CSC Proprietary and Confidential
Smart City – Die Stadt als Energiequelle
Ihr Weg zum optimalen Energiekonzept
Dr. Wilson ...
2CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
I. Aktive Energiequellen in der Stadt
II. Energieeffizienzpotential
III.
Met...
3CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Arbeitshypothese: Durch Methode und IT Einsatz können
Energiepotentiale in d...
CSC Proprietary and Confidential 4May 4, 2015
Aktive Energiequellen in der Stadt
Energieerzeugung dort wo es gebraucht wir...
5CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
PV Einsatz in der Stadt
– 80 – 90 % der Dachflächen nutzbar
• Verwaltungsgeb...
7CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Solarthermie: Konkurriert zwar mit PV, wird aber trotz höherer
Effizienz in ...
8CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Biomasse in der Stadt? Wird vielfach als Düngermittel genutzt.
Energetische ...
10CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Windenergie in der Stadt: Städte haben auch Potential dass sie nutzen
könne...
CSC Proprietary and Confidential 15May 4, 2015
Effizienzpotential
Client Logo
16CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Effizienzpotentiale in einer Stadt: Alle Energiesenken müssen
neu überdacht...
CSC Proprietary and Confidential 18May 4, 2015
Methode und IT Unterstützung zur Nutzung
der Potentiale!
Durch smarte Techn...
19CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Die EE-Integration hat einige Herausforderung zu nehmen. Im
Kontext der Sta...
20CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Mit der Methode der CSC gibt es ein klares Ziel, ein strukturiertes
Vorgehe...
21CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Nachhaltige EDL‘s und Produkte müssen marktkonform erstellt
werden. Auch di...
22CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Phasenmodell zum leichten Verständnis wie Smart City
Projekte von CSC entwi...
23CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Instrumente sind dafür da die Ziele zu erreichen und technische,
sowie orga...
CSC Proprietary and Confidential 24May 4, 2015
Konkrete Anwendungen
Client Logo
25CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Beispiel 1: Smart City Klagenfurt – Definition einer Roadmap
Ziel:
Klagenfu...
26CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Methodisches Vorgehen: Zusammenfassung in drei Phasen
erleichtert das Verst...
27CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Beispiel 2: Smart City Rheintal - Implementierung eine VPPs
Ziele:
1. Eigen...
28CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Technisch-Funktionales Konzept der Smart City Rheintal
Verträge
Bör
se
Wett...
29CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Virtuelle Kraftwerke ermöglichen es Dienstleistungen in den
Vordergrund zu ...
30CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Die Vorteile eines VPP überwiegen, da solch eine Lösung viele
Segmente avis...
31CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015
Zusammenfassung: Erfahrung und IT-Kompetenz erleichtern die
Integration von...
CSC Proprietary and Confidential 32May 4, 2015
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit
Fragen?
Dr. Wilson Maluenda
Email: wmalu...
Nächste SlideShare
Wird geladen in …5
×

2015 epcon stadt_als_energiequelle_v11

525 Aufrufe

Veröffentlicht am

Develop Smart City projects with method

Veröffentlicht in: Umweltschutz
1 Kommentar
0 Gefällt mir
Statistik
Notizen
  • Gehören Sie zu den Ersten, denen das gefällt!

Keine Downloads
Aufrufe
Aufrufe insgesamt
525
Auf SlideShare
0
Aus Einbettungen
0
Anzahl an Einbettungen
3
Aktionen
Geteilt
0
Downloads
1
Kommentare
1
Gefällt mir
0
Einbettungen 0
Keine Einbettungen

Keine Notizen für die Folie

2015 epcon stadt_als_energiequelle_v11

  1. 1. CSC Proprietary and Confidential Smart City – Die Stadt als Energiequelle Ihr Weg zum optimalen Energiekonzept Dr. Wilson Maluenda Epcon 29. – 30.04.2015 Client Logo
  2. 2. 2CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 I. Aktive Energiequellen in der Stadt II. Energieeffizienzpotential III. Methode und IT Unterstützung zur Nutzung der Potentiale! IV. Konkrete Anwendungen Agenda
  3. 3. 3CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Arbeitshypothese: Durch Methode und IT Einsatz können Energiepotentiale in der Stadt besser ausgeschöpft werden. Ziel: Erstellung eines nachhaltigen städtischen Energiekonzeptes durch Einsatz einer erprobten Methode und Nutzung von IT-gestützten Instrumenten. Methode: - 3 Phasen Plan als Best Practice aus bereits realisierten Smart City Projekten - IT-Unterstützung zur einfachen Integration und Nutzung von Energiequellen Ergebnis: - Auf die spezifischen Bedürfnisse der Stadt angepasstes und nachhaltiges Energiekonzept - Kostenreduktion
  4. 4. CSC Proprietary and Confidential 4May 4, 2015 Aktive Energiequellen in der Stadt Energieerzeugung dort wo es gebraucht wird.
  5. 5. 5CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 PV Einsatz in der Stadt – 80 – 90 % der Dachflächen nutzbar • Verwaltungsgebäude • Wohngebäude • Häuser • Parkhäuser – 40 – 55% der Fassadenflächen (abhängig vom Verdichtungsgrad) PV Einsatz in der Stadt ist noch zu gering. Viele Potentiale bleiben ungenutzt. Bildquelle 1: Gebäude in Berlin-Hellersdorf; http://www.erneuerbareenergien.de/solarstrom-fuer-mieter/150/3882/78586 Bildquelle 2: http://exterus.lt/naujienos/pastatai-pritaikyti-saulei/; Bildquelle 3: http://exterus.lt/naujienos/pastatai-pritaikyti-saulei/
  6. 6. 7CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Solarthermie: Konkurriert zwar mit PV, wird aber trotz höherer Effizienz in der Stadt noch viel zu wenig genutzt. • Solarthermie hat höhere Effizienz als PV • Solarthermisches Potentiale – Wien: 19.134 GWh/Jahr – Graz Stadt: 4.291 GWh/Jahr – Graz Umgebung: 3.925 GWh/Jahr Österreich gesamt: 184.888 GWh/Jahr • Innovation durch Energiekonzentration – Rawlemon Energiekugel: 4 Fach effizienter! – Auch bei diffusem Licht Energieerzeugung möglich Quelle: http://www.districtenergy.com/technologies/solar-thermal/ Quelle 2+3: http://www.energiezukunft.eu/solar/forschung/sonnenstrom-aus-der-glaskugel-gn101923/
  7. 7. 8CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Biomasse in der Stadt? Wird vielfach als Düngermittel genutzt. Energetische Nutzung wird nur fallweise betrachtet • Biogas für die Einspeisung als Gas ins Gasnetz oder • Hack- und Sägereste sind saisonal in größeren Mengen vorhanden – Als wärme über Kraft-Wärme Kopplung • Speisereste, Gartenabfälle, Großküchen und Bäckereien oder Lebensmittelindustrie – Dauerhaft vorhanden, in großen Mengen Quelle 1: http://infographics.pbl.nl/biomass/img/pbl-biomassa-wensen-en-grenzen.jpg; Quelle 2: http://cdn.agrarverlag.at/to/mmedia/image//2013.04.24/13668010598128_1.jpg?1366801061; Quelle 3; http://www.alba.info/uploads/pics/Entsorgung-von-Speiseresten.png „In Wien wird täglich jene Menge an Brot als Retourware vernichtet, mit der die zweitgrößte Stadt Österreichs, das ist Graz, versorgt werden kann.“ Quelle: https://www.wien.gv.at/umweltschutz/abfall/lebensmittel/fakten.html
  8. 8. 10CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Windenergie in der Stadt: Städte haben auch Potential dass sie nutzen können. Neue Technologien sind ästhetisch und Geräuscharm • Wien: ca. 50 GWh/a praktisch nutzbares Potential • Alternative Technologien könnten helfen dieses Potential tatsächlich zu erfassen und zu nutzen • Vorteil: Versorgungsquelle für Smart Buildings mittels intelligente EMS Quelle: http://kurier.at/chronik/wien/erstes-windrad-auf-einem-wiener-hausdach-installiert/766.958 Quelle2: http://www.ruhrnachrichten.de/staedte/dortmund/Windkraft-Strom-vom-Stadthaus-Dach;art930,1929220 Quelle3: http://wanderland-austria.blogspot.com/2014/03/vom-treppelweg-wien-zum-donaukanal.html
  9. 9. CSC Proprietary and Confidential 15May 4, 2015 Effizienzpotential Client Logo
  10. 10. 16CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Effizienzpotentiale in einer Stadt: Alle Energiesenken müssen neu überdacht und effizienter werden! • Baubereich – Niedrigenergiehaus – Passivhaus (2009: 4600 Wohneinheiten, potential liegt viel höher) – Energie+ Haus • Straßenbeleuchtung • Verkehr – Sharing-Modelle – E-Cars Quelle 1: http://www2.bauemotion.de/architektenhaeuser/detail/1,11529425/ Quelle 2: http://www.klima-wandel.com/2010/02/17/alternative-zu-solarlampen-strassenbeleuchtung-mit- windkraft/ Quelle 3: http://www.blogdolcevita.com/post/3858/e-vai-electric-car-sharing-in-milan-driving-in-italian-traffic Quelle Studie: http://www.hausderzukunft.at/hdz_pdf/1011_marktpotenzial_passivhaus.pdf
  11. 11. CSC Proprietary and Confidential 18May 4, 2015 Methode und IT Unterstützung zur Nutzung der Potentiale! Durch smarte Technologien Potentiale nutzbar machen! Client Logo
  12. 12. 19CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Die EE-Integration hat einige Herausforderung zu nehmen. Im Kontext der Stadt und der Versorger strukturieren wir sie wie folgt: • Genehmigungen, UVP‘s • Bauliche Beschränkungen • Beste Lokation nicht zugänglich • Fallweise Engpässe bei zu viel Einspeisung • Netzausbau nicht einfach zu planen • Kosten für Netzausbau • Volatilität in der Erzeugung • Volatilität im Verbrauch • Speicher-integration notwendig • Kein Netz-Monitoring • Keine Vorhersagen • Geringe Kenntnisse im Lastgang • ROI nicht gesichert • Schlechte Produkte • Markt muss neue Lösungen akzeptieren • Services, Services, Services…. • Förderungen sind notwendig speziell bei neuen Technologien • Förderungen der interdisziplinären Forschung • Ohne Förderung keine Produkte? • Risikokapital wird notwendig sein • Risiko bedeutet auch Chancen und Vorsprung • Ja, teilweise, stimmt nicht? • Vorteile nicht klar erkennbar • Lebenswerte aber auch leistbare Stadt Die größten Herausforderungen auf dem Weg zur Nutzung von Energiequellen sind: • Verunstaltung der Landschaft • Historischer Stadtkern darf nicht verändert werden • „Seele“ der Stadt darf nicht verändert werden • Kein Interesse • Keine Information • Es werden andere „Frustrationen“ kanalisiert • „Gemeinsam statt einsam“ • Regulatorische Veränderungen • Zick-Zack Kurs • Eierlegende…. • Generationen berücksichtigen • Öffentliche Sicherheit • IT Sicherheit Technische Herausforderungen Ökonomische Herausforderungen Soziale Herausforderungen Integration Erneuerbarer In der Stadt schwierig. Auslastung der Verteilnetze Volatilität der Erzeugung und des Verbrauchs Zu wenig IT auf der Verteilebene Nicht alle Lösungen haben einen Markt Förderungen zu gering Zu wenig Risikokapital für Innovation Super Grün und super teuer? Akzeptanz nicht immer vorhanden Bürger- beteiligung oft mangelhaft Politische Vorgaben unklar andere
  13. 13. 20CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Mit der Methode der CSC gibt es ein klares Ziel, ein strukturiertes Vorgehen und nachweisbare Ergebnisse.  IT-gestützt! 2. Frühe Integration der Bürger- beteiligung 1. Klare Ziele definieren und politisches Commitment einholen 3. Inter- disziplinäres Denken, holistische Lösung 4. Roadmap und Monitoring Effiziente Umsetzung des Vorhabens  Erhöhte die Akzeptanz durch Information  Reduzierte Kosten durch IT gestützte Prozesse  Reduzierte Risiken  Lösung ist auf die Realität der Stadt zugeschnitten  Offene, zukunfts- orientierte DL Plattformen •Klare nachhaltige Ziele definieren •Ziele sollten überparteilich für alle tragbar sein •Wichtige aber auch realistische Milestones platzieren •Prioritäten setzen (CO2, Energieeffizienz, EE Integration..) IT-Bürgerbeteiligungsplattform, Sozial Networks •Bürgerinitiativen oder Energievereine einbinden •Umfragen und Bürgerbefragungen für genau definierte punktuelle Themen einplanen •Ideen der Bürger aufnehmen, evaluieren und definieren •Wirtschaftssegmente: Handel & Gewerbe & Industrie einplanen IT gestütztes Projektmanagement, Simulationstools, Riskanalysen •Energy: Energieerzeugung, Übertragung, Verbrauch, Effizienz.. •Security: Sicherheit, Personen & Datenschutz… •Verkehr: Verkehr und Mobilität berücksichtigen & aufnehmen •Soziales: Soziale Aspekte frühzeitig einplanen (Bildung, Gesundheit..) •Verwaltung: Verwaltungsprozesse berücksichtigen IT-Geschäftsprozessmodellierung, Reporting, Informations-PF •Roadmap beinhaltet: Ziele, Prozesse, Milestones, Instrumente, Akteure, Kosten und zeitlicher Aufwand der geplanten Maßnahmen •Monitoring bedeutet: Kenntnis über den Fortgang und der möglichen Abweichung zu haben, Interessierte regelmäßig Informieren Aktion Ergebnis
  14. 14. 21CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Nachhaltige EDL‘s und Produkte müssen marktkonform erstellt werden. Auch diese entstehen mit Methode. 5. Definition der Use Case (Technisch) 6. Produkt- management (Ökonomisch) 7. Produkt „Go Live“ 8. PDCA Prinzip für nachhaltige Produkte & DL IT: Architektur, Protokolle, Security, Identity, Integration, VPP, SAP •Bürgerkraftwerke als Regelenergie •Steuerbare Lasten zur Netzstabilität •E-Cars für die CO2 freie Mobilität •Speicher als Lastverschiebung •Blindleistungskompensation, etc. IT: Services, IaaS, SaaS, Integration, Operation Management • Definition des Produkts • Marktstrategie • Investitionskosten, ROI • Preisstrategien • Betrieb und Service, etc. IT: Marktkommunikation, Trading-Plattformen, Kommerzielle VPPs • Zielmarkt: Neuer oder bestehender Markt • Virtueller markt, realer Markt • Marktakteure. Wer darf mitmachen? • Regulatoren & Marktregeln: wie wird gehandelt? IT: Security ISO 27001, Quality 9001, EMS 50001 • Plan • Do • Check • Act IT gestützte Entwicklung nachhaltiger Produkte im Smart City Kontext  Belebung & Sicherung des Wirtschaftsstandorts  Chance für neue Marktplätze entstehen  Bedürfnisse werden gedeckt  Plattform für neue Produkte  Innovative Produkte entstehen Aktion Ergebnis
  15. 15. 22CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Phasenmodell zum leichten Verständnis wie Smart City Projekte von CSC entwickelt werden Strategieentwicklung Produkt & EDL-Entwicklung Phase 1 Konzeption Phase 2 Entwicklung Phase 3 Implementierung Zeit Businessplan (kommerzielle Ziele) Nachhaltigkeitsplan (gesellschaftliche Ziele) Aufwand 5. Definition der Use Case 6. Produkt- management 7. Produkt „Go Live“ 8. PDCA Prinzip für nachhaltige Produkte & DL 1. Klare Ziele und politisches Commitment 2. Frühe Integration der Bürger- beteiligung 3. Inter- disziplinäres Denken, Instrumente nutzen 4. Roadmap und Monitoring Kontinuierliche Verbesserung
  16. 16. 23CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Instrumente sind dafür da die Ziele zu erreichen und technische, sowie organisatorische Unterstützung zu leisten. Welche Instrumente nutzt CSC um die Ziele zu erreichen? BigData, Telekommunikation Architektur & App Design Abstraktion SG Komponenten Cloudlösungen für DataManag. Technische Instrumente (IT Unterstützung) ISO 14000 Umweltstandard ISO 50001 Energie Management Eco Design Normen, Standards, Best-Practice Organisationen und Experten eGovernance, elektron. Akte Onlineportale, Security, Identity SAP, DB, Integration Smart Grids Smart Cities Personen- und Datenschutz Studien, Forschung, Andere Stadt: Verwaltung, Politik Allg.. Forschungseinrichtungen Gremien und Vereine Bürgerinitiativen Europäische Institutionen Anerkannte Experten Hochschulen und Universitäten
  17. 17. CSC Proprietary and Confidential 24May 4, 2015 Konkrete Anwendungen Client Logo
  18. 18. 25CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Beispiel 1: Smart City Klagenfurt – Definition einer Roadmap Ziel: Klagenfurt bis 2050 CO2 Neutral zu gestalten (-90%) Methode: • Stufe 1: Erfassen aktueller Energieverbräuche und Emissionen • Stufe 2: Energie- und Effizienzpotentiale in der Stadt ausmachen • Auswerten der Maßnahmen auf CO2 Reduktion Ergebnis: • Liste von Maßnahmen • Konzept für eine nachhaltige Stadtentwicklung • Roadmap für die Implementierung von Effizienz und Energiemaßnahmen • Kenntnisse über die Potentiale der Stadt
  19. 19. 26CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Methodisches Vorgehen: Zusammenfassung in drei Phasen erleichtert das Verständnis • Aufbau eines Referenzenergiesystems • Beantwortung der Frage: Wo stehen wir jetzt? • Zieldefinition: Was wollen wir wann und mit wem erreichen? 1. Klares Ziel 2. Stakeholder Integration Phase 1: Konzeption • Welche Mitteln stehen uns zur Verfügung. (Maßnahmen) • Welche technologische Lösungen unterstützen uns bei der Zielerreichung (Kosten?) 3. Interdisziplinärer Ansatz 4. Roadmap entwickeln Phase 2: Entwicklung
  20. 20. 27CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Beispiel 2: Smart City Rheintal - Implementierung eine VPPs Ziele: 1. Eigenverbrauchsabdeckung für E-Cars, Smart Home 2. Integration von PV Anlagen 3. Ansteuerung von WP, Absetzen von Steuer- und Preissignale 4. Integration von Wärmepumpen und eines Batterieblocks Methode: Implementieren eines Virtuellen Kraftwerks (VPP) mit den geforderten Funktionalitäten Ergebnis: • VPP mit Applikationen für Smart City • Interfaces für die Kommunikation diverser Anlagen mit dem VPP • Implementierung diverser Betriebsmodalitäten; Forecast für E-Cars Flotte
  21. 21. 28CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Technisch-Funktionales Konzept der Smart City Rheintal Verträge Bör se Wette r- Daten RE MON VKW - Data Capture ERZ VER SM BATISHIEVCI EV Charging Station Interface Smart Home Box Storag e Interfac e VPP Solution EAI VPP Core GUI GUI AM TS FC OP CM MC VKW- Monitoring Verbrauchs - Daten Energi e Erzeugun gs- Daten Realtim e Daten • Aufbau eines Referenzenergiesystems • Beantwortung der Frage: Wo stehen wir jetzt? • Zieldefinition: Was wollen wir wann und mit wem erreichen? 1. Klares Ziel 2. Stakeholder Integration Phase 1: Konzeption • Welche Mitteln stehen uns zur Verfügung. (Maßnahmen) • Welche technologische Lösungen unterstützen uns bei der Zielerreichung (Kosten?) 3. Interdisziplinärer Ansatz 4. Roadmap entwickeln Phase 2: Entwicklung • Suburbane Energieautonomie • PV-Energie für Ladeinfrastruktur • Integration Erneuerbarer 5. Use Case Definition 6. Produkt- Management Phase 3: Entw./Implement. Bildquelle: http://www.smartcityrheintal.at Bildquelle: http://www.cn-architekten.at/projekte/e-stationen-vlotte-vorarlberg-p
  22. 22. 29CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Virtuelle Kraftwerke ermöglichen es Dienstleistungen in den Vordergrund zu stellen. Energie Infrastruktur Kommunikationsinfrastruktur Abstraktion, Steuerbarkeit Application Design Dienstleistungen - Wärme/Kühlung - Strom - Mobilität - Information - Handlungsoptionen Service Design Technische Plattformen: • Virtuelle Kraftwerke • Smart Metering • Car Sharing Systeme.. Kommerzielle Plattformen: • Handelsplattformen • Energiebörsen • Brokering/Payment… steuern bieten
  23. 23. 30CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Die Vorteile eines VPP überwiegen, da solch eine Lösung viele Segmente avisieren! Integration verschiedener Erzeugungstechnologien Teilnahme an Märkten oder Eigenverbrauchsoptimierung  Autonomie Jede(r) könnte sich beteiligen (Privat, Gewerbe, Verwaltung) Optimierte Steuerung von Verbrauch und Erzeugung je nach Nachfrage Integration von Speichern reduzieren die Volatilität Mehrere Energieflüssen können kombiniert werden (Strom, Gas, etc.) Plattform für zukünftige Energielösungen einer Stadt Echtzeit-Monitoring über aller Bereiche, u.v.a. Es braucht vom Initiator bis zum Betreiber  Treibende Kraft! Es bedarf eines breiten Spektrums an technischen und ökonomischen Kenntnissen  Experten Je größer das System, des komplizierter wird die Steuerung  Skaleneffekte noch nicht bekannt. Vorteile Nachteile
  24. 24. 31CSC Proprietary and Confidential May 4, 2015 Zusammenfassung: Erfahrung und IT-Kompetenz erleichtern die Integration von Erneuerbaren Energien im Urbanen Bereich NÄCHSTE SCHRITTE CSC unterstützt, berät und entwickelt über alle Projektphasen hinweg! Konzeption Nachhaltiges Ziel Beteiligung Ressourcenverbrauch Energieverbrauch Entwicklung Potentiale ausmachen Instrumente finden Roadmap/Monitoring Use cases definieren Produktmanagement Implementierung Zielmarkt avisieren PDCA Prinzip für nachhaltige Produkte und DL Smart City Nachhaltig Effizient Wirtschaftlich
  25. 25. CSC Proprietary and Confidential 32May 4, 2015 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Fragen? Dr. Wilson Maluenda Email: wmaluendamun@csc.com

×