So revolutionieren Sie die Energieversorgung in Gebäuden
Nachhaltig, kostengünstig und digital skalierbar sollte sie sein – die perfekte Energieversorgung, die moderne Gebäude dekarbonisiert und sie so effizient und lukrativ macht. Experten sind überzeugt: Mit dem wachsenden Trend hin zu dezentraler Energieerzeugung und -versorgung durch sogenannte Smart Grids (oder Micro Smart Grids, wenn sie örtlich auf einen bestimmten Bereich beschränkt sind) ist der Gebäudesektor diesem Ziel einen Quantensprung näher gekommen. Und das freut nicht nur Investoren und Betreiber, für die der selbst erzeugte und gut steuerbare Strom vermarktbare Mehrwerte schafft und neue Geschäftsmodelle generiert.
„Der Weg in die Energiezukunft führt über ein kontinuierliches Lernen und Ausschöpfen aller technischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten mit dem Ziel, bis zur Mitte dieses Jahrhunderts ein Stromversorgungssystem zu erreichen, das weitgehend auf erneuerbaren Energien basiert und möglichst effizient betrieben werden kann.“ Mit diesen Worten beginnt die Zusammenfassung von „Smart Grid and Smart Market“ – einem Positionspapier der Bundesnetzagentur.
Ein Weg, der unvermeidbar ist: Denn Schätzungen der Internationalen Energieagentur (IEA) zufolge wird der jährliche weltweite Stromverbrauch schon bis zum Jahr 2040 um ganze 70 Prozent höher als im Jahr 2015 sein – jenem Jahr, das politisch durch die Ratifizierung des Pariser Klimaschutzabkommens maßgeblich geprägt wurde.
Dieser gewaltige Anstieg hat dazu geführt, dass Stromversorger rund um den Globus nach Antworten auf einige sehr komplexe Fragestellungen rund um das Thema Energie suchen: Wie können wir zum Beispiel gleichzeitig fast doppelt so viel Strom verbrauchen und trotzdem die Emissionen von fossilen Brennstoffen reduzieren? Und wie müssen die heutigen Stromverteilungssysteme weiterentwickelt werden, um dieser wachsenden Nachfrage gerecht zu werden?
Smart Grids als wichtiger Baustein moderner Energieversorgung
Geht es um die zunehmend dezentralisierte Energieversorgung der Zukunft, führt nach Expertenmeinungen an Smart Grids kein Weg vorbei. Das Umweltbundesamt definiert: „Als intelligente Stromnetze kombinieren sie die Erzeugung, Speicherung und den Verbrauch von Energie. Eine zentrale Steuerung stimmt sie optimal aufeinander ab und gleicht somit Leistungsschwankungen – insbesondere durch fluktuierende erneuerbare Energien – im Netz aus.“
Übertragen auf den Gebäudebereich kristallisieren sich hier schnell die wohl signifikantesten Vorteile von (Micro) Smart Grids heraus: Sie machen die Energieversorgung für Gebäude und Areale (weitgehend) unabhängig und flexibel, und können gleichzeitig neue Geschäftsmodelle ermöglichen, etwa wenn ein Gebäudebetreiber den über die hauseigene Solaranlage produzierten Strom seinen Mietern zu einem attraktiven Preis zur Verfügung stellt oder mit überschüssigem Strom die angeschlossene E-Tankstelle versorgt.
Dabei werden in einem Smart Grid natürlich nicht nur Energie, sondern auch Daten transportiert. Denn die Vernetzung von Erzeugern und Verbrauchern erfolgt durch den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) sowie dezentral organisierten Energiemanagementsystemen, die die einzelnen Komponenten koordinieren.
Im Gebäudebetrieb lässt sich so mithilfe intelligenter Softwarelösungen, wie etwa Schneider Electric sie mit seiner Systemarchitektur EcoStruxure for Real Estate zu Verfügung stellt, schnell ermitteln, wieviel Strom produziert und gespeichert wird und wo diese Energie wiedereingesetzt werden kann.
Milliardenschweres Marktvolumen für energieeffiziente Gebäude
Dass das auch aus wirtschaftlicher Perspektive ein höchstlukratives Geschäft ist, zeigt eine Statista-Umfrage aus dem Jahr 2018: Im Rahmen der Studie wurde energieeffizienten Gebäuden – sogenannten „Smart Buildings“ – schon 2016 ein globales Marktvolumen in Höhe von 133 Milliarden Euro attestiert. 2025 soll diese Zahl Prognosen zufolge bei circa 312 Milliarden Euro liegen.
Ein großer Vorteil von Microgrids liegt dabei vor allem im wortwörtlichen „doppelten Netz der Energieversorgung“ – denn: sie werden so flexibel wie möglich und gleichzeitig so unabhängig wie nötig betrieben. Dazu stellt die VDE-Studie „Dezentrale Energieversorgung 2020“ fest: „Betreiber von Microgrids tragen im gleichen Umfang für die Sicherstellung des Netzbetriebes Verantwortung wie die klassischen Energieversorgungsunternehmen, bzw. die heutigen Netzbetreiber. Im Normalfall decken die dezentralen Erzeugungseinheiten den jeweiligen Bedarf. Die Verbindung zu einem überlagerten Netz sorgt ergänzend dafür, dass auch bei Ausfall oder Nichtverfügbarkeit eines Teils der dezentralen Erzeugung die Versorgung des Microgrids gewährleistet ist.“ Und weiter: „Neben einer ausreichenden Erzeugungskapazität erfordert dies eine hochdynamische Regelfähigkeit der dezentralen Erzeugungsanlagen und neue dezentrale Regelkonzepte, unter Einbeziehung der Möglichkeiten moderner Informations- und Kommunikationstechnik.“
Lastspitzenausgleich und Nachhaltigkeitsziele
Gerade für Investoren ist es interessant, wie etwa in der Praxis durch ein Micro Smart Grid Lastspitzen reduziert werden können, etwa wenn temporär nicht benötigte Energieverbraucher abgeschaltet werden können oder selbst erzeugte Energie kurzfristig zwischengespeichert und an anderer Verbraucherstelle wieder eingespeist werden kann.
Auch mit Blick auf die Vermietung von Büro- und Gewerbeflächen kann sich ein Micro Smart Grid schnell rentieren. Schließlich ziehen Mieter, die selbst ambitionierte Nachhaltigkeitsziele haben und an ihre Stakeholder kommunizieren, in der Regel nur in CO2-neutrale Gebäude ein.
EUREF-Campus betreibt Micro Smart Grid
Mit großem Erfolg wird derzeit in Berlin-Schöneberg zum Beispiel der EUREF-Campus – ein sprichwörtliches „Reallabor der Energiewende“ – betrieben. Zu dem Stadtquartier rund um den ehemaligen Gasometer gehört natürlich auch ein Micro Smart Grid, an das zwei Carsharing-Stationen mit insgesamt 36 Elektroladeplätzen angeschlossen sind.
Gut zu wissen: Der EUREF-Campus erfüllt bereits seit 2014 die CO2-Klimaziele der Bundesregierung für das Jahr 2050. Schon im kommenden Jahr soll in der nordrhein-westfälischen Landeshauptstadt Düsseldorf ein weiterer Standort folgen. Dazu Reinhard Müller, Architekt und Vorstandsvorsitzender der EUREF AG: „Mit einem intelligenten Energienetz, effizienten Gebäuden, einer Erprobungsplattform für Zukunftsmobilität und vielen Forschungsprojekten beweist der EUREF-Campus Berlin, dass die Energiewende machbar und finanzierbar ist. Dieses Konzept möchten wir in Nordrhein-Westfalen mit dem EUREF-Campus Düsseldorf weiterentwickeln.“
Ein spannendes Leuchtturm-Projekt, das auch für die zukünftige Entwicklung dezentraler Energieversorgung- und Steuerung wegbereitende Erkenntnisse bringen dürfte.
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