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Von smarten zu autonomen Gebäuden – Gastkommentar Forbes

Laut der US-Klimabehörde NOAA stehen die weltweiten CO2-Emissionen auf einem noch nie dagewesenen Höchststand – um genau zu sein haben wir den historischen Höchststand seit 1 Mio. Jahre erreicht – mit dramatischen Folgen für unser Klima. Viele der entstehenden Risiken ballen sich dabei vor allem in urbanen Räumen. Städte stehen aber nicht nur aufgrund der Klimakrise vor immer größeren Herausforderungen, hinzu kommen die steigenden Energiepreise, die damit verbundene drohende Energieknappheit und Risiken der Versorgungssicherheit sowie das zunehmende Bevölkerungswachstum und die zunehmende Erhitzung, welche den Energiebedarf in Ballungsräumen weiter antreiben. Um die Zukunftsfähigkeit von Städten und die Lebensqualität ihrer Bewohner*innen zu sichern, kommt Smart Cities eine tragende Rolle zu. Intelligente Städte und Gebäude können die Energieeffizienz wesentlich verbessern, schließlich geht allein in der Europäischen Union 40 Prozent des Energieverbrauchs auf Gebäude zurück.

Damit eine Stadt auch wirklich zu einer Smart City wird, benötigt es Vernetzung. Ein Komplex allein ist nicht ausreichend, um den Verbrauch in Städten intelligent zu steuern. Das verbindende Element ist der eigenständige Austausch der Gebäude untereinander, sodass der Mensch so wenig wie möglich in Systeme eingreifen muss, aber schnellstmöglich zu richtigen Entscheidungen kommt. Genau dazu forscht die Aspern Smart City Research GmbH seit 2013 gemeinsam mit Siemens, der Wien Energie, den Wiener Netzen, der Wirtschaftsagentur und Wien 3420. Ausgestattet mit modernster Technik stehen Gebäude unterschiedlicher Infrastruktur miteinander im Austausch, sammeln Daten und sollen nun auch künftig möglichst autonome Entscheidungen zugunsten klimafreundlicher Energienutzung treffen.

Die ASCR hat ihre beforschten Gebäude in aspern Seestadt schon in der ersten Forschungsphase digitalisiert und mit Sensoren versehen, sodass die sogenannten Testbeds – ein Wohngebäude, Studierendenwohnheim, ein Bildungscampus, ein Technologiezentrum und ein Bürogebäude mit Sportanlagen und Garagenplätzen – im Livebetrieb Daten zu Energieverbrauch, Netzbelastung und Nutzungsgewohnheiten der Bewohner*innen Vorhersagen und Entscheidungen bei Störungen treffen können. In der aktuellen Forschungsphase wurden Photovoltaik-Anlagen, Solarthermie, Hybridanlagen und Wärmepumpen, aber auch E-Ladestationen mit selbstlernenden Systemen versehen, die im Livebetrieb aus mehr als 1,5 Mio. Datenpunkten schöpfen und diese bewerten können. So reagieren die Netze eigenständig auf Veränderungen oder Störungen – je unter Berücksichtigung von Informationen der Nutzungsgewohnheiten, der Sensordaten und der Wetterprognose berechnen die „sprechenden“ Gebäude den Energiebedarf und die eigene Produktion. Der ASCR ist es damit gelungen, den Energieverbrauch von Gebäuden nicht nur intelligent zu nutzen, sondern auch zu produzieren und bei Bedarf in das Netz einzuspeichern. Bei systemrelevanter Infrastruktur wie Krankenhäusern kann somit im Gebäudebetrieb Störungen vorhergesagt und – noch viel wichtiger – Ausfälle verhindert werden.

Verbindung der physikalischen und digitalen Welt

Um den Energieverbrauch, die Netzbelastung unter Berücksichtigung der Nutzungsgewohnheiten von Bewohner*innen besser zu verstehen, reicht es allerdings nicht aus, Gebäude oder Städte zu digitalisieren. Vielmehr sind die Konnektivität und später die Automatisierung der wesentliche Schlüssel für mehr Energieeffizienz.

Für Netzbetreiber ist es wichtig zu erfahren, zu welchen Zeiten Energiespitzen das Netz belasten oder wann Energie gespeichert werden kann. Netze müssen reagieren, Störungen erkennen, selbst beheben – und später eigenständig Entscheidungen treffen und daraus lernen können. Dafür untersucht die ASCR nun gemeinsam mit der Siemens, Wien Energie und den Wiener Netze, wie Netze, Gebäude, aber auch die Informations- und Kommunikationstechnologie zu autonomen Zusammenschlüssen werden. Die Systeme bringen dabei die Interessen aller zusammen, etwa von Netzbetreiber, Wärmeanbieter und Bewohner*innen.

Autonome Gebäude sind im Kommen

Während smart Buildings bereits selbst Entscheidungen hinsichtlich Energieverbrauch und -verteilung treffen, streben autonome Gebäude, um die Umweltbelastung zu optimieren und den Energieverbrauch zu senken, einen wesentlich höheren Automatisierungsgrad als intelligente Gebäude an. Intelligente Gebäude regeln betriebliche Aspekte des Gebäudes, wie beispielsweise die Regelung von Heizung, Kühlung und Energieverbrauch. Autonome Gebäude gehen einen Schritt weiter und zielen darauf ab die Kosten für Instandhaltung eines Gebäudes zu senken oder verbessern mit Hilfe der Vernetzung der gesammelten Daten die Umweltauswirkungen und CO2-Ausstoß eines Gebäudes. Autonome Gebäude agieren dabei nicht als isolierte Einheit, sondern sind Teil einer Interaktion zwischen Gebäuden und intelligenten Systemen für Wasserversorgung, Wärme- und Kälteregelung aber auch für die Netzinfrastruktur.

Immer mehr Städte werden zu smarten Gefügen – der nächste Schritt aus Sicht der ASCR wäre demnach diese zu automatisieren und ein vernetztes System zu schaffen. Nur wenn ein Datenaustausch möglich gemacht wird und die gesammelten Infos in Entscheidungen miteinfließen können, können Städte den großen Herausforderungen der Zukunft gerecht werden: der Klimakrise, der Überhitzung von Städten und dem erhöhten Energiebedarf.

 

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3 Fragen an…

Jasmine Ramsebner widmet sich als Produktmanagerin bei der KEBA Group im Bereich e-Mobility der Weiterentwicklung intelligenter Ladelösungen. Als Botschafterin bei der Austrian Automotive Transformation Plattform (AATP), die über alle Sektoren hinweg das Ausschöpfen des nationalen Wertschöpfungspotenzials in der E-Mobilität unterstützt, bringt sie die Perspektive Ladeinfrastruktur ein und repräsentiert die Plattform nach außen. Die Expertin für E-Mobilität, Energiewirtschaft und Supply Chain Management war Generalsekretärin des Bundesverband für Elektromobilität Österreich (BEÖ) und leitete mehrere Forschungsprojekte an der TU Wien. ASCR Geschäftsführer Robert Grüneis hat bei der Expertin nachgefragt, was es für den Boom der E-Autos benötigen wird.

Welchen Beitrag kann die E-Mobilität zu einer erfolgreichen Energiewende beitragen und welche Infrastruktur benötigt es dafür?

Als neue Antriebstechnologie ist die E-Mobilität aktuell dabei, sich in allen Belangen am Markt zu etablieren. Die vorteilhaften Bedingungen für Flotten sind eine optimale Startposition, um e-Mobilität unter die Leute zu bringen, den Markt anzukurbeln und neben der Treibhausgasreduktion auch die Preise in der Erstanschaffung von Fahrzeugen und Infrastruktur für Privatkund*innen zu senken. Ein wichtiger Aspekt, um die Akzeptanz für den Umstieg auf ein E-Fahrzeug zu erhöhen, ist die Verfügbarkeit, Leistbarkeit und Userfreundlichkeit von Ladeinfrastruktur. Zudem hängt die erfolgreiche Mobilitätswende im Individualverkehr am Anteil erneuerbaren Stroms im Energiesystem ab und entsprechenden Technologien zur Laststeuerung, um diese optimal zu nutzen und den Leistungsbedarf gering zu halten. Mittels intelligenter Ladeinfrastruktur, digitalen Schnittstellen zum Netz und den Usern und der Integration von beispielsweise lokaler PV- Erzeugung kann E-Mobilität nicht nur userfreundlich sein, sondern sogar einen Beitrag zum nachhaltigen Management des Energiesystems leisten.

Welche Rolle kommt Städten hierbei zu?

Städte bieten als Ballungsraum primär eine optimale Grundlage und Infrastruktur um die Zahl an Fahrzeugen in Privatbesitz zu minimieren und durch attraktive Fuß und Radwege, e-Car-Sharing Angebote und öffentliche Verkehrsmittel den Gesamtenergiebedarf zu minimieren.

Andererseits können im urbanen Raum Individualfahrzeuge zu Hause oder am Arbeitsplatz optimal im Pulk und über lange Parkzeiten geladen werden, um so die Netzbelastung zu minimieren, gesellschaftliche Mehrkosten zu vermeiden und die Nutzung erneuerbarer Energie im gesamten Stadtkontext zu steuern. Smart City Projekte, wie etwa die aspern Seestadt, zeigen auf wie Synergien zwischen verschiedenen Akteur*innen im erneuerbaren Energiesystem, so auch die E-Mobilität, optimiert werden können. Die Forschung der ASCR ist für den Ausbau insofern relevant, da in der aspern Seestadt eine intelligente Ladeinfrastruktur entwickelt wird. Unter Berücksichtigung von Fahrzeugtyp und Ladestatus, aktuellen Netzparametern sowie der Wetterprognose für die Energieproduktion der lokalen PV-Anlage wird nicht nur eine optimale Ladestrategie berechnet, sondern auch der gesamte Lebenszyklus der User abgebildet. So weiß das Forschungsteam, wann und zu welchem Zeitpunkt geladen wird – dieser Zyklus ist unerlässlich für einen intelligenten Ausbau.

Wie wird sich (E-)Mobilität in den nächsten Jahren entwickeln und sind wir dem E-Auto Boom gewachsen? (in Richtung Infrastruktur?)

Mit dem Hochlauf der E-Mobilität wachsen auch die Anforderungen an Ladeinfrastruktur und ihre Funktionalitäten. Etwa 85% der Ladevorgänge werden zu Hause oder am Arbeitsplatz durgeführt – hierauf wird in den nächsten Jahren jedenfalls ein Fokus in der Weiterentwicklung liegen, um die Flexibilität für Lastverschiebungen bei langen Parkzeiten optimal zu Nutzen.[1] So kann mit der verfügbaren Anschlussleistung das Ladeangebot maximiert werden.

Mit einer steigenden Anzahl von Akteur*innen als erneuerbare Stromabnehmer*innen und Erzeuger*innen, darunter auch E-Fahrzeuge, steigt die Relevanz von digitalen Schnittstellen zum Stromnetz für entsprechende Transparenz und Steuerbarkeit. Ein spannender nächster Schritt für intelligentes Lademanagement wird mittels ISO 15118 an der Schnittstelle zum Fahrzeug ermöglicht, unter anderem durch Informationen über den Ladestand der Fahrzeugbatterie und den Voraussetzungen für vehicle-to-grid Applikationen.

 

[1] Quellen:

e-Mobility Check Leitfaden_final_200616 (1).pdf

Faktencheck E-Mobilität – Antworten auf die wichtigsten Fragen zur E-Mobilität (klimafonds.gv.at)

VCÖ-Factsheet: Nachrüsten von E-Ladestationen im Wohnrecht erleichtern – Mobilität mit Zukunft (vcoe.at)

My home is my Ladestation • BEÖ •• Bundesverband Elektromobilität Österreich (beoe.at)

 

 

3 Fragen an…

Dr. Claus Binz hat das Institut für Sportstättenberatung (IFS) in Deutschland gegründet und war maßgeblich an der Entwicklung des ganzheitlichen Arbeitsansatzes des IFS beteiligt. Das IFS ist ein international tätiges Unternehmen in den Bereichen Sportentwicklung und Projektmanagement für Planung, Bau und Betrieb von Sport- und Veranstaltungsstätten. Der studierte Jurist und Sportwissenschaftler hat mehr als 40 Stadien und 20 Arenen weltweit mitentwickelt und ist Experte, wenn es um ganzheitliche Nutzungs- und Energiekonzepte für Sport- und Veranstaltungsstätten geht.
ASCR Geschäftsführer Robert Grüneis hat Claus Binz „3 Fragen“ zu Energieeffizienz von Sportstadien in Österreich gestellt.

Wie energieeffizient sind Österreichs Sportstadien und welche Innovationspotentiale gibt es?

Die Energieeffizienz von Sportstadien in Österreich, aber auch europaweit, ist ausbaufähig. In den letzten Jahren wurden in Österreich nur wenige Stadien völlig neu gebaut, meist wurden bereits vorhandene renoviert oder weiterentwickelt. Der für Stadien typische Energiebedarf, mit hohen Verbrauchsspitzen während der Spiele und sehr niedrigem Verbrauch dazwischen, erschwert die Umsetzung innovativer Energiekonzepte. Heute werden in Stadien zunehmend innovative Lösungen umgesetzt. Dabei kommen zum Beispiel PV-Anlagen, Batteriespeicher, Wärmepumpen, Bauteilaktivierung, alternative Rasenheizung und wasserlose Urinale zum Einsatz. Eine möglichst umfangreiche Drittnutzung (multifunktionale Nutzung außerhalb des Spielbetriebs) und die Integration von Dauernutzungen wie Büros, Gastronomie, Museum, Fanshop und Kindergarten erleichtern die Realisierung nachhaltiger Energiekonzepte.

Was zeichnet das geplante Trainingszentrum in der aspern Seestadt aus?

Das Energiekonzept für das neue ÖFB Trainingszentrum in der aspern Seestadt, das IFS gemeinsam mit der ASCR entwickelt hat, ist für Europa einzigartig. Ein Trainingszentrum muss beispielsweise sicherstellen, dass die Trainingsplätze für eine wetterunabhängige Nutzung mit einer Rasenheizung ausgestattet sind. Um dies zu garantieren, wurde bisher in den meisten Sportstadien ca. 30 cm unter dem Rasen Leitungen installiert und mit Strom, Gas- oder Fernwärmebetrieben – dies hat einen enormen Energieverbrauch und -kosten zur Folge.
In Aspern kommt ein neues Rasenheizungssystem zum Einsatz, bei dem die Heizschlangen nur ca. 18 cm tief verlegt werden. Dadurch können die Spielfelder mit dem ganzjährig 15 Grad warmen Grundwasser im Winter frostfrei gehalten werden und im Sommer gekühlt werden, was dem Rasenwachstum sehr zugute kommt. So kann für die Rasenheizung die vorhandene Wärme aus erneuerbaren Energiequellen genutzt werden, gleichzeitig wird keine Abwärme in die umgebende Luft abgegeben. Hinzu kommen PV-Anlagen auf allen Dächern des Trainingszentrums– die aus den PV-Anlagen gewonnene Sonnenenergie dient der Optimierung des Eigenbedarfs, Überschüsse werden in Batterieanlagen gespeichert. Zudem kommen Wärmepumpen für das Heizen und Kühlen der Gebäude zum Einsatz. Dieses komplexe Energiekonzept ermöglicht, Energie effizient zu verbrauchen und insgesamt mehr erneuerbare Energieträger zu nutzen. Damit werden auch Sportstadien zum Teil der sauberen Energiezukunft.

Wie sehen die Sportstätten der Zukunft aus?

Sportstätten werden in Zukunft ihren Beitrag zum Klimaschutz leisten müssen. Beim Neubau und Umbau sind innovative Energiekonzepte zu erarbeiten und umzusetzen, wie der ÖFB es bei seinem geplanten Trainingszentrum in Aspern in vorbildlicher Weise in Zusammenarbeit mit der ASCR praktiziert. Immer mehr Verbände und Ligen fordern dies von ihren Vereinen ein. So fordern einige Ligen im Rahmen der Lizenzierung entsprechende Nachweise von ihren Vereinen.

3 Fragen an…

Der Schlüssel der ASCR Forschung liegt in Interdisziplinarität: Mit der Expertise aus unterschiedlichsten Fachbereichen forscht ein Team aus über 100 Personen unter realen Nutzungsbedingungen und mit Echtdaten an der Entwicklung und Einbindung neuer Technologien. Um energiepolitische Fragestellungen aus allen Domänen des Energiesystems zu betrachten, braucht es aber auch eine Sicht von außen.

Daher haben wir das neue Format „3 Fragen an“ entwickelt. Einmal im Monat stellt ASCR Geschäftsführer Robert Grüneis Expert*innen aus den unterschiedlichsten Bereichen drei Fragen zu energierelevanten Themen. Den Start machen Wolfgang und Natalie Prüggler, Geschäftsführer von MOOSMOAR Energies OG. Mit den Experten für zukünftige Energiesystemgestaltung mit erneuerbaren Energien wurde untersucht, wie ein herkömmliches Netz-Schutzkonzept mit einem intelligenten „Add-on“ erweitert werden kann.

Sie leiten ein Beratungsunternehmen im Bereich Energieversorgung und Energiewirtschaft und forschen parallel zu Energiethemen. Wie sieht dabei konkret die Zusammenarbeit mit der Aspern Smart City Research GmbH & Co KG aus?

Die Kooperation mit der ASCR besteht schon viele Jahre und erstreckt sich zumeist auf die gemeinsame Behandlung von Forschungsfragen im Bereich Smart Grids und Smart Buildings. Basierend auf Daten und Nutzererfahrungen, welche von ASCR aufbereitet und bereitgestellt werden, liegt unser primärer Fokus auf der Kosten- / Nutzenanalyse der eingesetzten Technologien. Zudem wurde auch intensiv an der Identifikation und Aufbereitung der zentralen Erkenntnisse, welche in der 1. Forschungsphase der ASCR entstanden sind, zusammengearbeitet.

Welchen Nutzen bieten die Ergebnisse des Leitprojektes PoSyCo für Unternehmen, die Gesellschaft und das Klima?

Nun, die Nutzen sind vielfältig, vor allem im Netzdigitalisierungsthema des Leitprojekts PoSyCo. Beispielsweise entsteht der Nutzen für die beteiligten Unternehmen durch Effizienzsteigerungen (z.B. verbesserte Netzbetriebsführung) sowie durch die Etablierung neuer Automatisierungskomponenten (z.B. automatisierte Reduktion der Ladeleistung von Elektrofahrzeugen zur Prävention von Netzüberlastungen). Auch die bessere Informationslage zum Netzzustand kann als Nutzen gesehen werden und langfristig in neuen Services (z.b. flexible Tarife für Energiegemeinschaften) resultieren sowie eine rechtliche Absicherung (z.B. Nachweis technisch notwendiger Leistungsreduktionen) darstellen. Da durch diese Technologien auch die Integration erneuerbarer Energieträger erleichtert wird, liegen die Vorteile für die Gesellschaft und das Klima vor allem in einer langfristig leistbaren und unabhängigen Energieversorgung, die auch noch möglichst geringe CO2-Emissionen verursacht.

Wie hängen Energieeffizienz und intelligente Netze zusammen?

Energieeffizienz ist ein breit gefasster Begriff. Er hat jedoch in allen Energiesektoren ein Ziel, nämlich die vorhandenen Ressourcen möglichst verlustfrei zu nutzen. Intelligente Netze können dies durch viele Anwendungsfälle unterstützen. Als Beispiel seien automatisierte Netzumschaltungen oder geregeltes Laden von Elektrofahrzeugen genannt, welche die Übertragungsverluste im Netz verringern können. Auch durch neue Services z.B. zur Optimierung des Eigenverbrauchs innerhalb einer Energiegemeinschaft kann die Effizienz gesteigert werden, da die Energie möglichst dort verbraucht wird, wo sie erzeugt wird. Auch im Wärmesektor, welcher ebenfalls Forschungsthema der ASCR ist, können solche Effizienzsteigerungen z.B. durch Rückgewinnung der Wärme realisiert werden. Auch die Kopplung der Sektoren Strom, Wärme und Mobilität spielt hier eine wichtige Rolle. Vor allem durch die aktuellen Preissteigerungen sowie die zu erwartende Energiekrise zeigt sich einmal mehr, wie wichtig das Thema Energieeffizienz neben dem Thema des Energiesparens seit jeher ist.

Danke für das Gespräch an Wolfgang und Natalie Prüggler

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Hoher Besuch in aspern Seestadt

© Andreas Tischler© Andreas Tischler

Hoher Besuch Nach Corona-bedingter Zwangspause begrüßte die ASCR unlängst wieder internationale…

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E-Mobilität: ASCR erforscht intelligentes Laden der Zukunft

Gratis tanken für die Energiezukunft

E-Mobilität: ASCR erforscht intelligentes Laden der Zukunft

Wien, 14.09.2020 – Man sieht sie immer häufiger: Autos mit grünen Kennzeichen. E-Mobilität gilt als Kernstück der künftigen Energie- sowie Mobilitätswende. Doch mit dem einhergehenden, steigenden Einsatz von teils fluktuierenden, erneuerbaren Energien, ergeben sich neue Herausforderungen für Stromnetze. Genau damit – bzw. mit Erforschung und Entwicklung einer intelligenten Ladeinfrastruktur – beschäftigt sich der aktuelle ASCR-Forschungsschwerpunkt „Smart Charging“. E-Fahrzeughalter können dabei nicht nur an der Forschung der Energiezukunft mitwirken, sondern in aspern Seestadt auch gratis „tanken“.

Ob jüngste Fördermaßnahmen im Rahmen der E-Mobilitätsoffensive oder große Allianzen im Autokonzernbereich: Als essenzieller Bestandteil klimagerechter Mobilität sind E-Autos auf dem Vormarsch. Die Fahrzeuge aber sind nur so sauber wie der geladene Strom und entsprechend unerlässlich ist ein hoher Anteil erneuerbarer Energien. Dabei stellt die schwankende Verfügbarkeit grüner Energie das Versorgungsnetz vor neue Herausforderungen.

„Mit unserer Arbeit treiben wir die Energieforschung im Sinne der österreichischen Klima- und Energiestrategie weiter voran. Wir unterstützen die Entwicklung einer intelligenten Ladeinfrastruktur, die kein geschlossenes System darstellt, sondern mit dem Fahrzeug, mit lokalen Energieproduktionsstätten, dem Netz und schließlich den Energiemärkten interagiert. Dabei suchen wir nach Ladestrategien, die umweltfreundlich, kundenorientiert und gleichzeitig netzdienlich sind“, erklärt ASCR-Geschäftsführer Robert Grüneis den Forschungsschwerpunkt. Bereits 2013 gemeinsam von Siemens Österreich, Wien Energie, Wiener Netze, Wirtschaftsagentur Wien und der Seestädter Entwicklungsgesellschaft Wien 3420 AG ins Leben gerufen, forscht Aspern Smart City Research (ASCR) mit Echtdaten aus dem Stadtentwicklungsgebiet aspern Seestadt an Lösungen für die Energiezukunft im urbanen Raum. Konkretes Forschungsziel ist dabei die Energieerzeugung, deren Verteilung, Speicherung und nicht zuletzt Verbrauch so zu optimieren, dass daraus nachhaltige ökologische wie ökonomische Vorteile für Stadt und Bewohner entstehen.

SEEHUB: Kostenfrei tanken und Energieforschung unterstützen

Der unmittelbare „Smart Charging“-Forschungsort ist die neue multifunktionale Hochgarage „SEEHUB“ der List Group und BOE Gebäudemanagement GmbH in aspern Seestadt. Auf dem Dach der Parkgarage findet sich neben Fußballfeldern auch eine 12 kWp Photovoltaikanlage. In Verbindung mit einem Batteriespeicher und einem dynamischen Netzanschluss versorgt diese innovative AC- und DC-Ladeinfrastruktur auf Parkebene 1 das von Siemens entwickelte Lademanagement „E-Car Operation Center“ und optimiert in der finalen Ausbaustufe cloudbasiert – sowie im Zusammenspiel mit dem lokalen Microgrid Controller des Gebäudes – die einzelnen Ladevorgänge. Um ihr E-Fahrzeug kostenfrei (Das für die Parkdauer im „SEEHUB“ zu lösende Parkticket ist nicht inkludiert bzw. extra gemäß geltender Tarife zu entrichten.) im Rahmen des ASCR-Forschungsprojekts „tanken“ bzw. den Ladeprozess starten zu können, benötigen E-Fahrzeuglenker lediglich eine App (verfügbar für iOS und Android). „Möchte ein Kunde zu einem bestimmten Zeitpunkt wieder losfahren, ermittelt das Siemens Lademanagement künftig für die zur Verfügung stehende Zeitspanne die optimale Ladestrategie. Dabei werden nicht nur Fahrzeugtype, augenblicklicher Ladestatus und aktuelle Netzparameter berücksichtigt, sondern z.B. auch Wetterprognosen für die Energieproduktion der PV-Anlage miteinbezogen“, so ASCR-Geschäftsführer Georg Pammer.

„Mit unseren Lösungen können wir elektrische Energie puffern und für unterschiedliche Ladezyklen zur Verfügung stellen“, sagt Gerd Pollhammer, Head of Siemens Smart Infrastructure CEE. „Pufferlösungen sind sehr wichtig, um Spitzen im Energieverbrauch zu nivellieren und Bezugsleistungen sicherzustellen – insbesondere, wenn man den Energieverbrauch eines Stadtteils als Gesamtsystem betrachtet. Es besteht hier die besondere Möglichkeit mit Echtdaten zu forschen, nachhaltige und innovative Produkte aus dem Energiebereich zu testen und weiterzuentwickeln.“

Nutzungsverhalten am Mobilitätsknotenpunkt

Auch vier Ladestationen von Wien Energie sind in das Projekt eingebunden bzw. Teil des „E-Car Operation Centers“. Im Zuge des Forschungsprojekts will man mehr zu intelligenten Ladestrategien, Lastmanagement und Nutzungsverhalten lernen. „Der Mobilitätsknotenpunkt Garage ist für die Elektromobilität ein ganz wesentliches Forschungsumfeld, hier findet in Großstädten die Mehrheit der Ladevorgänge statt. Deshalb wollen wir uns das Nutzungsverhalten in der Seestadt genauer ansehen“, so Michael Strebl, Wien Energie-Geschäftsführer. „Unsere Systeme sollen künftig netzdienlich, aber auch kundenorientiert sein. Das heißt, wir wollen den vorhandenen Ökostrom so intelligent wie möglich nutzen, verteilen und Netzüberlastungen verhindern. Und: Dem Kunden ein startbereites Auto bieten, genau dann, wenn er es braucht.“

Intelligentes, stabiles Netz

Ebenfalls zentraler Bestandteil der Infrastruktur ist der von Wiener Netze entwickelte „Grid-Controller“. Er überwacht den Zustand des Versorgungsnetzes. „Smart Charging ist ein wichtiger und aus Netze-Sicht unbedingt erforderlicher Schritt, wenn wir Richtung E-Mobilität gehen“, betont Wiener Netze-Geschäftsführer Thomas Maderbacher. „Unser Versorgungsnetz zählt zu den sichersten Europas. Damit das auch in Zukunft so bleibt, sind Forschungsprojekte wie dieses hier wichtig“, so Maderbacher und weiter: „Für den erwarteten Anstieg von Elektro-Fahrzeugen in Zukunft ist punktuell ein moderater Netzausbau notwendig. Es braucht aber in jedem Fall geeignete Steuerungsmittel, um das Netz vor Überlastung zu schützen. Neben dem Einsatz von intelligenten Lastmanagementsystemen, Anreize für Konsumenten durch gestaffelte Tarife, sind auch bei Bedarf Steuerungsmöglichkeiten durch die Netzbetreiber notwendig.“

Mit vorausschauender Planung, Investition und Forschung sorgen die Wiener Netze bereits heute dafür, dass die Stromversorgung in Wien und Umgebung auch in Zukunft sicher und für die Energiewende bereit ist. Jährlich investieren die Wiener Netze dazu 300 Millionen Euro.

Über die ASCR

Die Forschungsgesellschaft Aspern Smart City Research Gmbh & Co KG (ASCR) wurde von Siemens AG Österreich (44,1%), Wien Energie GmbH (29,95 %), Wiener Netze GmbH (20%) und der Stadt Wien (Wirtschaftsagentur Wien 4,66%; Wien 3420 Holding GmbH, 1,29%) ins Leben gerufen. Grundlegendes Ziel der ASCR ist es, Lösungen für die Energiezukunft im urbanen Raum zu entwickeln und unser Energiesystem effizienter und klimafreundlicher zu machen. Diese konkrete Anwendungsforschung soll der Stadt Wien und deren BewohnerInnen zu Gute kommen. Ein Kooperationsmodell in dieser Größenordnung ist bis dato einmalig. Über 100 Personen aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Bereichen sind an diesem Forschungsvorhaben direkt beteiligt. 2019 startete die zweite Projektphase „ASCR 2023“. Dabei stehen gesamt 17 „Use Cases“ Zentrum der Forschungstätigkeit. Das Spektrum reicht dabei von der weiteren intelligenten Vernetzung von Gebäuden, Netzen und Märkten, über neue Ansätze der Gebäudeheizung und -kühlung bis zur möglichen Nutzung von E-Autos als künftige Energiespeicher. www.ascr.at

Über den SEEHUB

Ein Treffpunkt für Arbeit, Forschung und Sport: Perfekt in die städtische Infrastruktur der Seestadt eingebunden, wurde der SEEHUB als modernes, multifunktionales, nachhaltiges Garagen-Hybrid-Gebäude realisiert, das den heute vielfältigen urbanen Anforderungen in höchstem Maße entspricht. Ein Projekt der List Group mit Sitz in Wien, die seit vielen Jahrzehnten erfolgreich als privater Errichter, Eigentümer und Betreiber in den Bereichen Garagen, Immobilien, Handel und Hotellerie & Gastronomie tätig ist. www.list-group.at

ASCR-Technik im Einsatz: Kühle Böden am Kirschblütenpark

© Auris Immo Solutions

Fußbodenkühlung: Erster Praxistest außerhalb der Seestadt

Zuwachs in der ASCR Forschungsumgebung: Gemeinsam mit Wien Energie startet die Anwendung klimafreundlicher Raumkühlung außerhalb der Seestadt. Im Stadtteil „Kirschblütenpark“ werden an Hitzetagen ab sofort 133 Wohnungen um bis zu 5 Grad heruntergekühlt.

ASCR-Technik im Einsatz: Kühle Böden am Kirschblütenpark

Pünktlich zum Hochsommer erweitert die ASCR ihre Forschungsumgebung um ein neues Gebäude. Im Stadtteil „Kirschblütenpark“ im 22. Wiener Gemeindebezirk forscht die ASCR gemeinsam mit Gesellschafter Wien Energie an klimafreundlicher Fußbodenkühlung in Bestandsgebäuden. In aspern Seestadt ist die Technik bereits in 40 Wohnungen des Wohngebäudes D12 im Einsatz. Nun erfolgt der erstmalige Praxistest außerhalb der Seestadt – 133 Wohnungen in der Bonsaigasse erhalten ab sofort eine Abkühlung.

An Hitzetagen wird die bestehende Fußbodenheizung dazu mit kaltem Wasser durchspült. Eine Wärmepumpe verteilt das kalte Wasser auf die einzelnen Wohnungen, die Räume können so um bis zu 5 Grad heruntergekühlt werden. Davon profitiert neben den BewohnerInnen vor allem die Umwelt: Im Vergleich mit herkömmlichen Klimaanlagen spart die verwendete Fußbodenkühlung nicht nur bis zu 30 Prozent CO2 ein. Auch der sonst übliche Ausstoß von Abwärme in die direkte Umgebung bleibt aus, da die rückgewonnene Wärme für die Warmwasserversorgung der Haushalte genutzt wird. Durch den Wegfall der bisher üblichen, sperrigen Anlagen wird zudem Platz für Photovoltaik- und Solaranlagen sowie Fassadenbegrünung frei.

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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

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