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Energieforschung für Mensch und Umwelt

(c) PID/David Bohmann

Weltweit wachsen Städte und Ballungszentren. Aktuellen Prognosen zufolge werden bereits 2050 rund 70 % der Menschen in Städten und ihrer Umgebung in sogenannten „Urban Areas“ leben – und die Tendenz ist klar steigend. Auch Wien stellt hier keine Ausnahme dar. In der fünftgrößten Stadt der EU soll die Zwei-Millionen-EinwohnerInnen-Grenze bereits 2027 überschritten werden.

Es liegt auf der Hand, dass gerade den Stadtregionen eine zentrale Rolle im Bereich Klima- und Ressourcenschutz zukommt. Eine große Aufgabe und noch größere Herausforderung, der trotz aktueller Herausforderungen rund um COVID-19 höchste Priorität beigemessen werden muss.

Wien setzt auf Lebensqualität, Ressourcenschonung und Innovation

Wien hat die Zeichen der Zeit schon lange erkannt. Bereits 2014 wurden mit der Smart City-Rahmenstrategie Leitlinien für eine mittel- und langfristige Transformation der Bundeshauptstadt vorgelegt, deren zentraler Anspruch ein Dreiklang aus Lebensqualität, Ressourcenschonung und Innovation ist.

Die Aspern Smart City Research GmbH (ASCR) zum Beispiel ist eines der innovativsten und größten Energieforschungsprojekte Europas – Sie treibt aktiv die Suche nach Lösungen im Sinne der österreichischen Klima- und Energiestrategie voran. Und sie ist ein wichtiger Baustein für Wien als Smart City. Die ASCR zeigt konkrete, wirtschaftliche Lösungen und weiterführendes Know-how im Bereich Energieforschung für nationale wie internationale Projektpartner und die Stadt Wien auf und führt direkt zu nachhaltigen, ökologischen Verbesserungen für die Bewohnerinnen und Bewohner der Bundeshauptstadt.

ASCR: Aktiv Lösungen erforschen

Ich danke allen an diesem erfolgreichen Kooperationsmodell Beteiligten – Siemens Österreich, Wien Energie, Wiener Netze, Wirtschaftsagentur Wien und Wien 3420 – für Ihren Einsatz! Besonders den über 100 Forscherinnen und Forschern gebührt großes Lob. Sie arbeiten täglich an Lösungen für die Energiezukunft der Stadt in den Bereichen Smart Building, Smart Grid, Smart ICT und Smart User. Die intelligente Vernetzung von Gebäuden, Netzen und Märkten, neue Ansätze der Gebäudeheizung und -kühlung oder die Nutzung von E-Autos als Energiespeicher: Die Liste der konkreten Forschungsschwerpunkte ist lang. Mit der ASCR sind wir dafür gut aufgestellt.

Stadtrat KR Peter Hanke

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MindSphere City Graph: In der Seestadt erprobt, zweifach ausgezeichnet

Die von Siemens Advanta und Microsoft entwickelte und gemeinsam mit der ASCR und den Wiener Netzen erstmalig eingesetzte digitale Lösung „MindSphere City Graph“ wurde doppelt ausgezeichnet: Auf der World Smart City Expo 2020 konnte man dafür den World Smart City Award in der Kategorie „Urban Environment“ in Empfang nehmen, die IDC wiederum verlieh den „2020 Smart Cities and Communities Europe and Central Asia Award“ in der Kategorie “Resilient Infrastructure”.

„City Graph“ bietet einen neuen, innovativen Weg zur Optimierung des Stadtbetriebs: Das Datenmodell erschafft einen digitalen Zwilling von Stadträumen, der es Städten ermöglicht, die physische Infrastruktur zu modellieren, zu überwachen und zu steuern. Durch die Integration von IoT-Daten, Altsystemen und anderen Datenquellen gewinnen die Beteiligten einer Stadt Einblicke und verstehen Veränderungen, während sie geschehen.

Das wegweisende Projekt kam nun als Teil des ASCR-Forschungsschwerpunktes „Smart Charging“ zur Anwendung. Der Einsatz konzentrierte sich auf die Verbesserung des lokalen und regionalen Ladungsmanagements von Elektro-Autos und das klare Verständnis ihrer Auswirkungen auf die Energieinfrastruktur, inklusive Vorhersagealgorithmus. Dieser Anwendungsfall ermöglicht es Energieversorgern, ihre Pläne für ihre Netzkapazität zu optimieren bzw. die Belastbarkeit des Stromnetzes zu verbessern. Gleichzeitig ergeben sich ebenso Vorteile für Stadtbewohner, da ihr Auto in einer optimalen Kaskade von Energietarifen, Zeit- und Systemkosten aufgeladen wird.

Titelbild: © Siemens
Quelle: https://blogs.sw.siemens.com/mindsphere/mindsphere-city-graph-won-the-world-smart-city-award/

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ASCR in den Medien: Auch 2020 wieder stark gefragt

Trotz Pandemie und Lockdown: Die ASCR war auch 2020 als verlässlicher Ansprechpartner nationaler und internationaler Medien gefragt. In zahlreichen Beiträgen und als Experte bei Podiumsdiskussionen wurde eine breite Palette an Themen der Energieforschung und -Entwicklung abgedeckt.

In der heimischen Presse berichteten Kurier (Print; online unter Futurezone.at), Der Standard sowie Profil über ASCR-Innovationen – insbesondere der Forschungsschwerpunkt „Smart Charging“ erregte anlässlich stetig steigender E-Auto-Zulassungen Aufmerksamkeit.

Auch Fachmedien wie Computerwelt (Artikel hinter Paywall), Energate, Immobilien Magazin (Artikel hinter Paywall) und Report berichteten ausgiebig. Letztgenannter lud ASCR Geschäftsführer Robert Grüneis zudem zu einer der – Corona-bedingt – wenigen Podiumsdiskussionen. Dabei wurde der Frage nachgegangen, welche infrastrukturellen Lösungen es für funktionierende Plus-Energie-Quartiere braucht und welche politischen Rahmenbedingungen dafür nötig sind.

Im Hochsommer berichtete das Branchenmagazin Wohnen PLUS im Bereich „Die Stadt im Klimawandel“ über die aktuelle ASCR-Forschung zu innovativen Kühllösungen.

Das niederländische VV+ Magazin wiederum, offizielles Organ des Installateur-Arbeitgeberverbands „Techniek Nederland“, widmete der ASCR und ihrer Vorbildfunktion in der Smart-City Forschung einen umfangreichen Beitrag.

Und auch die Mainzer Allgemeine Zeitung würdigte im redaktionellen Themenkomplex „Smarte Quartiere“ die ASCR-Forschungsprojekte in aspern Seestadt.

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Neu im SEEHUB: ASCR und Democenter übersiedelten

Seit Gründung der ASCR war Europas größtes Energieforschungsprojekt im Technologiezentrum in der Seestadtstraße 27 beheimatet. Nun, nach langer Vorbereitung, erfolgte die Übersiedlung in den SEEHUB am Wangari-Maathai-Platz 3. Dort wird schon seit längerem das Ineinandergreifen von Lademanagement („Smart Charging“), Gebäudemanagement und Stromnetzmanagement beforscht.

ASCR Geschäftsführer Robert Grüneis ist begeistert von den neuen Möglichkeiten:

„Die Präsenz vor Ort hat sich bereits ausgezahlt. Einerseits bekommen wir in unserer Rolle als Mieter einen frischen Blickwinkel auf die Forschungsarbeit, andererseits konnten wir auch schon mehrfach direkt und unmittelbar in das Forschungsgeschehen eingreifen.“

Gemeinsam mit den Büro-Räumlichkeiten der ASCR übersiedelte auch das Democenter. Es wird in Zukunft in enger Zusammenarbeit mit Wien3420 als zentraler Demoraum genutzt und erfuhr zu diesem Zweck ein umfassendes Update.

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Gute Leistungsbilanz, Forschungstiefe und Potential

(c) Schreinerkastler

Anfang des Jahres unterzog sich die ASCR einer externen Prüfung durch ein internationales Forscherteam. Das Ziel: Eine objektive Bewertung der ASCR-Forschung im Stadtentwicklungsgebiet aspern Seestadt – betrachtet sowohl vor dem Hintergrund der globalen energiepolitischen Herausforderungen, als auch im lokalen Kontext der Stadt Wien. Die renommierten WissenschaftlerInnen aus Deutschland, den Niederlanden, Schweden, den USA und Kanada würdigten nach mehrtägiger Begutachtung die Leistungen der ASCR.

So attestiert der Abschlussbericht der ASCR-Forschung großes Potential. Aufgrund des holistischen Ansatzes und der weltweit skalierbaren Daten leiste die ASCR einen wichtigen Beitrag in der globalen Suche nach Lösungen für die Energiezukunft. Besonders wurde dabei die Entwicklung und Erprobung von Prototypen im realen Umfeld bzw. anhand von Echtdaten hervorgehoben.

Zudem wurde auch der Mehrwert im lokalen Kontext betont: Dank gut durchdachter Technologie-Entwicklungen und einer breiten Definition von UserInnen würden weite Teile der Gesellschaft von den Forschungsergebnissen profitieren – angefangen von MieterInnen, über Gewerbetreibende bis zu GebäudebetreiberInnen und mehr. Damit hebe sich die Forschung der ASCR von zahlreichen internationalen Initiativen ab.

Darüber hinaus funktioniere die Zusammenarbeit der Projektpartner nach Einschätzung der ExpertInnen sehr gut und die Leistungsbilanz sieht hinsichtlich Budget- und Zeitrahmen positiv aus.

Empfohlen wurde der ASCR eine stärkere Würdigung von „Local Energy Commuities“ sowie das Aufsetzen eines ganzheitlichen Mission Statements.

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Homeoffice lässt die Leitung glühen

© Vogel

Seit Mitte März 2020 waren in Österreich weitgehende Bewegungseinschränkungen in Kraft. Nun, nach einer Reihe von Lockerungen, nähert sich das Land Schritt für Schritt der vielzitierten „neuen Normalität“. Doch zahlreiche ÖsterreicherInnen arbeiten weiterhin von Zuhause. Und die Gastronomiebetriebe öffnen – eingeschränkt – erst am 15. Mai wieder für Gäste. Wie wirkt sich das auf die Energieverbräuche innerhalb der ASCR-Forschungsumgebung aus?

Ein Blick in die Datenströme offenbart – wenn auch nur geringfügige – Verbrauchsänderung während der letzten Wochen. Dabei interessant: Sank der Stromverbrauch im gesamten Bundesgebiet tendenziell, wie auch hier von Wien Energie bestätigt, (Stichwort: Herunterfahren der Industrie), stieg er in den drei betrachteten ASCR-Wohngebäuden – D08, D10, D12– um rund 15 % an.

Dafür verantwortlich: klassisches Homeoffice, vermehrte Beleuchtung sowie Kochen. Und auch der Warmwasserverbrauch stieg um ca. 10% seit Einführung der Ausgangsbeschränkungen leicht an. Erreichte der Warmwasserverbrauch bisher vor allem an Wochenenden seinen Höhepunkt, ist dieser durch die vermehrte Zeit Zuhause nun ganzwöchig höher.

Man darf jedoch nicht außer Acht lassen, dass die Maßnahmen rund um COVID-19 teils entgegengesetzte Wirkungen haben – es kommt zur Überlagerung von Effekten. Einerseits lassen Remote Working und Co. die Energieverbräuche der Wohnungen steigen, andererseits entfallen – z.B. durch die Schließung von verbrauchsintensive Geschäfts- und Allgemeinflächen in den Gebäuden – Energieverbräuche komplett.

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Power System Cognification (PoSyCo) – Ein Drittel geschafft!

Das Förderprojekt PoSyCo läuft von Jänner 2019 bis Dezember 2021, ist mit 3,7 Millionen Euro budgetiert und wird vom Klima- und Energiefonds mit 2,5 Millionen Euro gefördert. Ziel ist es, das herkömmliche Netz-Schutzkonzept mit einem intelligenten „Add-on“ zu erweitern.

Rückblick – Was haben wir im ersten Drittel geschafft?

  • Projekt im Jänner 2019 erfolgreich gestartet
  • Relevante Stakeholder beim großen ASCR Symposium und in Führungen durch das ASCR DemoCenter informiert
  • Einflussfaktoren und Herausforderungen wurden identifiziert und darauf aufbauend die Use Cases spezifiziert und deren Anforderungen analysiert
  • Erster Zwischenbericht gestellt

Blick in die Zukunft – Was haben wir vor?

Ziel von PoSyCo ist es, das herkömmliche Netz-Schutzkonzept mit einem intelligenten „Add-on“ zu erweitern. Dieses „SOFTprotection“-System stellt einerseits eine Funktion zur Vermeidung von Überlastungen dar, und die dabei neu geschaffenen Informationsquellen ermöglichen andererseits eine verbesserte Analyse und auch eine raschere Klärung von Störungen. Ein herausfordernder aber wichtiger Schritt in Richtung „Smart Grids“ von morgen.

 

In den folgenden Monaten werden wir Konzepte für die Entwicklung und Verwendung neuer intelligenter SOFT-Schutzsysteme entwickeln, simulieren und sowohl in den Laboren des AIT, TU Graz und der TU Wien als auch im realen Umfeld – dem ASCR Testbed in der Seestadt Aspern – testen. Daraus resultierende Daten werden für weiterführende Analysen verwendet. Das ermöglicht vollkommen neue Betriebsstrategien. Unsere Systemarchitektur wird auf Basis der Use Case Anforderungen entwickelt und implementiert.

 

Das Projekt PoSyCo startete Anfang 2019 und läuft bis Ende 2021. Konsortialführer ist das AIT in enger Kooperation mit Siemens, beteiligt sind neben der TU Wien auch noch, die Wiener Netze, Wien Energie, die TU Graz, ASCR und MOOSMOAR Energies. Gefördert wird das Projekt im Rahmen des Energieforschungsprogramms des Österreichischen Klima- und Energiefonds (KLIEN).

 
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Aktuelle Information der ASCR vor dem Hintergrund des Corona-Virus

Die ASCR als Forschungsgesellschaft setzt den Betrieb in gewohnter Weise fort und die MitarbeiterInnen stehen aus dem Home Office bereit. Damit sind die Fortsetzung der Services – seien es die Wärme- und sonstige verbaute Infrastruktur  – sowie auch der Forschungsarbeit gewährleistet.

 

Da laut Bundesregierung sämtliche sozialen Kontakte gemieden werden sollen, habe wir das DemoCenter bis auf Weiteres geschlossen. Wir informieren über die ASCR Homepage über den aktuellen Status.

 

Wir wünschen Ihnen für die nächste Zeit alles Gute und bleiben Sie gesund. Wir sind bei Fragen über Email oder Telefon erreichbar.

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Zusammenarbeit zwischen Siemens und Stanford University

©Siemens

40 % des Energieendverbrauchs in Europa entfallen auf Gebäude. Demnach bergen Effizienzsteigerungen hohes Einsparpotenzial. Dass hier die Wissenschaft also stark tätig ist, verwundert nicht. Professor Patrick Shiel und und Doktorand Sergio Tarantino, Branchenexperten der Universität Stanford, waren Ende November auf Einladung von Siemens in aspern Seestadt zugegen und nutzten den Bildungscampus, eines von vier ASCR Smart Buildings, als Testobjekt. Mit Lasern ausgestattet erstellten sie einen exakten digitalen Abdruck – einen digitalen Zwilling – des Gebäudes. Das Ziel: potenzielle Schwachstellen aufdecken und im Anschluss die Effizienz im Bereich Energie steigern.

Final wertete ein Algorithmus alle Daten aus und erstellte eine detaillierte Energiebilanz. Der Vorteil der Methode? Durch Anpassungen aller gemessenen Werte und Daten lassen sich zahlreiche Szenarien in kürzester Zeit am digitalen Zwilling ausprobieren. Und erst wenn hier das Optimum gefunden ist, werden reale Maßnahmen punktgenau gesetzt. Das spart Zeit, Geld und sämtliche weitere Ressourcen.

BIM © Tarantino/Shiel
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Fachgespräche in Barcelona: Die Smart City Expo 2019

©ASCR

Mit jährlich rund 25.000 Besuchern aus über 700 Städten ist der Smart City Expo World Congress der zentrale Fixpunkt für die Innovationsbranche. Unter dem Titel „Cities made of Dreams“ drehte sich drei Tage lang alles um digitale Transformation, urbane Entwicklung, Mobilität, Verwaltung und „inklusive“ Städte.

Bekanntes Terrain für die ASCR, die heuer auf dem Stand der Advantage Austria vor Ort war. Vertreten durch Geschäftsführer Georg Pammer, Forschungsleiter Andreas Schuster und Forscherin Ines Weigl ergaben sich nicht nur spannende Gespräche. Mit einer Präsentation vor Zukunftsforschern und zahlreichen hochrangigen Vertretern aus Wirtschaft und Politik stellte Weigl die Forschungsprojekte der ASCR vor. Darin gab sie Einblicke in die komplexen Zusammenhänge und Wechselwirkungen der Forschungsbereiche Smart Building, Smart Grid, Smart ICT und Smart User. Auch die Kommunikation und die Herausforderungen der Zusammenarbeit von 100 ForscherInnen der verschiedensten thematischen und fachlichen Hintergründe fanden Erwähnung. Denn: die ganzheitliche Betrachtung ist ein wesentlicher Faktor der ASCR Forschung. Eine Forschung, bei der schlussendlich Bewohnerinnen und Bewohner im Fokus stehen.

©ASCR
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