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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
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
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
CSC Proprietary and Confidential 4May 4, 2015
Aktive Energiequellen in der Stadt
Energieerzeugung dort wo es gebraucht wird.
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/
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/
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
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
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 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
CSC Proprietary and Confidential 18May 4, 2015
Methode und IT Unterstützung zur Nutzung
der Potentiale!
Durch smarte Technologien Potentiale nutzbar machen!
Client Logo
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
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
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
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
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
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:
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
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
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
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
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
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
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
CSC Proprietary and Confidential 32May 4, 2015
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit
Fragen?
Dr. Wilson Maluenda
Email: wmaluendamun@csc.com

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2015 epcon stadt_als_energiequelle_v11

  • 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. 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. 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. CSC Proprietary and Confidential 4May 4, 2015 Aktive Energiequellen in der Stadt Energieerzeugung dort wo es gebraucht wird.
  • 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. 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. 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. 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. CSC Proprietary and Confidential 15May 4, 2015 Effizienzpotential Client Logo
  • 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. CSC Proprietary and Confidential 18May 4, 2015 Methode und IT Unterstützung zur Nutzung der Potentiale! Durch smarte Technologien Potentiale nutzbar machen! Client Logo
  • 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. 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. 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. 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. 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. CSC Proprietary and Confidential 24May 4, 2015 Konkrete Anwendungen Client Logo
  • 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. CSC Proprietary and Confidential 32May 4, 2015 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Fragen? Dr. Wilson Maluenda Email: wmaluendamun@csc.com