Urban Vision Leben in der Stadt der Zukunft Smarte Lösungen für werthaltige, intelligente energieeffiziente und lebenswerte urbane Strukturen.

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1 Urban Vision Leben in der Stadt der Zukunft Smarte Lösungen für werthaltige, intelligente energieeffiziente und lebenswerte urbane Strukturen. Smart City als urbane Vision und Innovationstreiber 12. ETP Kongress Straßenbeleuchtung Dieter Lindauer, Bundesverband Smart City e.v.

2 AGENDA 1. Vorstellung Bundesverband Smart City e.v. 2. Die bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt 3. Zukunft der öffentlichen Beleuchtung 4. Kontakt Smart Solutions 2

3 Vorstellung Bundesverband Smart City e.v. (BVSC) Dieter Lindauer, Dipl.-Betriebswirt geboren am , verheiratet, 2 Kinder, Tel.: 0171/ ; dl@bundesverband-smart-city.de 1. Vorsitzender des Vorstands Smart City e.v. Geschäftsführer Lindauer Managementberatung GmbH, Mainz Geschäftsfelder: Beratung und Marktforschung in den Branchen Energieversorgung, Wohnungswirtschaft, Entsorgungswirtschaft, Mobilität und Stadtentwicklung Kaufmännischer Leiter der Stadtwerke Offenbach Holding GmbH und Geschäftsführer mehrerer Tochterunternehmen sowie Leiter der Leitstelle Elektromobilität der Modellregion Rhein-Main für das BMVBS und HMWK Geschäftsfelder: Energie, Entsorgung, Immobilien- und Wohnungswirtschaft, Mobilität, Standortentwicklung Aws - Betriebsleiter für Abfallwirtschaft, Stadtreinigung und reg. Energien der Stadt Augsburg Geschäftsfelder: Wertstoffwirtschaft, Stadtreinigung, Regenerative Energien, Betriebsleiter der /Vorstand BVSC Geschäftsfelder: Energieversorgung, Infrastrukturmanagement (Stadtbeleuchtung), Daseinsvorsorge 3

4 Vorstellung Bundesverband Smart City e.v. Infrastruktur Stadtentwicklung Strategiecluster Back-Up Innovationscluster Gebäude Smart City - Modell Energie Information & Kommunikation Mobilität 2. Vorstellung des Bundesverbandes Smart City e.v. 4

5 Vorstellung Bundesverband Smart City e.v. Zweck des Verbandes ist... die Förderung von Wissenschaft und Forschung auf dem Gebiet der intelligenten Stadt der Zukunft (Smart City) sowie die Erforschung, Entwicklung, Erprobung und Implementierung entsprechender Konzepte. Die Konzipierung und Formulierung von Forschungsanträgen und die Beschaffung von Mitteln wird hierfür subsumiert. Umweltschonende, regenerative Energieerzeugung, - verteilung und nutzung Nachhaltige Gebäude-, Stadt- und Regionalentwicklung Smart Grids: kommunikationsgestützte und dezentral gesteuerte Energienetze Private und öffentliche Mobilität, insbesondere Elektromobilität Urbane Wertstoff- und Rohstoffwirtschaft von und für die Stadt Gesundheitsversorgung der Zukunft Erzeugung von Nahrungsmitteln im urbanen Raum Wohnen, Leben und Arbeiten in einer alternden Gesellschaft Kooperationsplattform, Erfahrungsaustausch, Öffentlichkeitsarbeit 2. Vorstellung des Bundesverbandes Smart City e.v. 5

6 Trends und Entwicklungen von Smart Cities Der Urbanisierungstrend hält an lebten 73,4% der Deutschen in der Stadt, im Jahr 2020 werden es 75,6% sein. In Amerika leben über 80 % der Bevölkerung in Städten. Belgien ist fast zu 100 % städtisch. In München leben Menschen als deutscher Spitzenwert auf einem km²; im 11. Arrondissement der Stadt Paris leben bspw. rund Einwohner/km². Auch die Anzahl der Megacities wird von heute rd. 19 auf rd. 26 bis zum Jahr 2025 ansteigen. In diesen Megastädten werden ungefähr 437 Millionen Menschen leben. Zum Vergleich leben in den USA 300 Millionen. Für alle diese Menschen sind Infrastrukturen zu entwickeln und aufzubauen wie auch das gemeinschaftliche, städtische Leben zu organisieren. 3. Trends und Entwicklungen von Smart Cities 6

7 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt HEAG 2040 Zukunftsstudie

8 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt Energie Clean Tech wird zum Wachstumsmarkt Nummer 1 Die Gewinnung von sauberem Strom eröffnet eine Fülle neuer und wachsender Märkte: Energetische Gebäudesanierung EnergiePlushäuser, die mehr Energie erzeugen, als sie verbrauchen Elektro- und Wasserstofftankstellen Dezentralen Kraftwerke und Smart Grids mit intelligenten Energiespeichern (Solarstrom-Eisspeicher) Nachhaltige Mobilitätslösungen Bereitstellung von Lade-Infrastruktur Windparks Energiesammler, die thermische oder Bewegungsenergie in Elektrizität umwandeln

9 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt Energie Energieautarkie versus Vernetzung Mittelfristige Zielsetzung ab 2030: 80% der Wohngebäude in Deutschland wurden vor 1979 erbaut; 19 Millionen Wohneinheiten müssen saniert werden. 30 Liter Hezöl je m 2 Dezentralisierung der Versorgung Energie-autonome Städte, Gemeinden und Industrieanlagen Langfristige Zielsetzung: Ausbau der Stromnetze zum Smart Grid Europäisierung des Strommarktes

10 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt Solar-Decathlon-Haus Solar-Röhrenkollektoren Auf Gebäuden installierte, integrierte Solar-Röhrenkollektoren fangen am Tag effizient Sonnenlicht ein. Durch das neue Design sind sie zum Einen ästhetisches Bauelement; zum Anderen bester Energielieferant. Der Strom wird in Akkus gespeichert und versorgt so in der Nacht die in der Umgebung befindliche Straßen- und Gebäudebeleuchtung. Quelle: 2. Vorstellung des Bundesverbandes Smart City e.v. 10

11 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt Organische Leuchtdioden (OLED), an denen Osram-Forscher derzeit tüfteln, können einst sogar als Außenfenster in Gebäuden dienen die transparenten, selbst leuchtenden Kacheln würden dabei tagsüber die Sonne hereinlassen und abends eigenes Licht spenden. Organische Leuchtdioden (OLED) So ersetzen seit Ende 2009 hocheffiziente Osram- Leuchtdioden die Straßenbeleuchtung in der Weltkulturerbe-Stadt Regensburg. Die kleinen Lichtquellen verbrauchen dabei nur rund halb so viel Strom wie herkömmliche Straßenlaternen. Osram Leuchtdioden in Regensburg im Einsatz 5. Geschäfts- und Kooperationsfelder für smarte Stadtwerke 11

12 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt

13 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt Telekommunikation Smart Working Center: Smart Metering: Car-to-X-Communication: City Data Cloud: Home Automation: Anmietung von der Kinderbetreuung bis hin zum multimedialen Telepräsenzsystem. Multi Utility Communication Controller, mit denen sich in Haushalten der Strom-, Wasser-, Gas- und Wärmeverbrauch intelligent anzeigen lässt. Serienmäßige integrierte Telematiksysteme vernetzen Fahrzeuge und Infrastruktur untereinander. Die gesamte Verwaltung, das Datenmanagement, die Kommunikation mit Bürgern und Unternehmen wird über eine City Data Cloud abgewickelt. Smart Homes werden technisch vernetzt und gesteuert Green IT: Kosten für Strom und Kühlung von IT-Systemen steigen. Kommunikationsdienstleister werden daran gemessen wie sie ihren Kunden helfen diese Kosten zu minimieren

14 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt Intelligente Beleuchtung/Adaptive Stadtbeleuchtung Pilotversuche u.a. in Madrid, Leipzig Besondere LED-Straßenlampen sorgen dafür, dass es nur dann Licht gibt, wenn es wirklich gebraucht wird. Ohne Verkehrsaufkommen wird die Beleuchtung je nach Straßentyp auf etwa 10 bis 20 Prozent ihrer Leistung heruntergedimmt. Ein Sensor erkennt, wenn sich Fahrzeuge oder Fußgänger nähern, und in Sekundenbruchteilen steht die volle Leuchtkapazität zur Verfügung. 2. Vorstellung des Bundesverbandes Smart City e.v. 14

15 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt These:»Die intelligente Stadt der Zukunft benötigt Sensoren und Datennetze«Leitzentrale Energie Leitzentrale Dienste Trend: Viele dezentrale Einspeiser Zunehmende Steuerungsdienste Themen: Steuerung der eigenen Großkraftwerke (wärme-/stromgeführt) Steuerung virtueller Kraftwerke und Notfallgeneratoren Energiespeicherung Sicherstellung der Versorgungssicherheit und Notfallmanagement Verkehrssteuerung Parkraumsteuerung Steuerung der Stadtbeleuchtung Steuerung der Innenstadtreinigung (Füllstandssensorik) Gebäudesteuerung/Gebäudeautomation städtischer Gebäude Notruf-/Notfallsysteme Bewässerungssysteme Frühwarnsysteme/Gewässerschutz Urban Vision Leben in der Stadt der Zukunft 15

17 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt Immobilien Megatrend Individualisierung Das Streben nach individueller Verwirklichung führt vor allem in den Städten zu einer steigenden Vielfalt an Lebensstilen, Familienmodellen, Konsummustern und Wohnformen. Neue Möglichkeiten und Optionen ermöglichen immer mehr Entscheidungsfreiheit. Lebensraum wird multifunktional und generationsübergreifend genutzt Hausgemeinschaften Räume der Begegnung Mehrgenerationen-Wohngemeinschaften Baugruppen von Privatpersonen Co-Working Spaces moderne, voll ausgestattete Gemeinschaftsbüros Kinderbetreuung Elder-Care-Services Gemeinschaftsgärten Do-ityourself-Werkstätten Wissenscafés

18 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt Es werden Smart Building Systeme in den Bereichen Sicherheit und betreutes Wohnen Einzug halten. Von 2005 bís 2020 wird die Anzahl der pflegebedürftigen Menschen (Altenbericht der Bundesregierung), um 37 % zu nehmen; Jedoch die neuen Alten sind technikaffiner. Alltag im Alter heißt vor allen Dingen Wohn-Alltag % verbringen die älteren Menschen in der Wohnung. - Sicherheitssysteme, Notrufsysteme - Energiesicherheit Strom-/Wärme - Temperaturregler - Fernsteuerung Sonnenschutz - Präsenz- und Bewegungsmelder - Rauchmelder - Bettsensorik - IT-gesteuerte Thermostate Das EVU als Systemanbieter mit Partnern Roten Kreuz, Siemens,. Touchscreen macht große, lesbare Symbole und einfache Bedienung möglich. 5. Geschäfts- und Kooperationsfelder für smarte Stadtwerke 18

19 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt Immobilien Smart Homes Innovative Technik, die den Alltag erleichtert und sich auf Bewohner, deren Lebensstil und Lebensumstände einstellt. Selbständig arbeitende Kühlschränke Intelligente Heizsysteme Individuelles TV-Programm und Energieanzeige am TV Adaptiven, lernenden Technologielösungen Mitwachsende Grundrisse und flexible Zonierungen Die Silver Society Wohnen und Leben im Alter wird immer mehr in den eigenen 4-Wänden stattfinden. Hier gilt es flexible und intelligente Lösungen zu erarbeiten

20 SMART Systemisch, Menschlich, Antizipierend, Ressourcenschonend und Technologisch innovativ Der Trend zur Verstädterung kann eine echte Chance zur Entgegnung des Klimawandels sein. Werden diese Hotspots der Menschheit effizient und klug genutzt, kann eine positive Energiebilanz entstehen Urban Vision Leben in der Stadt der Zukunft 20

22 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt Mobilität Die dritte industrielle Revolution Getragen durch innovative Verkehrstechnologie und nachhaltige, postfossile Mobilität, etabliert sich eine neues Bewusstsein. Hybrid Elektro Brennstoffzellen Leistung: 36,5 kw / 10,5 kw (max./kont.) Höchstgeschwindigkeit: 120 km/h, Beschleunigung (0-100 km/h): ca. 13 s Energieinhalt (Batterie): 6 kwh, Reichweite: 100 km Ladezeit: ca. 3 h, Stromkosten: ca. 1,-/100 km Rak-E (GM) Vielfalt auch in Mobilität Gewicht: 380 kg Öffentlicher Nahverkehr komplettiert durch Private Vehicles und Microcarrier wie Elektro-Roller, Fahrräder und moderne Weiterentwicklungen von Segways Car- bzw. Sharing-Angebote (Simplify your Life Wandel von Status-Symbolen) Eigentumsloser Konsum ist noch Marktnische aber: Skiverleih, Werkzeugverleih, Fahrradverleih, Car2Go, Möbelleasing Mobility Hubs am Bahnhof, Campus, in der Innenstadt oder dem Umland Das eigene Auto bleibt zwar ein starker Faktor, verliert aber an Bedeutung Fahrradfahrer und Fußgänger nehmen erheblich zu

23 Anwendungsfelder verschiedener Antriebskonzepte Lastprofil Hohe Last Fahrprofil Stop-and-Go (Stadtverkehr) Konstantfahrt (Autobahn) Geringe Last

24 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt Green City Index 2011: Sieger der Kategorie Verkehr ist ebenfalls Stockholm. Dank eines perfekt ausgebauten Radwegenetzes fahren 68 % aller Einwohner mit dem Fahrrad zur Arbeit oder gehen zu Fuß dreimal so viel wie in den anderen Städten im Durchschnitt. Insgesamt gibt es rd. 70 Millionen Fahrräder in Deutschland. Der Trend geht zu qualitativ hochwertigen Fahrrädern verk. E-Bikes: verk. E-Bikes: Verk. mittelfristig E-bikes pro Jahr E-Bikes Marktanteil bei rd. 15% (ZIV) Smart green Cities benötigen Verkehrswege für Kleinfahrzeuge (Fahrräder, E-Roller, Mini-Autos) Quelle: Siemens, European Green City Index, 2011, Economist Intelligence Unit (EIU) Quelle: ZIV, Zweiradverband-Industrie Verband e.v. 3. Trends und Entwicklungen von Smart Cities 24

25 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt Mobilität Kostenkontrolle und Effizienz Individuelle Mobilität gewinnt zwar an Attraktivität, wird aber auch deutlich teurer werden. Die Nachhaltigkeitsbilanz des mobilen Lebensstils wird durch ein ausgeklügeltes Monitoring-System monatlich ausgewiesen. Mobilitätsdienstleister im Wandel der Zeit Angebote von Dienstleistern müssen verstärkt als Intermediär an den Schnittstellen verschiedener Fortbewegungsarten positionieren. Einzelne Verkehrsmittel stehen dabei nicht länger in Konkurrenz zueinander, sondern ihre Nutzung wird intelligent und innovativ miteinander verzahnt

26 Bedarfsgerechte, intelligent vernetzte Stadt Mobilität Mobile Connectivity: Digitalisierung der Welt erfasst die Mobilität Intelligente Verkehrssteuerungssysteme werden Fahrgästen abhängig von der jeweiligen Situation Vorschläge machen, mit welchen Verkehrsmitteln, auf welchem Weg sie am schnellsten von A nach B kommen. Third Places für das Leben im Transit Öffentliche Verkehrsmittel werden in den kommenden Jahren durch ortsunabhängige Internetverbindungen nicht nur zu mobilen Hotspots. Ob Smartphones, Laptops, Tablet-PCs oder andere Geräte all das wird in Bussen, Bahnen und an Haltestellen für den Online-Zugang genutzt werden. Kunden erhalten unterwegs ein professionelles, interaktives Arbeitsumfeld

27 Die Zukunft der Stadtbeleuchtung

28 Zukunft der Stadtbeleuchtung: Bereits seit 2005 besteht die EU Norm DIN EN zur einheitlichen Regelung der Straßenbeleuchtung. Urban Vision Leben in der Stadt der Zukunft 28

29 Zukunft der Beleuchtung: Kommunales Beispiel: Stadt Rodgau Stadtteile Jügesheim, Dudenhofen, Hainhausen und Weiskirchen: Lichtpunkte 724 Lichtpunkte in den letzten 3 Jahren gegen Alu-Masten und NAV-Leuchten Testprojekt ab 2009 LED-Leuchten im Binger Weg 4 Leuchten zusätzlich 2 Leuchten am Rathaus und STW Friedberger Straße 37 Neubaugebiet J41 mit LED Leuchten ausgestattet (Bau 2013) H17 ist auch mit LED-Leuchten vorgesehen. ca Lichtpunkte mit HQL-Leuchten ausgestattet (Verbot HQL-Leuchten ab 2015) Die Sanierungen der ca Lichtpunkte auf NAV-Leuchten nachverdichten und straßenweise Prüfung durch Einsatz von LED-Leuchten (Ablaufplanung wird zurzeit bearbeitet. Stromverbrauch 2012: kwh 2. Vorstellung des Bundesverbandes Smart City e.v. 29

30 Zukunft der Beleuchtung: Kommunales Beispiel: Stadt Rodgau Stadtteil Nieder Roden und Rollwald Lichtpunkte 547 Lichtpunkte wurden in der Austauschaktion HQL ALT für NEU gegen NAV-Leuchten ersetzt. Zusätzlich wurde am Puiseauxplatz 26 Leuchten auf LED-Leuchten umgerüstet. Konzept ab 2014 bis 2020 Austausch von 537 HQL-Leuchten auf LED- Leuchten, Plug In LED (Firmenabhängig), Energiesparlampen und Nachverdichtung mit NAV-Leuchten. Stromverbrauch: kwh 30

31 Zukunft der Stadtbeleuchtung

32 Zukunft der Stadtbeleuchtung

33 Zukunft der Stadtbeleuchtung Kommunales Beispiel Mäder Österreich Quelle: 33

34 Zukunft der Stadtbeleuchtung Kommunales Beispiel Mäder Österreich - Straßenbeleuchtung benötigt kwh elektrische Energie - 7 verschiedene Leuchtentypen - In diesen Leuchten sind 336 Leuchtmittel montiert - Leuchten werden von 9 Einspeisepunkten versorgt Konzept 1. Umrüstung auf gelbes Licht der Natriumdampfhochdrucklampe HS - Sichtverhältnisse bei Nebel und nasser Strasse besser - gelbes Licht wird für menschliches Auge intensiver empfunden - Äußerst geringes Maß an giftigen Schwermetall (Quecksilber) enthalten - Artenschutz - Kostenersparnis 2. Teilnachtschaltung In der verkehrsschwachen Zeit zw. 22 und 5 Uhr 2. Vorstellung des Bundesverbandes Smart City e.v. 34

35 Zukunft der Stadtbeleuchtung Kommunales Beispiel Mäder Österreich 3. Powerline-Steuerung - für individuelle Steuerung und Regelung jedes einzelnen Lichtpunktes - mit Hilfe der Hochfrequenzmodulationstechnik werden Informationen über die bestehende Leitungen und Kabel gesendet - Hiermit ist es möglich mit jedem Lichtpunkt (Datenpunkt) zu kommunizieren - In jeder Leuchte ist ein Aktor eingebaut: Aktor schaltet Beleuchtung entweder ein oder aus Vorteile: - Erhöhte Sicherheit: Defekte Leuchten und Lampen werden sofort erkannt und könnten schnell ausgetauscht werden - geringe Wartung: weil besser organisierbar - bedarfsgerechte Beleuchtung: Durch das Anpassen des Beleuchtungsniveaus an bestimmte Ereignisse und Bedürfnisse kann die Sicherheit erhöht und Energie eingespart werden. - höherer Komfort: Durch die zentrale Steuerung besteht die Möglichkeit jederzeit die Parameter der Beleuchtung zu verstellen 2. Vorstellung des Bundesverbandes Smart City e.v. 35

36 Zukunft der Stadtbeleuchtung Kommunales Beispiel Mäder Österreich 36

37 Zukunft der Stadtbeleuchtung Demnach haben die Gemeinden zur Aufrechterhaltung der öffentlichen Sicherheit und Ordnung innerhalb der geschlossenen Ortslage nach ihrer Leistungsfähigkeit die öffentlichen Straßen zu beleuchten (...), wenn das dringend erforderlich ist und nicht andere aufgrund sonstiger Rechtsvorschriften (insbesondere der Verkehrssicherungspflicht) hierzu verpflichtet sind. Wind-Solar Hybrid Unterstützung des Solarmoduls mittel Mini-Windrad. Wind kann ein exzellentes Zusatzsystem für Solarmodule sein, denn wenn die Sonne nicht scheint, weht für gewöhnlich der Wind. Windenergie ist vor allem im Winter sehr nützlich, um die wilden und sanften Winde der Berge in Strom zu konvertieren. Das Solarwind-Energie-Hybrid-System bietet die einmalige Möglichkeit die Wind- und Solarenergie das ganze Jahr über zu nutzen. Quelle: 2. Vorstellung des Bundesverbandes Smart City e.v. 37

38 Zukunft der Stadtbeleuchtung Freiformspielgel OEC Weltweit einzigartige Technologie des 2D- und 3D-Maßschneiderns. Sie ermöglicht es, komplexe Spiegel oder Linsen in einer praktikablen Entwicklungszeit zu berechnen. Auf dieser Basis ist es möglich, für jedes Beleuchtungsproblem eine exakte Lösung zu erarbeiten und damit die gewünschte Lichtverteilung zu erreichen. Quelle: 2. Vorstellung des Bundesverbandes Smart City e.v. 38

39 Zukunft der Stadtbeleuchtung Der demografische Wandel und die damit einhergehende alternde Gesellschaft verlangt nach Helligkeit und Sicherheit. Das Mix wird entscheidend sein. Adaptive Stadtbeleuchtung Funk-Einzel- Steuerung /Berücksichtung der Helligkeit Innovative Indirekt-Beleuchtung Organische LED_Kacheln Kosteneinsparung/Stadtbeleuchtung Wohlfühl-/Sicherheitsfaktor Dezentrale Erzeugung/Eigenverbrauch Sukzessive LED-Umstellung Strombezug Nachtstrom 39

40 Vorstellung Bundesverband Smart City e.v. Infrastruktur Stadtentwicklung Strategiecluster Back-Up Innovationscluster Gebäude Smart City - Modell Energie Information & Kommunikation Mobilität 2. Vorstellung des Bundesverbandes Smart City e.v. 40

41 Danke für Ihre Energie Nutzen einer Mitgliedschaft Kontaktplattform: Erweiterung der Kontakte und Netzwerke für Businessmodelle und Forschungsvorhaben Zukunftsorientierte Positionierung Engagement für die nächste Generation im Themenfeld Positiver Imagetransfer (smartes, nachhaltiges Unternehmen), Erweiterung Bekanntheitsgrad und stärkere Präsenz Günstige Werbe- und Positionierungsmöglichkeit Kontakt: Bundesverband Smart City e.v. 1. Vorsitzende des Vorstands Dieter Lindauer Tel: 0171/ Kenntnis und Mitwirkung bei Forschungsvorhaben 7. Kontakt 41