Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel des novellierten Klimaschutzgesetztes ist es, bis zum Jahr 2045 sektor\u00fcbergreifend Treibhausgasneutralit\u00e4t zu erreichen. Damit das Ziel realisiert werden kann muss das Tempo bei der Dekarbonisierung des Geb\u00e4udesektors deutlich beschleunigt werden. Dieser ist mit rund 130 Millionen Tonnen CO2-Emissionen f\u00fcr rund 30 % der Emissionen in Deutschland verantwortlich und hat neben dem Verkehrsektor als einziger Sektor die gesteckten Klimaziele deutlich verfehlt. Aus technischer Sicht ist die Dekarbonisierung des Geb\u00e4udebestands machbar, allerdings sind die Umsetzungsvolumen derzeit noch zu gering. Deshalb ist es unerl\u00e4sslich, dass neue Potenziale erschlossen werden, um den Mietern:innen und Vermietern:innen neue Anreize zu geben, damit diese vermehrt auf dezentrale Energiekonzepte aus Erneuerbaren Energien setzen.
\nUm die Energiewende im Geb\u00e4udebereich sowohl in der Strom- als auch in der W\u00e4rmeversorgung voranzubringen, gilt es, die bestehenden Hindernisse zu \u00fcberwinden. Ziel des Vorhabens war daher die Erschlie\u00dfung von \u00f6konomischen und \u00f6kologischen Potenzialen der dezentralen Energiewende durch passgenaue Cloud-L\u00f6sungen f\u00fcr Unternehmen, insbesondere f\u00fcr Immobilieneigent\u00fcmer und Energiedienstleister. Das Projekt teilt sich deshalb in zwei Projektteile Mieterstrom und Energiemanagement auf.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZiel des ersten Projektteils war zun\u00e4chst die Pilotierung von Software, um verschiedene Anwendungsf\u00e4lle im Bereich Mieterstrom zu erproben und den Einsatz der Softwarel\u00f6sung an realen Projekten zu testen. Nach erfolgreicher Pilotierung des Minimum Viable Product (MVP) sollte anschlie\u00dfend sukzessive \u00fcber die Projektlaufzeit das Produkt in der Funktionalit\u00e4t verbessert und Funktionalit\u00e4tsumfang erweitert, getestet sowie weitgehend automatisiert werden.
\nFolgende Teile wurden vorab als Teil des Projekts definiert:
\n– Die Pilotierung der bestehenden MVPs an realen Beispielprojekten
\n– Die Fehlerbehebung innerhalb dieses MVPs durch Programmierung
\n– Die sukzessive Weiterentwicklung und Erprobung der L\u00f6sung durch softwareseitige
\nGrunds\u00e4tzlich wurde f\u00fcr s\u00e4mtliche Arbeitschritte im Projektbereich 1 ein agiles Vorgehen im Rahmen der kundenzentrierten Produktentwicklung gew\u00e4hlt. Dies bedeutet im Konkreten, dass insbesondere in der Pilotierung, Fehlerbehebung und Weiterentwicklung kurzfristig auf neue Erkenntnisse & Marktanforderungen eingegangen wurde, was sicherstellte, dass die oben beschriebene Herausforderungen tats\u00e4chlich zielgerichtet gel\u00f6st werden k\u00f6nnen konnten. In der Softwareentwicklung selbst wurde dabei zudem auch die Methodik nach SCRUM angewandt.
\nIm Projektteil zwei soll die Quartiers-Energiemanagement-Software AE District Manager (Q-EMS) aufgesetzt, pilotiert & weiterentwickelt werden. Das Q-EMS tr\u00e4gt entscheidend dazu bei, das \u00fcbergeordnete Ziel der Liegenschaft zu erreichen: Die wirtschaftliche Systemintegration lokaler Erneuerbarer Energien auf Liegenschaftsebene zur umweltfreundlichen, kostenneutralen Energieversorgung der Mieter und Mieterinnen.
\nIm Projekt wurden die notwendigen Kernfunktionen des Q-EMS implementiert. Diese beinhalten die Einbindung der verf\u00fcgbaren Anlagen sowie grundlegende Steuerungs- und Monitoring-Funktionalit\u00e4ten. Dies setzt sich dabei zusammen aus Konzeption, Umsetzung und Inbetriebnahme. Die Konzeptionsphase wird grunds\u00e4tzlich mit der Finalisierung der Spezifikation des Piloten abgeschlossen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Ziel des ersten Projektteils war zun\u00e4chst die Pilotierung der Software, um verschiedene Anwendungsf\u00e4lle zu erproben und den Einsatz der Softwarel\u00f6sung an realen Projekten zu testen. Nach erfolgreicher Pilotierung des Minimum Viable Product (MVP) konnte anschlie\u00dfend sukzessive \u00fcber die Projektlaufzeit das Produkt in der Funktionalit\u00e4t verbessert und Funktionalit\u00e4tsumfang erweitert und getestet sowie weitgehend automatisiert werden.
\nMieterstrom f\u00fchrt grunds\u00e4tzlich zum Ausbau erneuerbarer Energien, da Immobilieneigent\u00fcmer, infolge attraktiver Gesch\u00e4ftsmodelle, ungenutzte Dach- und Fassadenfl\u00e4chen f\u00fcr den Zubau erneuerbarer Energien nutzen. Dieser Prozess verl\u00e4uft umso schneller, je attraktiver das Mieterstromangebot f\u00fcr Mieter (Mieterstrompreis) und Vermieter (Projektrendite) ist. Zudem er\u00f6ffnet die effiziente Zusammenf\u00fchrung von lokaler Erzeugung und lokalem Verbrauch in Mietimmobilien weitere Potentiale mit gro\u00dfer Umweltrelevanz im Kontext der Sektorenkopplung. Durch den Einsatz von erneuerbaren Energien (insbesondere Photovoltaik) und effizienten sektor\u00fcbergreifenden Technologien (Kraft-W\u00e4rme-Kopplung durch Blockheizkraftwerke, Betrieb von W\u00e4rmepumpen, Versorgung von Elektrofahrzeugen) k\u00f6nnen so insbesondere klimarelevante CO2-Emissionen vermieden werden. Qualitativ konnten alle Punkte erreicht wie oben beschrieben erreich werden.
\nSozio-\u00f6konomische Analyse von Mieterstromdaten: Da Mieterstromobjekte i.d.R. in gro\u00dfen Mehrfamilienh\u00e4usern im urbanen Raum umgesetzt werden, verf\u00fcgt die Zielgruppe im Vergleich zum Bundesdurchschnitt \u00fcber ein unterdurchschnittliches Einkommen. Dies kann einen Erkl\u00e4rungsansatz liefern, dass \u00f6konomische Motivationen im Vordergrund stehen. Dies best\u00e4tigt jedoch auch, dass Mieterstrom ein effektives Mittel darstellt, die Energiewende im Urbanen Raum voranzutreiben und so Endkunden \u00fcber wirtschaftliche Anreize von einem \u00f6kologischen Stromprodukt
\nUmweltwirkung: Die Umweltwirkung ergibt sich durch die Nutzung umweltfreundlicher Stromerzeugung im Vergleich zur Versorgung mit Netzstrom. Der durschnittliche Strommix im Jahr 2020 betrug 352 g CO2-\u00c4qu\/kWh. Die Daten wurden daraufhin intern weiter ausgewertet. Im Durschnitt k\u00f6nnen je Kundenanlage eine Autarkie (= Anteil \u00f6kologischer Lokalstrom) von 43% erreicht werden. Der durchschnittliche Mieterstromkunde:in verbraucht 2200 kWh p.a. Strom, woraus sich ein \u00f6kologischer Anteil von 946 kWh pro Jahr und Z\u00e4hlpunkt im Mieterstrom ergibt. Daraus ergibt sich eine durchschnittliche Einsparung von 332 kg CO2-\u00c4quivalente.
\nIn Projektteil 2 konnten wie geplant alle Funktionen umgesetzt werden. Das Ziel des Vorhabens von dem zweiten Projektteil war es, bestehende und neue Komponenten zu verbinden, um einen komplett neuen Ansatz von Energiemanagement im Geb\u00e4udebereich zu erproben und damit zur
\nwirtschaftlichen und \u00f6kologischen Systemintegration von Geb\u00e4uden und Quartieren im Energiesystem beizutragen. Im Pilotprojekt wurde dieses Ziel erreicht und viele Erkenntnisse zur nachfolgenden Weiterentwicklung bzw. Vereinfachung hinzu einem skalierbaren Ansatz gezogen.
\n\u00d6konomische Analyse: Eine detaillierte \u00f6konomische Analyse \u00fcber die Wirkungsweise im Piloten ist nur nach Regelbetrieb m\u00f6glich und wird dort durchgef\u00fchrt. Um jedoch die Wirkungsweisen im Projektumfang zu verstehen und wirtschaftlich wie \u00f6kologisch bewerten zu k\u00f6nnen, wurde der Betrieb des Energiesystems mit tats\u00e4chlichen Zeitreihen und gleicher Optimierungslogik im Projekt simuliert und bewertet. Es hat sich dabei gezeigt, dass der optimierte Betrieb durch einen Eigenverbrauch von lokal erzeugtem Strom eben nicht nur \u00f6kologisch, sondern auch wirtschaftlich sinnvoll ist.
\nUmweltwirkung: Die positive Umweltwirkung des Piloten im Gesamten ergibt sich aus der Einsparung von CO2-Emissionen im Vergleich zum Status vor dem ganzheitlichen Modernisierungsobjekt. Diese ergeben sich aus der Strom- und W\u00e4rmeversorgung, welche vor Projektstart mit gasbasiert auf der W\u00e4rmeseite (Referenzwert: 200 g CO2\/kWh) sowie stromseitig mit Netzstrom (Referenzwert: 260 g CO2\/kWh) konventionell erfolgte. Durch das angesto\u00dfene Ma\u00dfnahmenpaket auf der Anlagenseite (PV-Anlage, W\u00e4rmepumpe, Blockheizkraftwerk, W\u00e4rmespeicher, elektrischer W\u00e4rmeerzeuger f\u00fcr Spitzenlast) k\u00f6nnen die Emissionen in den Simulationsszenarien von 510 t CO2 p.a. um 397 t p.a. gesenkt werden. Durch den Einsatz der optimierten Betriebsf\u00fchrung kann dieser Wert um weitere 67 t p.a. gesenkt werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Folgende Ma\u00dfnahmen wurden u.a. getroffen:
\n\u0095 Produktvideos und \u00f6ffentlichkeitswirksame Verbreitung:
\n\u0095 https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=vrwVDF-AFFA
\n\u0095 https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=tEKx9kBODag
\n\u0095
\n\u0095 Vortr\u00e4ge
\n\u0095 Webinar Digital Talk:
\n? https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=1ngAy-w_FLw
\n\u0095 Weitere Vortr\u00e4ge auf Fachveranstaltungen
\n\u0095 Energieforen Leipzig (geplant)
\n\u0095 Ver\u00f6ffentlichungen im sozialen Netzwerk linked.in<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Im Gesamten kann das Projekt als sehr erfolgreich eingeordnet werden. Sowohl Projektteil 1 als auch Projektteil 2 wurden erfolgreich in der Projektlaufzeit und in der geplanten Qualit\u00e4t und Umfang bearbeitet und erfolgreich abgeschlossen. Allerdings handelt es sich bei beiden Projektteilen um Piloten und grunds\u00e4tzliche Entwicklungen. Es muss somit sichergestellt werden, dass diese Entwicklungen weitergetrieben werden, um die abgezielte Umweltwirkung in der Breite zu erreichen, sodass die sektor\u00fcbergreifende Energiewendewende im Gesamten durch die Entwicklungen in Deutschland und dar\u00fcber hinaus positiv und signifikant vorangetrieben wird. Die Potenziale sind enorm!
\nDie Umweltwirkung wurde in beiden Projektteilen mit aktuellen Daten und teilweise Simulationen nachgewiesen, muss aber nat\u00fcrlich auch langfristig im Betrieb und in der Breite \u00fcberwacht und ausgebaut werden. Hierbei ist insbesondere sicherzustellen, dass die Datengrundlage so erweitert wird, dass bauseitige und software-seitige Effekte erfasst und separat ausgewiesen werden k\u00f6nnen. Hierf\u00fcr ist bereits eine wissenschaftliche Arbeit zur \u00d6kobilanzierung der Umsetzungsprojekte (inkl. aller Ma\u00dfnahmen) im Allgemeinen in
\nArbeit. So kann dieser Prozess und die Aussagekraft noch weiter verbessert werden.
\nEin weiteres Potenzial bietet die CO2-Optimierung. W\u00e4hrend heute die Zielgr\u00f6\u00dfe von
\nOptimierungen i.d.R. prim\u00e4r wirtschaftlicher Natur sind, gilt es noch weiter CO2-getriebene
\nOptimierungsmodelle zu entwickeln und anzuwenden. Hierzu ist derzeit ein
\nForschungsprojekt mit Anwendungspartnern aus der Wohnungswirtschaft in Planung.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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