Warum eine Smart City umfassende und flexible Energielösungen braucht

Das Leben spielt sich immer in Städten ab, was Kommunen und Städte zunehmend vor neue Herausforderungen stellt. Wie bleiben Städte künftig lebenswert und wie können sie zum Schutz des Klimas beitragen? Und wie können wir Städte nachhaltiger gestalten? Die Digitalisierung und damit Konzepte einer Smart City können dazu beitragen diese Fragen zu beantworten. So können wir Gebäude effizienter planen und bewirtschaften, bedarfsgerechte Mobilitätskonzepte anbieten, sowie die Energieversorgung effizient, erneuerbar und dezentral umgestalten. Wichtig ist dabei aber nicht zu vergessen, dass es um die Menschen und deren Lebensqualität in der Stadt geht. Eine wichtige Rolle in der Smart-City spielen die Unternehmen aus der Energiewirtschaft.

Smart City & Climate Solutions auf der E-world 2019

Aus diesem Grund bin ich gespannt welche Rolle die Smart City und die urbane Energiewende in der kommenden Woche auf der diesjährigen E-world energy & water spielen. Im Konferenzprogramm der Leitmesse der europäischen Energiewirtschaft stehen Smart Cities und Climate Solutions im Fokus. Die Messe findet vom 05. bis 07. Februar 2019 in der Messe Essen statt.

Als Medienpartner bin ich auch in diesem Jahr vor Ort und freue mich auf interessante Gespräche mit Ausstellern und anderen Besuchern. Meinen Fokus möchte ich auf eine effiziente, nachhaltige und intelligente Energieversorgung legen.

Energielösungen für die Smart City

Über die Definition der Smart City hatte ich bereits in der vergangenen Woche im Bericht über den A2 Accelerator Smart City Demo Day geschrieben. Eine nachhaltige und effiziente Energieversorgung gehört zu den wesentlichen Komponenten einer Smart-City. Dazu braucht es integrierte Energielösungen, die Strom, Wärme und Mobilität zusammen betrachten. Der begrenzte Platz und der hohe Bedarf an Energie, sowie die räumliche Nähe zwischen Verbrauch und Erzeugung sind ideal für eine integrierte Betrachtung der Energieversorgung in der Stadt. Hinzu kommt, dass noch andere Bereiche einer Smart City mit der Energieversorgung verknüpft sind, wie z.B. die smarte Beleuchtung von Straßen.

In der Smart City betrachtet man die Nachhaltigkeit nicht nur aus ökologischer Sicht. Es geht auch um Strukturen, die längere Zeit erhalten bleiben und sich anpassen können an Veränderungen. Eine neue Struktur in der Energieversorgung ist nicht auf eine einzelne Lösung ausgerichtet, sondern flexibel. Weiter schreibt das Fraunhofer Zentrum für Smart Cities, durch die anpassungsfähige Versorgungsinfrastruktur entsteht „eine Dynamik, die ein höchstmögliches Maß an Effizienz und damit Nachhaltigkeit zum Ziel hat“. Diese Dynamik kann auch einen anderen Markt und Wettbewerb beflügeln, an dem Verbraucher mehr partizipieren können.

Anforderungen für Energielösungen in der Smart City

Auf dem Land ist viel Platz für Windenergie- oder Freiflächen-Solaranlagen. In der Stadt leben viele Menschen auf engem Raum zusammen. Da gibt es eigene Anforderungen an die Energielösungen, wobei eine hohe Energieeffizienz und eine lokale Versorgung mit erneuerbaren Energien als selbstverständlich gelten sollten. Weitere Anforderungen und Kriterien für Energielösungen in der Smart City beschreibt der Forschungsverbund Erneuerbare Energien (FVEE):

• Intelligente Infrastruktur mit einer Steuerung der Erzeugung, Verteilung, Speicherung, Umwandlung und des Verbrauchs von Energie mit einem systemischen Vorgehen und optimierten, konsistenten Lösungen in der Kommune bei der Umsetzung der Energiewende
• Intelligente verbraucherzentrierte Angebote (z. B. multimodale Mobilitätssysteme mit einer breiten Palette möglicher Verkehrsmittel)
• Nutzung von Synergieeffekten an den Schnittstellen des kommunalen Energiesystems zu Gebäuden, Wasserversorgung, Abwasser- und Abfallentsorgung, Informationstechnologien, Mobilität, Stadtentwicklung, etc.
• Eine hohe Versorgungssicherheit und nachhaltige Energieversorgung in der Kommune
• Die Wertschöpfung und Arbeitsplätze bleiben vor Ort anstelle eines Kaufkraftabfluss durch Energieimport.

Beispiel-Projekt „Hybride Stadtspeicher“

Viele solcher Projekte mit Energielösungen in der Stadt sind heute noch Einzellösungen oder Forschungsprojekte. Ein beispielhaftes Forschungsprojekt ist das Projekt „Hybride Stadtspeicher„. Dieses Projekt habe ich ausgewählt, da es die Besonderheiten der Stadt aufgreift. Es hatte das Ziel, in der Annahme es ist abgeschlossen, „hybride Speicherkomponenten zu entwickeln bzw. zu erschließen, sie zu einem virtuellen, hybriden Speicher am Ortsnetztrafo zusammenzuführen und von dort real regel- und nutzbar zu machen, um die Stadt als Speicher für Erneuerbare Energien zu nutzen“.

Das Projekt zeigt sehr anschaulich, dass es nicht ausreicht auf eine einzelne Lösung für Energiespeicher zu setzen, sondern auf eine Kombination aus unterschiedlichen Speicher-Technologien und verschiebbare Lasten. Nur so bleibt die Energielösung flexibel und anpassbar an unterschiedliche Situationen. So lassen sich die hybriden Stadtspeicher für Wärme und Strom sehr gut skalieren auf unterschiedliche Größenordnungen.

Vision einer Smart City

Was gehört alles zu einer Smart City? Es ist schwierig ein einzelnes Thema, hier die Energie, auszuwählen ohne die Verbindung zu anderen Themen zu betrachten. Wie hängen einzelne Bereiche zusammen und was ist alles möglich? Als kleine Anregung dient vielleicht diese Infografik, mit der ich nicht sagen möchte, dass es auch wirklich so kommen wird.

Smart Cities – Uniting People – eine Infografik von RS Components

Weitere Texte zum Thema Smart City

Einige Male hatte ich mich bereits mit dem Thema Energielösungen für die Smart City beschäftigt.  Diese Texte findest Du hier:

• Erlebnis Elektromobilität und zukunftsfähiges Stadtquartier Franklin auf der Smart-Grids BW Bloggertour 2018, vom 21.03.2018
• Smart-City Hyllie mit dem Ziel 100% erneuerbaren Energien bis 2020, vom 14.08.2017
• Intelligente Steuerungssysteme und bessere Energieeffizienz mit Smart-City-Technologie, vom 22.09.2017

Energielösungen für die Smart-City stehen erst am Anfang

Die Energiewende in der Stadt steht noch immer in den Startlöchern. So langsam kommen immer mehr interessante Projekte, wie der hybride Stadtspeicher oder in den oben erwähnten Texten. In Quartieren und Nachbarschaften kann der Anfang von integrierten Energielösungen stehen, die zu einer gesamten Lösung für die Stadt zusammen wachsen. Es gibt da viele weitere Technologien, die zum Einsatz kommen können. Besonders spannend finde ich die Entwicklung bei Mieterstrom, der keineswegs am Ende ist, wie der Text von Polarstern Energie deutlich zeigt. Er spricht sogar von rosigen Aussichten für Mieterstrom, und das meines Erachtens weil sie sich um umfassende Lösungen mit Wärme und Mobilität kümmern.

Für umfassende Lösungen in der ganzen Stadt braucht es eine Kommunikation von Verbrauchern und Erzeugern. Ohne diesen Austausch von Daten ist es schwierig oder nicht möglich Erzeuger und Verbraucher besser zu vernetzen für eine flexible und nachhaltige Energielösung. Da hilft es nichts auf die wirtschaftlichen Chancen zu blicken, wie in dem Beitrag von Euwid-Energie, wenn die notwendige Infrastruktur fehlt.

Jetzt bin ich erst einmal gespannt was alles zu sehen ist an Energielösungen für die Smart City auf der E-world 2019. Für Gespräche zu diesem Thema bin ich offen. Einen anderen Ausblick auf die Smart Cities bei der E-world 2019 gibt es übrigens bei technewable.com zu lesen.