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Energiewende ist nur zu schaffen wenn IKT genutzt wird

Energiemanagement zeigt Potenziale in Mietwohnungen

09.07.2012, 00:00

Frau vor Touch-Panel zur Gebäudesteuerung
Smart Homes sind notwendig um die Energiewende zu schaffen. © Borderstep Institut

Wie kann die Erschließung von Energieeinspar- und Flexibilisierungspotenzialen in Privathaushalten und Gebäuden in der Zukunft aussehen? Auf dem Experten-Forum des Borderstep Instituts "Energiemanagement mit smarten Gebäuden" in Berlin wurden Ansätze über die bestehenden rechtlichen und wirtschaftlichen Grenzen hinaus diskutiert, die eine Erschließung dieser Potenziale ermöglichen. Nur mit Implementierung dieser Parameter sei die Energiewende zu schaffen, so die Ausgangsthese der Diskussion.

Bis zum Jahr 2020 soll der Anteil der erneuerbaren Energien an der Strom- und Wärmeversorgung nochmals deutlich erhöht und der Wärmebedarf des Gebäudebestands um 20 Prozent gesenkt werden. Während sich die aktuelle Förderpolitik im Gebäudebereich vornehmlich auf klassische Sanierungsmaßnahmen wie die Dämmung der Gebäudehülle und den Austausch von Heizkesseln und Fenstern konzentriert, seien weitere Beiträge durch ein dezentrales Energiemanagement von Wärme und Strom speziell im mehrgeschossigen Wohnungsbau erzielbar, so die Forschungsergebnisse des Veranstalters Borderstep.

Das Institut ist Koordinator des Forschungsschwerpunktes SHAPE, der sich mit dem Energiemanagement im mehrgeschossigen Wohnungsbau durch intelligente Heimvernetzung und Heimautomatisierung beschäftigt. Durch ein dezentrales Energiemanagement könnten bis zu 30 Prozent Heizenergie und bis zu 10 Prozent Stromverbrauch im Gebäudebestand eingespart werden, erläuterte Severin Beucker vom Borderstep Institut, das könne anhand von aktuellen Beispielen belegt werden.

Möglich würde dies durch den Einsatz von gezielter Gebäudeautomatisierung, kombiniert mit Smart Grid-Techniken. Die Erschließung der Energieeinsparpotenziale im Gebäudebereich werde jedoch nur gelingen, so Beucker, wenn die Interessen der in diesen Prozess involvierten Akteure verstanden und in den Implementierungsstrategien berücksichtigt werden.

Wie aber lässt sich das sogenannte Smart Home an den Verbraucher bringen und welche Rolle spielt dabei die Anbindung an ein Smart Grid? Moderator der Diskussionsrunde Klaus Fichter erläuterte, dass die Erschließung von Energieeffizienzpotenzialen im Smart Home und Smart Grid ein Optimierungsproblem sei, das jeweils von der Betrachtungsebene abhänge. Technisch sei bereits vieles machbar, die Umsetzung hängt jedoch von attraktiven Geschäftsmodellen ab, die die jeweilige Betrachtungs- und Optimierungsebene berücksichtigten.

Michael Zinke vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gab zu bedenken, dass die angestrebte Energiewende in Deutschland ohne IKT-Systeme wie Smart Home und Smart Grid scheitern werde. In China etwa sei man gerade dabei, den Etat für den Ausbau von Smart Grids zu verfünffachen. Die Energiewende, so Zinke, sei ein "Tsunami des Wandels", und nicht nur das nationale Wirtschaftswachstum hänge davon ab. Deshalb sei es dringend notwendig, den Aufbau eines energieintelligenten Netzes zu verwirklichen, in dem der Haushalt als Energiezelle fungiere - ein Umbau der gesamten Energiearchitektur sei notwendig, um die Energiewende zum Ziel zu bringen. Das Smart Home spiele dabei eine wichtige Rolle, der Kunde wird zum aktiven Marktteilnehmer.

Intelligente Energie-Endgeräte und attraktive Energie-Apps müssten dafür in den Haushalten implementiert werden. Es sei dringend notwendig, dass sich die IT-Welt offensiver in die Energiewende einbringt, so Zinke. Das Smart Home diene dabei als Bindeglied zwischen Smart Grid und dem Massenmarkt - denn ohne eine gewisse Breitenwirksamkeit der neuen Systeme gehe es nicht. Ohne IKT werde die Energiewende an Komplexität scheitern.

Um Strom und Wärme gleichzeitig zu integrieren, setze man verstärkt auf Hybridsysteme, die Strom- und Wärmeerzeugung intelligent kombinieren können. Zur Beschleunigung entsprechender Forschungsaktivitäten hat das BMWi das Technologie-Förderprogramm "E-Energy: IKT-basiertes Energiesystem der Zukunft" gestartet: Das Ziel ist die Schaffung von Modellregionen die zeigen sollen, wie die Stromversorgung durch die IKT wirtschaftlicher, sicherer und umweltverträglicher gestaltet werden kann. Um die Verbreitung von Energiemanagementsystemen zu fördern, sollten Fördermodelle vergleichbar mit denen der energetischen Sanierung im Gebäudebestand entwickelt werden, so Severin Beucker.

Im Projekt SHAPE (Serviceorientierte Heimautomatisierungsplattform zur Energieeffizienzsteigerung) erforscht das Borderstep-Institut die Einbindung einer intelligenten, energieeffizienten Hausautomatisierung in das Smart Grid. Gleichzeitig sei das Energieeinsparpotenzial in Haushalten nicht einfach zu mobilisieren, da zum einen in den Haushalten wenig Kenntnis und Transparenz über den Verbrauch einzelner Geräte herrscht, und Deutschland zum anderen über einen hohen Anteil von gemieteten Immobilien und Wohnungen verfügt.

Investitionen in Energieeffizienz müssen also, wenn sie relevante Einsparpotenziale mobilisieren sollen, sowohl durch den Mieter als auch den Vermieter getätigt werden. An diesem Punkt setzt das Vorhaben Connected Energy - SHAPE an. Es zielt darauf ab, technische Steuerungskomponenten und Softwaredienste zu entwickeln, die eine effiziente Nutzung von Energieverbrauchern (Strom und Heizung) im Haushalt steuern, eine Aggregation und Nutzung vieler kleiner, haushaltsbezogener Energieeffizienz- und Speicherpotenziale insbesondere in Mietwohnungen erlauben, und dadurch eine Koppelung an Technologien des Smart Grid (Smart Metering, intelligente Nahwärmenetze, Integration regenerativer Energiequellen) ermöglichen.

Durch die Implementierung eines dezentralen Energiemanagementsystems in einem unsanierten Gebäude könnte der Energieverbrauch von 160 KWh/m²a auf zirka 110 KWh/m²a fallen, so Beucker. Das sei vergleichbar mit einer energetischen Ertüchtigung der Gebäudehülle. Deshalb könne dies als Ergänzung zu Wärmedämmmaßnahmen gesehen werden, um die klimapolitischen Ziele zu erreichen.

Ludwig Karg von der B.A.U.M. Consult stellte das MeRegio Projekt vor; ein "Energie-Butler" steuert hier das Energiemanagement im Haus. Im Projekt soll untersucht werden, unter welchen Bedingungen der Verbraucher an der Steuerung intelligenter Stromnetze aktiv teilnimmt, und zum Beispiel Strom dann gezielt verbraucht, wenn er am billigsten ist. Teilnehmer solcher Pilotprojekte sind anfangs meist ganz aktiv bei der Sache, schon sehr bald lässt das Interesse dann aber nach. Daher solle man Systeme implementieren, die möglichst einfach nutzbar und eher statisch ausgelegt sind.

Eine besondere Herausforderung stellt die Einführung von Energiemanagementsystemen durch Liegenschaftsverwaltungen dar. Aufgrund der verteilten Eigentumsverhältnisse sei es notwendig, für diesen Fall angepasste Contractingmodelle sowie neue Rechtsformen zu schaffen. Man müsse indes darüber nachdenken, wie man ein Energiemanagement für den Endverbraucher schmackhaft machen kann, regte Professor Heimer von der Technopolis Group die Diskussion um Implementierung von Smart Home-Komponenten an.

Das Smart Home müsse nicht nur wirtschaftlich attraktiver und benutzerfreundlicher werden, sondern auch mehr Marktinteresse wecken; dafür sei ein Vermarktungsmodell zu entwerfen mit der Fragestellung, wer potenzieller Kunde sei und was genau der Kunde von solch einem Produkt erwartet. Die Technik sei vorhanden, jetzt müsse noch die Kosten-Nutzen-Relation neu justiert werden. Es fehle die zündende Idee, wie man ein solches Energiemanagementsystem für den Nutzer attraktiv gestalten könne.

Auch in Österreich verfolgt man ähnliche Energieoptimierungsziele wie in Deutschland. "Salzburg soll bis 2050 klimaneutral werden", berichtete Kurt Nadeje von der Salzburg AG. "Mit dem aktuellen Projekt HiT werden Häuser als interaktive Teilnehmer im Smart Grid in der Modellregion Salzburg getestet." Dazu wird eine große Modell-Wohnanlage mit 130 Eigentums- und Mietwohnungen entstehen, um Smart Home und Smart Grid für die Öffentlichkeit greifbar zu machen.

Die vorrangigen Themen sind dabei eine dezentrale Energieerzeugung, die Implementierung von Smart Home Parametern, die Nutzerfreundlichkeit, Einbinden von Elektromobilität kombiniert mit Car-Sharing in das Energie-System sowie die Speichermöglichkeiten und -fähigkeit elektrischer Energie. Die künftigen Bewohner sollen aus allen Altersgruppen und Schichten kommen, um eine soziale Mischung zu gewährleisten.

Als Energieträger und -systeme sind Biogas, Blockheizkraftwerk, Wärmepumpe und Fotovoltaik vorgesehen, große Pufferspeicher und Betonkernspeicherung, sowie ein Anschluss an das Fernwärmenetz. Die intelligente Steuerung wird über Temperaturfühler, Feuchtemessung, CO2-Messung und Tablets für ein Energieverbrauchs-Feedback erfolgen. Baustart war im Mai 2012, der Bezug soll bereits Mitte 2013 erfolgen.

Ziel ist es, mit dem Modellprojekt einen allgemeinen Leitfaden für Smart-Grid-fähige Wohnungen zu erstellen. Das Energiemanagement im Gebäudebestand könnte einen Beitrag zur Erreichung der klimapolitischen Ziele leisten, waren sich die Teilnehmer einig. Diese Strategie solle daher der Sanierung der Gebäudehülle zur Energieeinsparung gleichgestellt werden.

Thermische Speicher, Wärmepumpen, Solaranlagen und BHKW seien dabei wichtige flexible Komponenten für eine stabile Energieversorgung in der Zukunft. Ihre Dimensionierung und ihr Betrieb sollten gefördert werden, um systemoptimierende Funktionen erfüllen zu können, wie die IKT-Anbindung, der Ausbau von Speicherkapazitäten und ein netzgeführter Betrieb. Es sollten dabei offene IKT-Lösungen angestrebt werden, um die Markteinführung von solchen Heimvernetzungsfunktionen nicht durch zu viele Parallelkomponenten im Haus zu erschweren. Die Energieeinsparung im Wärmebereich könne ausreichen, so die Einschätzung des Borderstep Institut, um solch aufwendigen Infrastruktursysteme zu refinanzieren. Nur die Endverbraucher, als Träger der Kosten, müssten noch überzeugt werden. Nicole Allé

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