderungen für das Stromnetz zu begegnen, beforscht die ASCR intelligente Ladeinfrastruktur und -Strategien, die die elektrische Last steuerbar macht und die Nutzung volatiler erneuerbarer Energien erleichtert. Auch die produzierenden Gebäude spielen hier eine Rolle: In Kombination mit steuerbaren Elektromobilitätslasten sollen sie den zunehmenden Strombedarf abfedern und dann abdecken, wenn die KundInnen die Energie tatsächlich brauchen. Ein Batteriespeicher ermöglicht zudem, die elektrische Energie zu puffern – eine wichtige Lösung, um Spitzen im Energieverbrauch eines Stadtteils zu nivellieren und die Netz-Resilienz zu erhöhen.

Um Innovationen wie verteilte Energiesysteme oder netzorientiertes Laden realisieren zu können, braucht es eine Weiterentwicklung der bestehenden Verteilnetze. Ein vielversprechendes Werkzeug, das als Teil des Schwerpunktes „Netzorientiertes Laden“ erstmalig zum Einsatz kam, ist der „City Graph“. Das von Siemens und Microsoft in Zusammenarbeit mit Wiener Netze und ASCR entwickelte Datenmodell ermöglicht dem Netzbetreiber schon im Vorfeld zu wissen, wo und wann die nächsten Lastspitzen durch Elektromobilität zu erwarten sind. Dadurch können Aktionen wie z.B. die Aktivierung von dezentralen Stromspeichern vorausschauend durchgeführt und mögliche Überlastungen vermieden werden.

Videos der Pitch-Sessions können Sie hier abrufen: www.ascr.at/halbzeit2023

An drei Volksschulen in niederösterreichischen Partnergemeinden von Wien Energie wird ab sofort das beste Lichtszenario für unterschiedliche Unterrichtsgegenstände erforscht.

Wien (OTS) – Wien Energie und Aspern Smart City Research (ASCR), eine Forschungsgesellschaft von Siemens, Wien Energie, Wiener Netze und der Stadt Wien (Wirtschaftsagentur Wien und Wien 3420), starten mit dem Forschungsprojekt „Bedarfsorientierte Beleuchtung“ in das neue Schuljahr. An drei Volksschulen im Wiener Umland wird bis Mitte 2022 untersucht, welchen Einfluss „smarte Beleuchtung“ in Klassenzimmern auf die Lernatmosphäre und das Wohlbefinden von Schüler*innen und Lehrer*innen hat. Modernste LED-Beleuchtung spart dabei wertvolle Ressourcen und leistet einen Beitrag für eine energieeffiziente Zukunft. Zusätzlich soll das Raumklima in den Klassen durch den Einsatz von Sensoren, die beispielsweise den CO2-Gehalt in der Luft messen, verbessert werden. Teilnehmende Schulen sind die VS Ebreichsdorf, die VS Unterwaltersdorf und die VS Guntramsdorf.

„Die Verknüpfung des Wohlbefindens für alle an der Schule mit dem Aspekt der Ressourcenschonung hat uns überzeugt, an diesem Forschungsprojekt teilzunehmen. Ein evidenzbasierter Ansatz schafft nicht zuletzt eine gute Grundlage für weitere mögliche Investitionen“, so Robert Weber, Bürgermeister der Gemeinde Guntramsdorf. Lidwina Unger, Direktorin der Volksschule Ebreichsdorf ergänzt: „Ein solches Projekt schafft bei allen Beteiligten – von den Schüler*innen über unsere Lehrer*innen bis zu den Eltern – Bewusstsein für Fragen einer guten Lernatmosphäre. Ich bin sehr gespannt, was wir hier aus diesem Schuljahr mitnehmen können.“

„Wir sind seit vielen Jahren verlässlich für unsere niederösterreichischen Partnergemeinden da. Gerade bei der öffentlichen Energieversorgung und Beleuchtung ist es unser Anspruch, immer weiterzudenken, welche neuen, verbesserten Angebote wir machen können. Forschung direkt vor Ort bei den Anwender*innen ist dafür die beste Basis“, so Michaela Deutsch, Geschäftsbereichsleiterin Energiedienstleistungen von Wien Energie.

„In der ASCR betreiben wir angewandte Forschung. Wir untersuchen, wie sich technische Innovation in konkreten Alltagssituationen auswirkt: Was funktioniert tatsächlich, welche Potenziale gibt es, wo braucht es Anpassungen?“, so Robert Grüneis, Geschäftsführer der ASCR. Dabei sind die Anwender*innen – die „Smart User“ – zentral. Denn schließlich kommt es wesentlich darauf an, ob sie mit der neuen Technik umgehen können und ob diese sich positiv auf ihren Alltag und ihr Wohlbefinden auswirkt. „Es freut uns sehr, dass wir mit dem aktuellen Projekt nicht nur unsere Forschung aus der Aspern Seestadt hinaus in die Stadt und deren Umgebung tragen können, sondern dass wir hier auch einen Beitrag zu einer optimalen Lernatmosphäre in der Schule leisten können!“

Warm oder kalt oder Tageslichtverlauf? Lichtszenarios für unterschiedliche Lernanforderungen

Bei Fragen der bedarfsorientierten Beleuchtung in der Schule geht es darum, wie sich Licht auf die allgemeine Stimmung im Klassenzimmer, auf den natürlichen Tagesrhythmus der Kinder sowie auch auf bestimmte Tätigkeiten auswirkt. Die Grundannahme ist, dass wärmeres Licht mit mehr Gelb- oder Rotanteil (etwa 3.000 Kelvin) kreative Tätigkeiten wie malen tanzen oder singen begünstigt. Kälteres Licht mit mehr Weißanteil (mehr als 4.000 Kelvin) dagegen soll die notwendige Konzentration für lesen, schreiben oder rechnen fördern. Dies gilt es nun für den Unterricht zu verifizieren.

VS Ebreichsdorf © Andreas Tischler

Vergleichsgruppen und interdisziplinäres Forschungsteam

An den drei Schulen wurden jeweils drei bzw. an der VS Guntramsdorf vier Klassenzimmer mit entsprechenden LED-Beleuchtungssystemen ausgestattet, die anderen als Vergleichsgruppen nicht. Zur Evaluierung beantworten die Schüler*innen im Laufe des Schuljahrs immer wieder gezielte und altersgerechte Fragen und lösen kleine Aufgaben. Auch Lehrer*innen und Eltern werden mittels kurzer Fragebögen in die Forschung einbezogen. Ein interdisziplinäres Forschungsteam der ASCR, bestehend aus einer Psychologin, einer Expertin im Bereich Klimapolitik und Kommunikation und einem Techniker, begleitet das Projekt. Die Ergebnisse werden schließlich gesamthaft betrachtet ausgewertet und sollen Aufschluss darüber geben, ob sich die angepassten Lichtszenarien auch tatsächlich positiv auf die Schüler*innen auswirken

Sensoren für das optimale Raumklima

Zusätzlich zu den LED-Leuchten wurden in den beforschten Klassenzimmern Sensoren angebracht, die die Temperatur, die Bewegung, die Luftfeuchtigkeit, den CO2-Gehalt sowie die Lautstärke messen. Diese sollen für ein optimales Raumklima sorgen. Ist beispielsweise der CO2-Gehalt zu hoch, wird dem Lehrpersonal von einer kleinen roten LED-Lampe signalisiert, mittels Öffnens der Fenster wieder für genügend frische Luft im Klassenzimmer zu sorgen.

Verwendet werden Beleuchtungssysteme der Firmen XAL und KITEO. Das Projekt wird von der MA39 (Prüf-, Inspektions- und Zertifizierungsstelle der Stadt Wien) und der INTELLI Group unterstützt.

Kooperation: ÖBB Rail&Drive erweitert ASCR-Forschung

Die E-Mobilität ist ein essenzieller Bestandteil der Mobilitätswende, doch mit zunehmender Zahl von Elektroautos steigen auch die Herausforderungen für das Stromnetz. Zur weiteren Förderung der E-Mobilität werden daher intelligente Ladestrategien benötigt, welche die elektrische Last steuerbar machen und somit die Nutzung volatiler erneuerbarer Energien unterstützen. Genau damit befasst sich der ASCR-Forschungsschwerpunkt „Smart Charging“.

Zusätzlich zu den privaten NutzerInnen, die bereits seit September 2020 ihren Beitrag zur Beforschung leisten, wird das Programm nun um eine gewerbliche Nutzung erweitert: Am Standort, der multifunktionalen Parkgarage SEEHUB, wird seit 11. Juni der Einsatz einer automatisierten Ladetechnologie für intelligentes Laden beforscht. Projektpartner der ASCR sind die ÖBB Rail&Drive und die Wien 3420 aspern Development AG.

Neue Erkenntnisse durch gewerbliche Nutzung

„Im Zentrum des Projekts steht die Entwicklung intelligenter Ladeinfrastruktur, die unter Berücksichtigung von Fahrzeugtyp und Ladestatus, aktuellen Netzparametern sowie der Wetterprognose für die Energieproduktion der lokalen PV-Anlage eine optimale Ladestrategie berechnet“, erklärt ASCR-Geschäftsführer Robert Grüneis. „Mit ÖBB Rail&Drive wird unser Forschungsprogramm nun um e-mobiles Carsharing erweitert, wodurch wir uns wichtige neue Erkenntnisse zur Weiterentwicklung des Systems erwarten.“

Weitere Informationen zu ÖBB Rail&Drive und den einzelnen Standorten, der Registrierung sowie der Buchung erhalten Sie unter www.railanddrive.at.

Trotz anhaltender Pandemie verzeichnet die Seestadt ungebrochenes, internationales Interesse – wenngleich die Besuche vorerst weiter „nur“ digital stattfinden. Auch die Arbeit der ASCR wird dabei weiterhin mit großer Aufmerksamkeit verfolgt. Davon zeugen zwei exemplarische Beiträge – zum Nachlesen und Nachhören.

In einem Beitrag zum Thema „Zukunftslabor Stadt“ besuchte die Deutsche Energie Agentur DENA die Seestadt als Versuchslabor für die urbane Energiewende. ASCR-Programmleiter Oliver Juli vermittelte die Vorteile des ganzheitlichen Forschungsansatzes und erklärte die technischen Besonderheiten im von der ASCR beforschten Wohngebäude D12. Besonderes Interesse erfuhr dabei die automatisierte Teilnahme des Gebäudes am Regelenergiemarkt sowie der Stromhandel der einzelnen Gebäude untereinander.

Auch auf der anderen Seite des Atlantik stand die Seestadt im Fokus: In einem US-weit übertragenen Beitrag vermittelte der Radiosender PRI Hörerinnen und Hörern einen Eindruck über das Leben in aspern Seestadt. Neben Anwohnern und der Stadtentwicklungsgesellschaft Wien3420 kam dazu auch ASCR-Geschäftsführer Robert Grüneis zu Wort. Er gab unter anderem Einblicke in den aktuellen Forschungsschwerpunkt „Smart Charging“: „Die Seestadt ist ein urbanes Labor für Wien, aber auch für andere Smart Cities weltweit.“