aspern Die Seestadt Wiens Ganz nah an der Zukunft. siemens.at/seestadt

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1 aspern Die Seestadt Wiens Ganz nah an der Zukunft. siemens.at/seestadt

2 Foto: Rita Newman Ing. Wolfgang Hesoun, Vorsitzender des Vorstandes der Siemens AG Österreich Schon seit längerer Zeit dominiert sie unsere Medien und ist in sämtlichen Gesellschaftsbereichen eines der dringlichsten Themen: die Energiewende. Und das zu Recht wird Wien bereits 2 Millionen Einwohner haben. Die Weltbevölkerung zählt in rund 50 Jahren sogar 9 Milliarden Menschen. Es muss uns daher gelingen, den stetig steigenden Energiebedarf zu decken, ohne dabei die natürlichen Ressourcen unseres Planeten weiter abzugraben. Dafür ist eine grundlegende Umgestaltung des gesamten Energiesystems notwendig: weg von fossilen, hin zu nachhaltigen Energieträgern. Um diese Wende zu schaffen, müssen alle ihren Beitrag leisten. Nur so werden die technischen, marktpolitischen, rechtlichen und auch volkswirtschaftlichen Herausforderungen zu meistern sein. Genau deshalb ist aspern Die Seestadt Wiens für Siemens von zentraler Bedeutung. Nirgendwo sonst in Europa können wir neue Siemens-Technologien zur Optimierung des Energiesystems in realen Anwendungen und mit Berücksichtigung der Konsumentenbedürfnisse erproben und dabei eines der größten Stadtentwicklungsprojekte mitgestalten. Zu diesem Energiesystem gehören: intelligente Gebäude/Prosumer, Smart Grid und insgesamt ein smarter Markt. Für sämtliche Teilbereiche existieren bereits Lösungen. In Aspern haben wir nun erstmals die Möglichkeit, diese zu einem Gesamtsystem zusammenzuführen, fehlende Elemente zu ergänzen sowie beide Teil- und Gesamtsystem zu optimieren. In diesem Sinne: Bis bald in der Zukunft! Wolfgang Hesoun 2

3 Foto: Bernhard Siquans Siemens-Technologien in aspern Seestadt: Der Zukunft zeigen, was schon heute möglich ist. Bereits seit Oktober 2013 arbeiten Forscherinnen und Forscher von Siemens gemeinsam mit ihren Forschungspartnern von Wien Energie und Wiener Netze in der Seestadt daran, nachhaltige und innovative Produkte aus den Bereichen Energie, Umwelt, Gebäudetechnik und intelligente Stromnetze zu testen und weiterzuentwickeln. Rendering: Schreinerkastler In Aspern bietet sich ihnen die europaweit einzigartige Gelegenheit, in einem sogenannten Living-Lab Technologien der Zukunft bereits in die Planung eines Stadtteils zu integrieren und in realem Umfeld anzuwenden. Forschungsobjekt sind 3 Gebäudetypen: ein Bildungscampus, ein Wohnhaus sowie ein Gebäude mit gemischter Büro- und Wohnnutzung. Ganz klarer Forschungsschwerpunkt dabei sind Vernetzung und Systemintelligenz. Das heißt, das Augenmerk liegt nicht auf einzelnen Technologien bzw. Erzeugungs- und Speicherarten (wie zum Beispiel Photovoltaik oder Wärmepumpen), sondern darauf, wie diese in Kombination mit anderen Faktoren optimal funktionieren. Unser Ziel ist ganz klar, mehr Intelligenz in das Gesamtsystem zu bringen. Zum Wohle aller. 3

4 Unser Forschungsziel in aller Kürze: Die Energiewende verlangt uns allen ein Umdenken ab. Das bisher geltende Prinzip Erzeugung folgt Last ist nicht mehr haltbar. Wir müssen es umkehren in Last folgt Erzeugung. Das heißt, Energie soll in Zukunft möglichst nur mehr dann verbraucht werden, wenn sie auch erzeugt werden kann. Und zwar auf sämtlichen Ebenen so organisiert, dass es für die Konsumenten (Prosumer) vollautomatisch und ohne Komforteinbußen vonstatten geht. 4

5 Unsere Partner: Neben Siemens als exklusivem Technologiepartner in aspern Seestadt sind auch im Rahmen der Gesellschaft Aspern Smart City Research GmbH & Co KG (ASCR, die Forscherinnen und Forscher der teilnehmenden Unternehmen Wien Energie, Wiener Netze, Wirtschaftsagentur Wien sowie der Wien 3420 Aspern Development AG vor Ort zum Wohle einer energiestabilen Zukunft tätig. Rendering: Schreinerkastler Forschungsbereich Smart Building Hier liegt der Fokus auf der Optimierung des Energiebedarfs und seiner Kosten. Letzteres umfasst neben einer Berücksichtigung von zeitvariablen Energietarifen insbesondere die Bereitstellung von Informationen, wann wie viel Leistung reduziert oder erhöht werden muss. Dadurch wird eine Anpassung an die Anforderungen des Marktes und des Netzes erzielt. Weiters werden die Energiekosten auch durch die Einbeziehung lokaler Energieerzeugung optimiert. Forschungsbereich Smart Grid Das Ziel ist ein intelligentes Management des Niederspannungsnetzes unter Einbeziehung von Verbrauchern und Erzeugern, um die Anforderungen der Konsumenten und des Marktes möglichst ökonomisch zu erfüllen. Forschungsbereich Smart User Die Einbindung von NutzerInnen bzw. BewohnerInnen liefert ihnen Feedback zu zeitvariablen Tarifen, damit sie ihre Energienutzung optimieren können. Die optimierte Nutzung der flexiblen Tarife wird von der Gebäudetechnik automatisch übernommen. Diese zusätzliche Information ermöglicht es dem Smart User, sein persönliches Verhalten individuell anzupassen. 5

6 Kann ich die Betriebskosten senken, wenn ich die Gebäudeperformance erhöhe?» «Oder ist das Zukunftsmusik? 6

7 Mit integrierter Zukunft: Die Gebäudemanagementplattform Siemens Desigo CC in aspern Seestadt. Als innovative Gebäudemanagementplattform ist Desigo CC von Siemens ein Meilenstein in der Gebäudetechnologie. Heizung, Lüftung, Klima, Beleuchtung, Beschattung, Raumautomation, aber auch Energiemanagement, Brandschutz (Siemens-Sinteso- Brandmeldezentralen setzen hier in Sachen Sicherheit, Präzision und Zuverlässigkeit Standards) sowie Sicherheitseinrichtungen wie Videoüberwachung und Einbruchschutz werden mit Desigo CC von Siemens gesteuert und optimiert. Die Plattform richtet sich nach den Bedürfnissen der Anwender. Sie ist sowohl für eine Synchronisation sämtlicher Bereiche als auch für die Steuerung einzelner Disziplinen konzipiert. Eines erreicht man mit Desigo CC in jedem Fall: die Senkung der Betriebskosten um bis zu 20 Prozent. Der Forschungsbereich Smart Building am Beispiel Siemens Desigo CC: Die vorrangigen Forschungsthemen und -felder sind hier vor allem zweierlei: Gebäudeeigene Energieerzeugung und deren optimale Einbindung in das gesamte Gebäudemanagement. Die Optimierung des Energieverbrauchs ist bereits Standard. Wir arbeiten in Aspern an einer Optimierung der Energiekosten! Das inkludiert erstmalig die Einführung von Prognosefunktionen im Gebäudemanagement. So ist eine Voraussage des Energiebedarfs des Gebäudes, eine Voraussage der selbst produzierten Energie (oftmals wetterabhängig) sowie eine Prognose der verfügbaren Flexibilitäten möglich. Letzteres bedeutet die Fähigkeit des Gebäudes, seine aus dem eigenen Energienetz bezogene Leistung je nach Bedarf zu erhöhen, zu reduzieren bzw. Energie einzuspeisen. So wird die Nutzung anderenorts wetterabhängig produzierter Energie optimal unterstützt. Backbone (FCnet/LAN) Cluster (FCnet/SAFEDLINK) Die Siemens-Sinteso-Brandfallsteuerung für Brandschutzklappen mit Bus-System. Siemens-Ingenieure haben mit der Sinteso- Brandfallsteuerung eine neue Steuereinheit entwickelt, die direkt bei den Brandschutzklappen montiert und mittels eines Bus-Systems angesteuert wird. Das heißt: weniger Kabel, weniger Brandlast und somit eine Erhöhung der Sicherheit im Gebäude! 7

8 » Sogenannte kommunikative Fühler regeln den CO 2 -Gehalt in einem Raum automatisch? «Aber erst in 500 Jahren, oder? 8

9 Räume, die an alles denken: Siemens Desigo Total Room Automation in aspern Seestadt. Das Raumautomationssystem Desigo Total Room Automation von Siemens verknüpft Heizung, Lüftung, Klimatisierung, Beleuchtung und Beschattung und sorgt für ein perfektes Zusammenspiel. Dabei reagiert es auf den aktuellen Bedarf im Raum und setzt nur die benötigte Energie ein. Über eine elektronische Anzeige erkennen Sie sofort, ob unnötig Energie verbraucht wird. So sparen Sie mit Desigo Total Room Automation von Siemens auf Knopfdruck bis zu 25 Prozent Energie. Doch damit nicht genug: Kundenbedürfnisse wachsen, Geschäftsziele verändern sich. Und Siemens Desigo Total Room Automation (kurz: TRA) macht all diese Veränderungen mit. Denn es lässt sich Schritt für Schritt ausbauen und jederzeit um neue Funktionen erweitern. Die Verwendung weltweiter Kommunikationsstandards ermöglicht es darüber hinaus auch, die Raumautomation nahtlos in bereits bestehende Installationen zu integrieren. Aber Desigo TRA spart nicht nur Energie, sondern auch Zeit: Die einfache Bedienung der Plug-and-Play-Raumbediengeräte geschieht wahrlich im Handumdrehen. Auch einer von vielen Gründen, warum weltweit bereits Hunderttausende Siemens-Desigo- TRA-Raumautomationssysteme im Einsatz sind. 9

10 » Energieerzeugung ohne Kraftwerk? «Ich glaub doch nicht mehr an Märchen. 10

11 Siemens-Smart-Grid- Technologien: Unsere Zukunft ist versorgt. Das elektrische Netz ist schon seit jeher das Bindeglied zwischen zentralen Kraftwerken und den Energiekonsumenten. Die Anforderung, nach der diese tradierte Netzinfrastruktur ehemals gebaut wurde: unidirektionaler Energietransport plötzliche Änderungen des Verbrauchsverhaltens der Konsumenten mussten nicht berücksichtigt werden. Aufgrund dieser Langzeitkonstanz der Anforderungen und Bedürfnisse waren die Verteilnetze so dimensioniert, dass keine Überwachungs- und Steueraufgaben anfielen. Das hat sich in den letzten Jahren jedoch Stichwort: Energiewende dramatisch verändert: Dezentrale Erzeugung und Speicherung führen verstärkt zur Energieeinspeisung an im Netz nicht vorgesehenen Stellen. Der vermehrte Ersatz von fossilen Brennstoffen durch z. B. Wärmepumpen und in Zukunft auch durch Elektromobilität zieht einen starken Anstieg des Energiebedarfs nach sich. Auch dann, wenn die heutige Energieeffizienz gesteigert wird. An die Energieaufbringung angepasste zeitvariable Tarife bedeuten auch eine Änderung des Verbrauchsverhaltens: Ist Energie günstig, wird diese verstärkt zeitgleich konsumiert und damit das Netz entsprechend belastet. Smart Grid ist das zentrale Bindeglied zwischen dieser zunehmend dezentralen, fluktuierenden und nur schwer vorhersehbaren Erzeugung und den Verbrauchern, die gleichzeitig auch Energieproduzenten sein können. Um in diesem im wahrsten Sinn des Wortes Spannungsfeld optimal zu agieren, um das Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch in jedem Fall sicherzustellen, ergeben sich in Zukunft einige neue Steuerungs- und Regelaufgaben. Gegenwärtig wird daran gearbeitet, die Auslastung der untersten Netzebenen transparent zu machen. Über die so gewonnenen Daten kann in weiterer Folge die bestehende Infrastruktur maximal erschöpfend genutzt werden ohne Einschränkung der Versorgungsqualität. Aber nicht nur: die Daten werden auch zur Prognose zukünftiger Netzauslastungen herangezogen. Man ist also nicht mehr auf die Annahme diverser Worst-Case-Situationen angewiesen. Auch die Möglichkeiten der aktiven Netzsteuerung im Niederspannungsbereich werden in aspern Die Seestadt Wiens untersucht. Smart Grid am Beispiel CAPEX und OPEX. Bei sämtlichen Smart-Grid-Forschungsfeldern spielt die Minimierung von CAPEX und OPEX eine wesentliche Rolle. Diese wird vor allem durch den Vergleich der Effizienz unterschiedlicher Lösungsansätze und die Einführung von plug and play sowie Selbstkonfigurationsansätzen, speziell für Komponenten der unteren Spannungsebenen, erreicht. 11

12 »Intelligente Energienetze? «Nicht mehr in diesem Leben, oder? 12

13 Effizientes Forschen von Siemens heißt: Die Zukunft ist nur 3 Stufen entfernt. Der zentrale Forschungsschwerpunkt für Siemens aspern Die Seestadt Wiens ist, die bestehende Netzinfrastruktur für zukünftige Anforderungen fitzumachen. Und zwar nach einem 3-stufigen Migrationsplan: Die Transparentmachung. Hierfür wird untersucht, wie die Auslastung der untersten Netzebenen (die heute in der Regel ohne Mess-, Steuer- oder Regeltechnik betrieben werden) transparent gemacht werden kann. Die daraus gewonnenen Daten sollen eine möglichst exakte, maximal erschöpfende Ausnutzung der bestehenden Infrastruktur ermöglichen selbstverständlich ohne dabei die Versorgungsqualität einzuschränken. Die Transparentmachung beinhaltet auch die Überwachung der Auslastung der Netzassets und ermöglicht somit eine dauerhafte Verwendung der bestehenden Infrastruktur. Schaffung von entsprechenden Business-Analytics. Dies vor allem zur Unterstützung der Netzplanung und Auswertung der Daten, die bei der Transparentmachung gesammelt werden. Diese Daten ermöglichen dann auch eine Schätzung zukünftiger Netzauslastungen, inklusive etwaiger Überlagerungen eventuell neu zu definierender Prosumer-Modelle. Aktives Netzmanagement durch Steuerung und Regelung. Dezentral im Netz verteilte intelligente Steuer- und Regelkomponenten erlauben eine weitere Steigerung der Netzeffizienz und können eine Basis für neue Geschäftsmodelle, beispielsweise die Vermarktung von Flexibilität, bilden. 13

14 » Wenn ich groß bin, werde ich Energieerzeuger. Mein Papa sagt, das geht. «14 14

15 Foto: Markus Rössle Flexibilitätsmanagement von Siemens: Der Energiemarkt der Zukunft ist für alle da. Die Effizienz des zukünftigen Energiesystems hängt ganz entscheidend davon ab, wie stark der jeweils auftretende Energiebedarf an die Erzeugung angepasst werden kann. Die Anforderungen des Marktes und die Bedürfnisse des Netzes sind leider nur allzu unterschiedlich: Der Markt trachtet danach, möglichst viel Energie bei hoher Produktion zu verbrauchen und bei Energiemangel den Energiebedarf gleichermaßen zu drosseln. Das Netz wiederum erreicht seine maximale Effizienz erst dann, wenn es möglichst kontinuierlich also ohne signifikante Spitzen genutzt wird. Um unser zukünftiges Energiesystem auch wirtschaftlich betreiben zu können, ergeben sich folgende Notwendigkeiten: Eine möglichst weitgehende Bereitstellung aller verfügbaren Flexibilitäten für den Energiemarkt. Um die Investitionen in den Ausbau der Netzinfrastruktur so gering wie möglich zu halten, könnte diese in Zukunft nicht mehr auf den theoretisch auftretenden Maximallastfall ausgelegt werden, sondern nur knapp darunter. In den statistisch gesehen extrem seltenen Fällen, in denen dann doch mehr Netzkapazitäten benötigt werden als verfügbar sind, kann ein Teil der vorhandenen Flexibilitäten vorrangig für den Netzschutz verwendet werden. So wird kostenintensiver Netzausbau aufgrund auftretender Belastungsspitzen effizient abgewendet. Eine Kosteneinsparung, die wiederum den Verbraucher freuen wird. 15

16 Siemens AG Österreich Siemensstraße Wien Österreich Änderungen vorbehalten Gedruckt in Österreich Siemens AG Österreich 2015 Fotocredits: Getty Images (Cover, S. 6, 8, 10, 12, 14) Siemens AG (S. 7, 9, 11, 13, 15) Die Informationen in dieser Broschüre ent halten lediglich allgemeine Beschreib ungen bzw. Leistungs merk male, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungs merkmale sind nur dann ver bindlich, wenn sie bei Vertrags schluss ausdrück lich ver einbart werden. Alle Erzeugnisbezeich nungen können Marken oder Erzeugnisnamen der Siemens AG oder anderer, zu liefern der Unternehmen sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.