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

Sprechende Häuser in aspern Seestadt | Aspern Smart City Research Gmbh & Co KG (ASCR), 12.02.2019

Aspern Smart City Research startet zweite Projektphase: ASCR 2023

Sprechende Häuser in aspern Seestadt | Aspern Smart City Research Gmbh & Co KG (ASCR), 12.02.2019

Technikzentrale, Wetterstation, Automobil, UserIn und smartes Netz – nur einige Gesprächspartner von zukünftigen intelligenten Gebäuden. In aspern Seestadt sind diese bereits Realität. Die Smart Buildings im Rahmen von Europas größtem und innovativstem Energieforschungsprojekt – Aspern Smart City Research (ASCR) – sprechen bereits rund zehn „Sprachen“. In der kommenden Projektphase „ASCR 2023“ treten sie, dank des interdisziplinären Einsatzes von über 100 ForscherInnen, in Dialog: Schwerpunkte der kommenden Programmperiode sind die weitere intelligente Vernetzung von Gebäuden, Netzen und Märkten, die vertiefende Erforschung von Wärmeabluftnutzung auch im Sinne der Raumkühlung und nicht zuletzt die Fragen des smarten Beladens von E-Autos sowie deren mögliche Nutzung als künftige Energiespeicher.

2013 gemeinsam von Siemens Österreich, Wien Energie, Wiener Netze, Wirtschaftsagentur Wien und der Seestädter Entwicklungsgesellschaft Wien 3420 AG ins Leben gerufen, forscht ASCR mit Echtdaten aus dem Stadtentwicklungsgebiet aspern Seestadt an Lösungen für die Energiezukunft im urbanen Raum. In den vergangenen fünf Jahren wurde eine hochmoderne Forschungsumgebung – bestehend aus einem umfassenden intelligenten Energienetz, einem Wohngebäude, einem Studierendenheim sowie einem Bildungscampus – geschaffen. 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 BewohnerInnen entstehen.

„Die ASCR ist Wiens Antwort auf die drängenden Fragen der Energiezukunft und der Versorgungssicherheit, wir erwarten uns von dieser Forschungskooperation natürlich auch marktreife Produkte. Denn hier werden schon heute die nachhaltigen Konzepte für die Energieversorgung von morgen entwickelt, die Ressourcen schonen und die Lebensqualität der Wienerinnen und Wiener auch für die Zukunft nachhaltig sichern“, so Ulli Sima, Stadträtin für Umwelt und Wiener Stadtwerke, über das Wiener Vorzeige-Energieforschungsprojekt.

„Ein Energieforschungsprojekt in dieser Größe und mit diesen Partnern ist in Europa einzigartig“, führt Siemens Österreich Generaldirektor Wolfgang Hesoun aus. „Aus den bisherigen Forschungsaktivitäten wurden bereits 15 prototypische Lösungen in den Bereichen intelligente Gebäude und Netzinfrastruktur entwickelt, sowie 11 Patente angemeldet. Darauf sind wir stolz. Im Forschungsumfeld der Seestadt finden wir die optimalen Bedingungen vor, um die neuen Technologien und Lösungen die den Energieverbrauch von Gebäuden optimieren, in realem Umfeld anzuwenden.“

Dabei immer im Fokus: die NutzerInnen. MieterInnen im Projekt haben verschiedene Werkzeuge – wie ein Home Automation System, eine Smart User App, eine Energievertrauensperson oder auch einen flexiblen Stromtarif – an der Hand, damit sie so energie- und kosteneffizient wie möglich agieren können. Gleichzeitig ist das Stromnetz vor Ort mit zahlreichen Sensoren ausgestattet. Es ist damit kein passives Verteilernetz, sondern ein tatsächlich smartes Stromnetz, das auf den aktuellen Energiebedarf flexibel reagieren kann. „Dieses Zusammenspiel von Anwendungen und interdisziplinären Zugängen der ASCR-Gesellschafter macht den Erfolg der Zusammenarbeit aus. Wir lernen, was die Stromversorgung der Zukunft braucht. Und noch viel wichtiger: wir lernen, was die BewohnerInnen smarter Gebäude tatsächlich benötigen und sinnvoll für sich nützen können“, sagt Peter Weinelt, Generaldirektor-Stv. der Wiener Stadtwerke.

Multilinguale Gebäude

Die von der ASCR beforschten Gebäude stehen in laufendem Austausch mit verschiedensten Mess- und Kontrollstationen: Von thermischer und elektrischer Infrastruktur, über Wetterstation und Photovoltaikanlage am Dach, bis hin zu Speichern und intelligenten Netzstationen. „Unsere Gebäude sind wahre Meister der Kommunikation. Man könnte sagen, sie sprechen rund zehn verschiedene Sprachen – Tendenz steigend“, führt Robert Grüneis, Geschäftsführer der ASCR, aus. Denn in der neuen Programmphase „ASCR 2023“ werden die Gebäude, zu denen unter anderem auch das Technologiezentrum Seestadt hinzukommt, weiter vernetzt. „Die Entwicklung von optimal aufeinander abgestimmten Erzeugungs- und Speicherkomponenten auf Basis erneuerbarer Energien innerhalb der Bauobjekte ist soweit abgeschlossen. Jetzt treten unsere Häuser in Dialog“, so Grüneis. Gemeint ist damit die Kommunikation mit Energienetzen und -märkten, wo Smart Buildings in Sachen Harmonisierung der Netzauslastung, indem sie punktuell Flexibilität zur Verfügung stellen, zukünftig eine große Rolle spielen werden.

Garagenluft sorgt für gutes Raumklima und Umweltschutz

Durch den smarten Einsatz von dezentralen erneuerbaren Energien können sowohl die Preisschwankungen von fossilen Brennstoffen abgefedert, als auch das Klima deutlich entlastet werden. Neben bekannten Maßnahmen – wie etwa Photovoltaikanlagen – kommen in der Forschungsumgebung der ASCR eine Vielzahl an neuen innovativen Methoden zum Einsatz – wie beispielsweise die Nutzung von Wärmeabluft für Heizungen und künftig auch der Raumkühlung. Letztere ist nicht zuletzt in Zeiten immer heißerer Sommer eine zentrale Herausforderung für die Energieversorgung.

Im Wohngebäude beispielweise wird die Garagenluft zur Heizung der 213 Wohneinheiten mittels Fußbodenheizung wiederverwertet. Alle Maßnahmen – von Photovoltaik, über thermische und elektrische Speicher, bis zu smarter Gebäudeleittechnik und genannter Wärmerückgewinnung – eingerechnet, kommt es so zu einer CO2 Einsparung von 71 % gegenüber klassischen Gaskessel-Heizungen.

Elektroautos als Energiespeicher der Zukunft

In der kommenden Projektphase „ASCR 2023“ stehen gesamt 17 „Use Cases“ im Zentrum der Forschungstätigkeiten. Gesteigerte Aufmerksamkeit gilt dabei unter anderem dem zukünftigen Umstieg auf Elektromobilität. Durch den Einsatz von dezentralen erneuerbaren Energien ergeben sich neue Chancen im Bereich der Ladung und Energiespeicherung von Autobatterien. Dank „Smart Charging“ werden BenutzerInnen zukünftig ihre Autos – je nach aktuellem Energiepreis und Nutzerverhalten – intelligent laden können. Und in einem weiteren Schritt sollen Autobatterien als Speicher von Energie dienen, die bei Bedarf ins Netz eingespeist werden kann – „Vehicle to Grid“.

Wirtschaftlicher Nutzen und Standortfaktor

Die ASCR in aspern Seestadt liegt eingebettet in das Technologiezentrum vor Ort und ist damit wichtiger Standortfaktor für die Ansiedlung von Unternehmen und Start-ups aus Zukunftsbranchen wie Industrie 4.0 oder Nachhaltigkeitstechnologien. Dies für die Wiener Wirtschaft optimal zu nützen ist Aufgabe des ASCR-Gesellschafters Wirtschaftsagentur Wien. Demgegenüber kümmert sich die Seestädter Entwicklungsgesellschaft Wien 3420 AG um den Austausch und die Vernetzung mit der Bau- und Immobilienwirtschaft: Sei es im Bereich großer Bauträger oder auch junger, innovativer Start-ups. So gelingt letztlich der Transfer der Ergebnisse zu den Menschen direkt in aspern Seestadt.

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.