3. Schwerpunkt: Urbane Energiesysteme

Herausforderung: Versorgung der Stadt erfolgt aus dem Umland – in Zukunft verstärkt mit erneuerbarer Energie, z.T. mit fluktuierender Energie aus Wind und Sonne. Wie müssen die Energieinfrastruktur einerseits und die Energienutzungskonzepte und Energienutzungstechnologien gestaltet werden? Einerseits soll die (erneuerbare) Energie aus dem Umland optimal und hoch effizient genutzt werden andererseits muss die Energieinfrastruktur entsprechend angepasst werden. Ansätze wie Smart Grids, Spartenintegration, Hypergrids, Flexibilität in städtischen Energiesystemen, Demand Side Management, Speicher, Synergien zwischen Energieträgern, Virtuelle Kraftwerke etc. sollen weitergedacht werden und entsprechende konkrete Technologien und Lösungen für den urbanen Raum entwickelt werden.

Um erneuerbare Energien in der Stadt der Zukunft optimal nutzen zu können und hoch effiziente Energiesysteme zu entwickeln sind auch bisherige Konzepte der Einbindung von Verbrauchern („consumer to grid“), der Eigenverbrauchsoptimierung im Gebäude, der Netzintegration auf Objektebene („Building to Grid“), Zellenmanagement und überregionaler Energieaustausch weiterzuentwickeln und in Gesamtkonzepte zu integrieren.

Die Energieinfrastrukturen sind weiter zu entwickeln und zu modernisieren um flexible, integrierte und kundenorientierte Dienstleistungen zu ermöglichen, und die neuen Konzepte und Technologien zu integrieren. Technologien zur Onsite-Energieumwandlung und -nutzung im urbanen Raum sind entsprechend weiterzuentwickeln.

Die Themen Zukunftsfähigkeit und Adaptivität von Technologien und Lösungen, Synergien und Optimierungspotentiale im Zusammenwirken unterschiedlicher Infrastrukturen, Konvergenz von Technologien und Anwendungsbereichen, Security und Privacy, Versorgungssicherheit und Systemresilienz, Energieeffizienz von Equipment sowie zukünftige Geschäfts- und Marktmodelle sollen mitgedacht werden.

Themen im Schwerpunkt „Urbane Energiesysteme“:

  • Die Stadt als Energie-Schwamm
  • Energiemanagement im Stadtquartier
  • Optimierte Versorgungsinfrastruktur und Netze als Enabling Technology
  • Umwandlungstechnologien zur Onsite Energienutzung

4 thoughts on “3. Schwerpunkt: Urbane Energiesysteme

  1. Thomas Loew

    Für den thematischen Schwerpunkt urbane Energiesysteme sei auf die Studie „Optionen für die Gestaltung des Wiener Energiesystems der Zukunft“ verwiesen. Diese im Auftrag der Wiener Stadtwerke erstellte Studie kommt unter anderem zu folgenden Ergebnissen:
    • Wien wächst, nicht aber der Wärmeverbrauch.
    • Die Strommärkte sind dauerhaft im Umbruch.
    • Viele BürgerInnen beteiligen sich gerne an Projekten zu erneuerbaren Energien. Hier gibt es neue Geschäftsfelder für Energieversorger.
    • Es gibt ein großes Potenzial für die Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien.
    • Das Potenzial für die Erzeugung Wärme aus erneuerbaren Energien ist knapp.
    • Für eine stärker auf erneuerbaren Energien basierende Lösung muss Wien zusammen mit dem Umland betrachtet werden.

    Viele der Informationen und Erkenntnisse lassen sich auch auf andere Städte übertragen. Zu der Studie gibt es auch eine Kurzfassung.

    Bibliografische Angaben:
    Haas, Reinhard; Suna, Demet; Loew, Thomas; Zeschmar-Lahl, Barbara: Optionen für die Gestaltung des Wiener Energiesystems der Zukunft. Wien 2013. Download im Nachhaltigkeitsportal der Wiener Stadtwerke http://www.nachhaltigkeit.wienerstadtwerke.at/wiener-stadtwerke/download-bereich.html#c396

  2. Fronius International

    Um urbane Energiesysteme bestmöglich aufbauen zu können, bedarf es verschiedener dezentraler Komponenten, welche auf einfache Weise miteinander kommunizieren können. Dabei ist diese Funktion gleichermaßen wichtig für Lastmanagement, Optimierung des Energiemanagements egal ob bei lokalen oder überregionalen Regelungen oder für den Einsatz in virtuellen Kraftwerken.
    Leider gibt es nicht den einen Kommunikationsstandard der für alle Gegebenheiten und alle Komponenten passt. Daher sind immer wieder Gateways im Einsatz, welche die notwendigen Bindeglieder spielen.
    In Zukunft wird es aber auch wichtig sein, soweit als möglich den Einsatz dieser Gateways zu minimieren, da diese Kostentreiber für das System sind.
    Funktionell sprechen wir beispielsweise schon heute bei unseren PV-Wechselrichtern von „SmartGridReady“ da diese international schon in einigen Smart-Grid-Projekten als Teilkomponente eingesetzt werden.
    In Zukunft wird es aber notwendig sein, fix definierte und standardisierte Kommunikationsschnittstellen zu den Geräten zu haben und proprietäre Schnittstellen zu vermeiden, um eine gute Zusammenarbeit von allen Komponenten zu gewährleisten.
    Eine Lösung dafür könnte sein, IP als Basis einzusetzten und darauf definierte Softwareschnittstellen zu verwenden.

    Bei Fragen oder Projektideen zu diesem Thema können Sie uns gerne direkt ansprechen.
    pv(at)fronius.com
    Smart Grid Ready – Fronius Solarelektronik

  3. Markus Biberacher

    Die Kopplung von urbanen Räumen mit dem Umland zum Zwecke einer nachhaltigen energetischen Versorgung ist ein hochspannendes Thema. Es gilt hier on-site Möglichkeiten der Nutzung erneuerbarer Resourcen im urbanen Raum (wie Solar, Micro-Windkraft oder Umgebungswärme) im Kontext zu sehen mit Beiträgen aus dem Umland (wie Biomasse) . Zu beachten sind hierbei auch kritische räumliche Größen für urbane Räume und deren Versorgung aus dem Umland wie auch mögliche Konfliktfelder in der Zuordung von „Umland“ zu benachbarten urbanen Räumen zur Sicherstellung der Versorgung. Dies integrativ für einen übergeordneten Raum mit urbanen Sub-Klustern zu betrachten ist auch ein relevantes Themenfeld das Beachtung finden sollte.

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