SMARTE INFRASTRUKTUR

Traditionell ist die Infrastruktur von Städten mit unabhängigen, getrennten Systemen für Strom, Heizung, Kühlung, Mobilität und Breitbandkommunikation aufgebaut. Die Digitalisierung und ein steigender Anteil an Elektrifizierung im Wärme-, Kälte- und Mobilitätssektor ebnen den Weg zur Sektorenkopplung und einem integrierten Ansatz für Stadtquartiere. Intelligente Infrastruktur integriert Strom, Wärme, Kälte, Mobilität und Breitbandkommunikation. Es erhöht nicht die Effizienz jedes Sektors separat, sondern realisiert Synergien zwischen den Sektoren und optimiert so die Gesamteffizienz des Systems.

Intelligente Infrastruktur integriert Strom, Wärme, Kälte, Mobilität und Breitbandkommunikation. Es erhöht nicht die Effizienz jedes Sektors separat, sondern realisiert Synergien zwischen den Sektoren und optimiert so die Gesamteffizienz des Systems.

Darüber hinaus ermöglicht und unterstützt eine solche intelligente Infrastruktur intelligente Kundendienste für die Bewohner des städtischen Raums wie z. E-Carsharing oder eine digitale Endkundenplattform. Schauen wir uns konkret die Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden genauer an. Traditionell wurden zwei getrennte Systeme installiert, ein System für die Heizung (z. B. ein Heizkessel, ein Blockheizkraftwerk oder Fernwärme) und das andere für die Kälteversorgung (z. B. ein Kälteaggregat oder Fernkälte). Neue, hochgradig energieeffiziente Gebäude benötigen weniger Heizleistung bei niedrigeren Temperaturen und weniger Kühlung bei höheren Temperaturen.

Durch die Annäherung der Vorlauftemperaturen kann ein einziges Zweirohrsystem sowohl Wärme als auch Kälte liefern. Dieses einfache Zweileitersystem (mit einem warmen und einem kalten Rohr) wird auch als kaltes Heizungsnetz bezeichnet. Kalte Wärmenetze verwenden zentrale Erzeugungseinheiten, um die Temperaturen der warmen und der kalten Leitung in einem definierten, betriebsgerechten Bereich zu halten. In jedem Gebäude werden Wärmepumpen zur Erzeugung der gewünschten Temperaturniveaus für Heizung, Warmwasser und Kühlung eingesetzt. Die Wärmepumpen werden über das Stromnetz des Stadtteils versorgt und über das örtliche Breitbandnetz gesteuert.

E.ON hat 2018 in einer europäischen Ausschreibung die Konzession für den Bau und Betrieb einer solchen Kälte-/Wärme-Netzes für Berlin-Tegel gewonnen. Noch einen Schritt weiter geht die Ergänzung um ein lokales Stromnetz, das E-Ladestationen für E-Autos und andere Elektromobilitätsdienste mit dezentraler, erneuerbarer Energieerzeugung und einem übergreifenden Energiemanagementsystem versorgt. Die Ergänzung um ein Batteriesystem und die Kombination mit einem thermischen Mehrschichtspeichersystem ermöglicht eine deutliche Reduzierung der Spitzenlast des gesamten Strombedarfs im Stadtquartier. Darüber hinaus ermöglicht es die Bereitstellung von Netzdienstleistungen für den versorgenden Stromnetzbetreiber.