Smart City und intelligente Energieverteilung

Smart City: Energieverteilung in der Stadt der Zukunft

Die Smarte City braucht viele Lösungen.

Dank der Fridays for Future-Bewegung ist der Klimawandel und der dringende Handlungsbedarf in das Bewusstsein von noch mehr Menschen gedrungen. Der Druck auf Politik und verantwortliche Akteure im Energiesektor und anderen Bereichen steigt. Doch wie kann eine wirksame Energiewende in den zukünftigen „Smart Citys“ gelingen? In den folgenden Ausführungen zeigen wir, wie ein virtuelles Kraftwerk die Energiewende in Ballungszentren vorantreiben kann, dabei Mehraufwand für Anlagenbetreiber reduziert, Kosten spart und gleichzeitig rentable Mehrerlöse generiert.

Digitale Plattformen – das Energiesystem der Zukunft in voll vernetzten Städten?

Die Smarte City braucht viele Lösungen: Gebäudeautomation, E-Goverment, autonomes Fahren, 5G, Öffentlicher Transport, Smart Factory, Smart Home bis hin zum Laden von E-Scooter – aber auch eine nachhaltige dezentrale Energieversorgung.
Die Energiewende ist Pflichtprogramm. Und für deren Umsetzung sind neue und schnellgreifende Strategien dringend erforderlich. Dies setzt ein Umdenken und ein entschlossenes Handeln auf dem gesamten Energiemarkt voraus.

Doch wie sehen innovative Modelle der Branche aus?

Wie können auch kleinere Anlagenbetreiber und Unternehmen professionell und wirtschaftlich agieren und die Energiewende weiter und zuverlässig ausbauen? Wie können gleichzeitig Energieengpässe in der Versorgung vermieden werden? Welche Rolle spielt die Digitalisierung?

Fest steht, dass sich der deutsche Energiemarkt bereits in einer Kraftwerkswende befindet. Kohle- und Atomkraftwerke sind Auslaufmodelle. Praxistests zeigen, dass eine Vollversorgung mit erneuerbaren Energien realistisch ist und große Kraftwerke ersetzbar sind. Mit der Energiewende nimmt die Anzahl dezentraler, regenerativer Erzeugungsanlagen stetig zu. Sie alle müssen die Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit gewährleisten. Diese dezentralen Anlagen müssen deshalb intelligent und effizient miteinander vernetzt und gesteuert werden. Herausforderungen einer neuen Kraftwerksgeneration die gestemmt werden müssen.

Nachhaltige Energieversorgung in der grünen Stadt

Kurz zusammengefasst: Die Digitalisierungsplattform selbst ist kein Stromproduzent. Es schließt dezentrale, kleinere Energieanlagen wie Blockheizkraftwerke, Wind-, Wasser- und Solaranlagen zu einer vernetzten, flexibel regelbaren und zentral gesteuerten Anlage zusammen (Gebäudemanagement). Dahinter verbirgt sich ein extrem hoher IT-Aufwand. Im Leitsystem laufen die Informationen aller angeschlossenen Anlagen zusammen. Mit Hilfe eines eigenen Rechenzentrums wie beim BentoNet werden die Daten in Echtzeit koordiniert. Sie geben Auskunft über den Auslastungszustand jeder einzelnen Anlage und errechnen Prognosen für eventuelle Energieschwankungen. Diese sensible Datenkommunikation verläuft mit Unterstützung besonders gesicherter Verbindungen.

Regelbare Anlagen wie Wasserkraftwerke, BHKWs oder Notstromaggregate spielen bei der Energiewende eine besondere Rolle. Sie können bei einem Überangebot von Strom zum einen ihre Produktion drosseln bzw. unterbrechen (negative Regelenergie) und zum anderen bei einer Stromknappheit zusätzlichen Strom (positive Regelenergie) ins Netz einspeisen. Auch können so Mieterstrom-Lösungen realisiert werden mit dem die Mieter direkt vom nachhaltigen und günstigen Strom der dezentralen Anlagen profitieren können – Stichwort Smart Factory.

Was kann eine digitale Plattform leisten?

Zweck einer Plattform ist hauptsächlich die gemeinsame Vermarktung von Strom und der flexible und verlässliche Zugriff auf Leistung der aggregierten Anlagen zu jeder Zeit. Die besondere Stärke einer gemeinsamen Infrastruktur ist die schnelle Anpassungsfähigkeit. Diese Flexibilität – übrigens ein deutliches Unterscheidungsmerkmal gegenüber den traditionellen Großkraftwerken – ermöglicht einen anpassungsfähigen Handel an der Börse, um den erzeugten Strom rentabel zu vermarkten.

Wie zukunftsfähig sind Plattformen als Geschäftsmodelle am Energiemarkt der Zukunft?

Erneuerbare Energien sind Flächen-Intensiv. Ihre Gewinnung wird außerhalb der Ballungszentren geschehen. Daher wird der Energiemarkt der Zukunft von virtuellen Kraftwerken in den Smarten Citys bestimmt.

Digitale Technologien helfen, die angeschlossenen Anlagen sinnvoll zu vernetzen und die Daten nachhaltig zu verarbeiten. Im Minutentakt trifft eine Flut von Informationen auf die Infrastruktur vor Ort, eine analoge Berechnung ist unmöglich. Hier hat die Digitalisierung also schon erfolgreich Einzug gehalten. Zukünftig wird der Energiemarkt von einer dezentralen Stromerzeugung und von Batteriespeichertechnologien dominiert und die Weiterentwicklung der intelligenten Vernetzung forciert. Dabei wird auch das Internet der Dinge (IoT) eine gravierende Rolle spielen. Beispiele hierfür sind Lademanagement und Lastenverteilung bei der E-Mobilität. Eine erfolgreiche Energiewende ist ohne Digitalisierung chancenlos. Optimales Assetmanagement sorgen für klimafreundlichen Strom und sind der Herausforderung der Digitalisierung durchaus gewachsen.

Mit einer Beteiligung an einer digitalen Plattform steht den Anlagebetreibern zudem ein Zugang zu verschiedenen Märkten offen. Sie können ihren Strom an der Börse handeln lassen oder über den Regelenergiemarkt zu einer zuverlässigen Auslastung beitragen. Ziel für den Betreiber muss es sein, positive strategische und betriebswirtschaftliche Effekte zu generieren.

IoT Plattformen mit ÜNB-Konformität wie das BentoNet bietet den Betreibern Versorgungssicherheit, einen effizienten und transparenten Anlagebetrieb mit Energiemanagement, höhere Wirtschaftlichkeit, Arbeitserleichterung und – last but not least – die Möglichkeit, einen aktiven Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Es ist einfach, schnell, sicher und kostengünstig.

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