Konzeption, Planung und Entwicklung einer Betreibergesellschaft und eines integrierten Betriebssystems am Anwendungsfall SolWo Königspark – erster Bauabschnitt
Projektdurchführung
eZeit Ingenieure GmbH
Ella-Barowsky-Str. 69
10829 Berlin
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens
Ziel des Gesamtvorhabens ist die Konzeptionierung, Planung und Ausgestaltung einer integrierten Betreibergesellschaft (iB) sowie eines integrierten Quartierbetriebssystems Plattform (DOS) für das Bauvorhaben SolWo Königspark - Bauabschnitt 1. Übergeordnet wird aus den Inhalten und Ergebnissen im Verlauf des Projekts ein Bildungs- und Kommunikationskonzept erarbeitet. Die relevanten Inhalte und erarbeiteten Ergebnisse werden über eine halböffentliche Informations- und Kommunikations-plattform (iB-DOS-Wiki) veröffentlicht. Dies soll die Akzeptanz der geplanten Konzepte unterstützen und somit langfristig auch die Multiplikationsfähigkeit sicherstellen.
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenRahmen der Konzeptionierungsphase (Machbarkeitsstudie) wurde zunächst ein Nutzungs- sowie ein Lebenszykluskonzept der integrierten Betreibergesellschaft und des Quartiersbetriebssystems erstellt. Für jeden der geplanten Anwendungsfälle wurde im Anschluss das jeweilige Geschäftsmodell (Business Model Canvas) entwickelt. Dieses basiert auf den erstellten Rollenmodellen, den Vertragsmodellen und den untergeordneten Anwendungsfällen (Anwendungsfallanalyse). Die Analyse der Anwendungsfälle orientierte sich an der Norm DIN EN 62559-2 (VDE 0175-102) Anwendungsfallmethodik Teil 2. Die Bewertung des Nutzen-Versprechens im Rahmen der integrierten Quartiersversorgung wurde mithilfe mehrerer dynamischen Simulationen der gesamten Versorgungsinfrastruktur im Quartier untersucht und im Rahmen einer Wirtschaftlichkeitsanalyse bewertet. Die Bewertung des Nutzen-Versprechens im Rahmen der Digitalisierung, Automatisierung und Vernetzung von Geschäfts- und Be-triebsprozessen wurde auch bewertet. Begleitend zum Bauprojekt wurden unterschiedliche juristische Fragestellungen untersucht und beantwortet, die mit der integrierten energetischen Versorgung des Quartiers einhergehen und das Geschäftsmodell der iB beeinflussen.
Ergebnisse und Diskussion
Das IB-DOS-Projekt, das Ende 2017 begann, hatte das Ziel, eine integrierte Betreibergesellschaft und ein Betriebssystem für den SolWo-Königspark zu entwickeln. Die erste Phase des Projekts, die Machbarkeitsstudie, zeigte, dass der integrierte Betrieb von Energieerzeugungsanlagen und die Nutzung einer digitalen Plattform ökologische und ökonomische Vorteile bieten können. In der ersten Projektphase sind erste Teilprojektziele erreicht worden. Die Konzeptionierung und Planung einer integrierten Betreibergesellschaft am Anwendungsfall SolWo-Königspark ist durchgeführt worden. Innerhalb der Vorlagen der IEC 62559 sind die relevante Anwendungsfälle untersucht und aufbereitet worden. Diese Vorlagen wurden dahingehend erweitert, sodass auch relevante Rollen- und Vertragsmodelle aufgestellt und Prozesslandkarten erstellt wurden.
Die zweite Phase des Projekts, die Umsetzungsphase, war jedoch von erheblichen Verzögerungen und Herausforderungen geprägt, insbesondere aufgrund von Bauverzögerungen und Änderungen in den Bauprojekten. Das Ziel wurde dahingehend erweitert eine Betreibergesellschaften zu befähigen, sektor-gekoppelte Versorgungssysteme auf Basis von erneuerbarer Energie im Bauprozess effizient integrierbar zu machen und ein Quartiersbetriebssystem zu entwickeln, welches hin zu digitalen Diensten für Nutzer im Quartier erweitert wird. Nur eine Plattform, die allen beteiligten im Quartier einen Mehrwert bietet, ist zukunftsfähig.
Trotz dieser Herausforderungen wurden im Rahmen des Projekts wesentliche Erkenntnisse und Ergebnisse erzielt. Die Grundphilosophie von IB-DOS, die Übertragbarkeit auf andere Vorhaben und die Skalierbarkeit, wurde stets sichergestellt. Das Energiekonzept des SolWo-Königsparks setzte auf erneuerbare Energien wie Wärmepumpen, Photovoltaikanlagen und Blockheizkraftwerke, um eine weitgehend CO2-neutrale Versorgung zu ermöglichen. Darüber hinaus wurde ein Bildungs- und Kommunikations-konzept entwickelt, um die Akzeptanz der geplanten Konzepte bei den beteiligten Akteuren und Interessengruppen zu fördern. Darüber hinaus wurde zum bestehenden Ansatz des Bildungs- und Kommunikationskonzepts eine Vorgehensweise erstellt, welche die Chancen und Risiken von konventionellen fossilen und erneuerbaren Energie- und Lüftungssystemen darstellt und somit integrierte Betreiber befä-higt, den Hub von erneuerbaren Energien im Gebäudesektor zu skalieren. Da das Bauprojekt FIN nicht nur Neubau-, sondern auch Bestandsobjekte umfasst, konnte hierdurch ein Weg für den Bestand aufgezeigt werden.
Ein zentrales Element des Projekts war das District Operating System (DOS), ein IT-System, das die integrierte Betreibergesellschaft bei der Verwaltung und Steuerung der verschiedenen Sektoren im Quartier unterstützt. Das DOS ermöglicht eine sektorübergreifende Steuerung und Organisation im Quartier und bietet Nutzerportale für unterschiedliche Zielgruppen. Es basierte auf offenen Standards und Technologien, um die Interoperabilität mit dem technischen Ökosystem sicherzustellen.
Die Verzögerungen im Bauprojekt Finowfurt führten jedoch dazu, dass das IB-DOS-Projekt vorzeitig beendet werden musste. Trotz dieser vorzeitigen Beendigung wurden in beiden Projektphasen wesentliche Ergebnisse erarbeitet, die in diesem Abschlussbericht aufgeführt sind. Die Erkenntnisse und Entwicklungen im Bereich der Informationstechnik, des Energierechts und der Energieversorgung flossen in die Inhalte und Anpassungen der Phase 2 ein.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das IB-DOS-Projekt trotz der Herausforderungen und Verzögerungen wesentliche Beiträge zur Entwicklung integrierter Betreibergesellschaften und digitaler Betriebssysteme für Quartiere geleistet hat. Die erarbeiteten Konzepte und Technologien bieten eine Grundlage für zukünftige Projekte und können als Modell für die Energiewende dienen. Die Integration erneuerbarer Energien und die Nutzung digitaler Plattformen zur Steuerung und Optimierung von Energieflüssen sind zentrale Elemente, die zur Schaffung nachhaltiger und energieeffizienter Quartiere beitragen können.
Es lässt sich festhalten, dass hier mit Hilfe aller Akteure das Potential besteht, eine energieeffizientere, sozialere und nachhaltigere Form des Wohnens und Lebens zu schaffen.
Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation
eZeit Ingenieure hat im Auftrag des Verbands Berlin-Brandenburgischer Wohnungsunternehmen (BBU) eine umfassende Studie zum Thema Ressourcen- und Energieeffizienz in der Gebäudewirtschaft veröffentlicht. Im Kapital 6 Quartier wird über potenzielle Mehrwerte von integrierten Betreibergesellschaften gesprochen. Gleichzeitig wird im Text erwähnt, dass die Deutsche Bundesstiftung Umwelt innerhalb eines Förderprojektes das Thema finanziell und fachlich fördert. Veröffentlichung: 23.04.2018
(
https://bbu.de/publikationen/energiewende-irrtuemer-aufbrechen-wege-aufzeigen)
eZeit Ingenieure hat das Projekt auf ihrer Internetseite veröffentlicht.
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https://ezeit-ingenieure.de/projekt/projekt-ib-dos-integrierte-betreibergesellschaft-und-quartiersbetriebssystem-district-operating-system/)
eZeit Ingenieure hat das Projekt auf dem Partei-Tag "Städte neu denken" von Bündnis 90 Grünen vorgestellt und dafür ein Plakat erstellt. Veröffentlichung: 10.03.2021
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https://gruen-digital.de/2021/03/online-konferenz-der-gruenen-bundstagsfraktion-staedte-neu-denken-am-19-03-2021/)
eZeit Ingenieure hat die Energiesparten- und Sektorkopplung des Projektes auf der 12. Steinfurter Bioenergiefachtagung vorgestellt und dafür eine Präsentation erstellt. Veröffentlichung: 01.03.2018
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https://www.fh-muenster.de/de/egu/weiterbildung/tagungen/archiv-bioenergiefachtagung/index_45518)
Auf der Website Treffpunkt Kommune wurde das Projekt beschrieben. Veröffentlichung: 21.03.2018
(
https://www.treffpunkt-kommune.de/wohnviertel-4-0-in-koenigs-wusterhausen/)
eZeit Ingenieure hat die Ergebnisse auf dem IB-DOS-WIKI (
https://wiki.ib-dos.com/) veröffentlich. Dieses ist nicht mehr online. Daher sind die Ergebnisse nun auf der Website von eZeit Ingenieure abrufbar.
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https://ezeit-ingenieure.de/projekt/projekt-ib-dos-integrierte-betreibergesellschaft-und-quartiersbetriebssystem-district-operating-system/)
Fazit
Das Projektkonsortium hat in der Phase 1 mit einer vollumfänglichen Machbarkeitsstudie dargestellt und nachgewiesen, dass sich die thermische und elektrische Vernetzung von Wohn- und Gewerbegebäuden auf Quartiersebene ökologisch und ökonomisch lohnt. Dafür ist eine integrierte Betreibergesellschaft notwendig, die gesamten energetischen Betrieb unter Zuhilfenahme eines digitalisierten Werk-zeugs (DOS) im Quartier übernimmt. Im Projektverlauf wurde dieser Ansatz entwickelt und in der Machbarkeitsstudie und diesem Abschlussbericht anhand eines Beispielobjektes dargestellt.
Der neu entwickelte Ansatz zur frühen Integration einer integrierten Betreiber:in in ein Bauprojekt schafft bezahlbare grüne Energie früh im Projekt sicherzustellen. Dafür ist ein dritter Akteur (Berater) notwendig, der zwischen Eigentümer:in, Betreiber:in und späterer Mieter:in (diese Rolle wird auch vom Berater eingenommen) vermittelt und verhandelt.
Die aktuelle Plattformarchitektur und Konzeption kann für diverse Projekte als Basis für den Aufbau einer Plattform genutzt werden.
Aufgrund der modularen Konzeption ist es zudem möglich auch nur wenige Anwendungsfälle anfangs umzusetzen und die Plattform sukzessive auszubauen. Besonders wichtig wäre hierfür die Open Source Community. Wenn Unternehmen (wie bspw. eZeit, Frachtwerk,
) den Quelle-Code einer künftigen Entwicklung offenlegen und auf bspw. Github veröffentlichen würden, können die Codes weiterbearbeitet und erweitert werden.
An dieser Stelle bedankt sich das Projektteam bei der Deutschen Bundesstiftung Umwelt für das entgegengebrachte Vertrauen und die Möglichkeit relevante Ergebnisse zu erarbeiten, die einen großen Beitrag für die Energiewende auf Quartiersebene gebracht haben.