Smart City Cologne. Achim Südmeier Potsdam

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1 Smart City Cologne Achim Südmeier Potsdam

2 Energiewirtschaft im Wandel: dezentral, digital, regenerativ dreidimensional, digital, multidirektional. Gestern Heute Erzeugung Übertragung / Verteilung Verbrauch Aggregatoren Automatisierung Konventionelle Erzeugung Energieeffizienz Smart Grid Smart Meter Haus-Photovoltaik Elektromobilität Wärmepumpe Sektorkopplung Speicher Regenerative Erzeugung Internet of Things Achim Südmeier

3 SmartCity Cologne Über 40 Projekte mit mehr als 50 Partnern Achim Südmeier

4 Attraktives Quartier dank smarter Lösungen. Fernwärme intelligente Beleuchtung Mieterstrom Solarstrom Energieeffizienz Virtuelles Kraftwerk Ökostrom Batteriespeicher Netze Dezentrale Erzeugung Nahwärme Kundenportal E-Mobility smarter Messstellenbetrieb Wärmepumpe Achim Südmeier

5 Leistungspalette des Stadtwerke-Konzerns: Vernetzte Power für eine Smart City Komplettangebot unter einem Dach. Abwasser/ Entwässerung E-Mobilitätslösungen Car-Sharing Entsorgung Achim Südmeier

6 Beispiel: Digitale und integrierte Leistungsfähigkeit aus einer Hand Keine Smart City ohne Daten und Steuerung Achim Südmeier

7 GrowSmarter Projekt Stegerwaldsiedlung Vogelperspektive BJ Wohneinheiten Ca Bewohner Ca m² WFL (44.000m² BGF) Einteilung in 3 Bauabschnitte 1. BA 4 Gebäude 2. BA 8 Gebäude 3. BA 4 Gebäude Gesamtbauzeit 3 Jahre Achim Südmeier

8 Ziele Blaupause für nachhaltige Stadtentwicklung Lokale Energieproduktion aus erneuerbaren Energien in Kombination mit Speichern Senkung des spez. Energiebedarfs von kwh/m²/jahr auf kwh/m²/jahr geplante Senkung der CO2-Emissionen um % geplante Senkung der Primärenergie um 60-70% Achim Südmeier

9 Ziele Soziale Aspekte Modernes Wohnen Einheitliches Farbkonzept für Fassaden und Dach Funktionale und gestalterische Einbindung von technischen Anlagen Batteriespeicher, Wärmepumpen, PV Einbindung eines Mobilitätshubs 2 Ladesäulen (öffentlich und Cambio), Pedelec-Station, Parkplatzreservierung (Ampido) Vorsatzbalkone für alle Häuser Achim Südmeier

10 Maßnahmen Energieversorgung Stegerwaldsiedlung Versorgung von 16 Wohnblöcken mehr als 700 Wohneinheiten Ca. als Mietern PV-Module auf allen Dächern (ca m², 968 kwp) 41 Luft-Wasser-Wärmepumpen (492 kw th ) Spitzenlast über Fernwärme (1743 kw) 16 Batteriespeicher (210 kw, 655 kwh) Achim Südmeier

11 Maßnahmen Energetische Sanierung (Dewog) Dämmung der Gebäude Fassade (bis zu 16 cm) Dach Kellerdecken Teilweise 3-Fach-Verglasung Energieeffiziente Aufzüge LED Umrüstung Achim Südmeier

12 Eindrücke nach der energetischen Sanierung Achim Südmeier

13 Eindrücke nach der energetischen Sanierung Achim Südmeier

14 Herausforderungen bei der Umsetzung Umbau im laufenden Mietverhältnis Platz für die Anlagentechnik Kellerräume mussten entmietet werden Vernetzung der Batteriespeicher sehr schwierig Regulatorischen Rahmenbedingungen Strikte Sicherheitsvorschriften für Batterien in Wohngebäuden Umbau auf größere Hausanschlüsse Achim Südmeier

15 cloudbasiertes Energiemanagement/ Siedlungsmanagement Prognosen auf Basis von selbstlernenden Algorithmen Optimierung mit wirtschaftlichem und ökologischem Schwerpunkt Vermarktung von Flexibilitäten der gesamten Siedlung über das Virtuelle Kraftwerk der RheinEnergie Achim Südmeier

16 Siedlungsmanagement das cloudbasierte Energiemanagement Ausblick Achim Südmeier

17 Siedlungsmanagement Prognosen auf Basis von selbstlernenden Algorithmen Prognosen werden aufgrund von Wetter-, Verbrauchs- und Anlagendaten erstellt Prognosequalität verbessert sich ständig über selbstlernende Algorithmen Optimierung mit wirtschaftlichem und ökologischem Schwerpunkt Im Projekt GrowSmarter mit ökologischem Schwerpunkt Betrieb der Anlagen wird vollautomatisch, kontinuierlich optimiert Aus der Optimierung resultieren Anlagenfahrpläne und verfügbare Flexibilitäten Achim Südmeier

18 Siedlungsmanagement Vermarktung von Flexibilitäten der gesamten Siedlung über das Virtuelle Kraftwerk der RheinEnergie Verfügbare Flexibilitäten werden an das Virtuelle Kraftwerk übermittelt und dort gehandelt: Regelenergie Optimierte Beschaffung Bilanzkreisoptimierung Direktvermarktung Berechnung eines Fahrplans für die nächsten 36 Stunden erfolgt alle 15 Minuten Achim Südmeier

19 Visualisierung der Energieströme Achim Südmeier

20 Aktuelle Herausforderungen für Städte steigen. Klimaverschmutzung Mobilitätsanforderungen Wohnungsdichte Flächenmangel demographischer Wandel... Anforderungen an Infrastruktur: vernetzt, innovativ, nachhaltig, mobil, wirtschaftlich Achim Südmeier

21 Smart-City-Konzepte sind eine Antwort Energie ist Schwerpunkt Achim Südmeier

22 Achim Südmeier

23 Klimastraße Köln Projektbeschreibung Musterstraßenzug Plattform für Unternehmen Die Klimastraße soll als Musterstraßenzug das Aufeinandertreffen aller Maßnahmen des SmartCity Cologne und Smart Energy Projekts öffentlichkeitswirksam darstellen. Praktischer Alltag Unser Ziel ist es, eine Plattform zu schaffen, auf der sich Innovationen darstellen, fördern und im praktischen Alltag testen lassen. Bürger Bürger beteiligen, ihnen Technik nahebringen und die Umsetzbarkeit bzw. Wirtschaftlichkeit smarter Technik demonstrieren Achim Südmeier

24 Klimastraße Köln Maßnahmenübersicht Achim Südmeier

25 Urban Cockpit Entwicklung eines Veedels Dashboard Urban Cockpit Sammeln von lokalen urbanen Daten Aufbereitung und Visualisierung Informationsbereitstellung für Bürger Maßnahme in Bearbeitung Achim Südmeier

26 Quartierskonzepte integrieren Wohnen, Leben und Mobilität. Sektoren koppeln Mieterstrom Energieeffizienz Zentrale Energie Solarstrom Fernwärme Ökostrom Batteriespeicher Nahwärme Wärmepumpe Kundenportal E-Mobility Achim Südmeier

27 Unser E-Mobility Backend-System. Flexible Softwarelösung für alle Einsatzbereiche rund um Ladeinfrastruktur. 240 kw 50 kw Hotelschiffe (700A) RLM-Messung Mennekes EBG ecota p ABB/EVTe c EBG Jean Müller Mennekes Heliox z.b. Parksensoren flexible Schnittstellen ChargePoint Operator System (Monitoring, Fernwartung, ) E-Mobility Provider System (Kundenverwaltung, Abrechnung, ) Funktionen für Betreiber-Rolle (CPO) Monitoring & Steuerung der Ladeinfrastruktur Funktionen für Provider-Rolle (EMP) Kundenverwaltung mit Zugangsberechtigungen, flexiblem Tarifsystem und Abrechnung Hochverfügbarkeitshosting nach deutschem Datenschutzrecht e-roaming Schnittstellen Aufnahme von Sensordaten und zusätzlichen Messwerten (z.b. Parksensoren) flexible Schnittstellen für fremde Systeme möglich (z.b. POI-Daten, Schrankensystem) Smartphone-Apps M2M-SIM-Karten Lademanagement Anbindung weiterer Ladestationshersteller kurzfristig möglich (OCPP) Achim Südmeier

28 Das Virtuelle Kraftwerk lenkt die Energieströme auch in Autos Achim Südmeier

29 RheinEnergie und Elektromobilität Bedarfsgerechter Aufbau von Ladeinfrastruktur seit 2009 Full-Service-Dienstleister rund um Ladeinfrastruktur Maßgeschneiderte Komplettlösungen für alle Anwendungszwecke z.b. Flotten, Wohnungswirtschaft, Filialisten, Parkhäuser, öffentlichen Raum Ganzheitlicher Service: Beratung, Planung, Umsetzung und Betrieb aus einer Hand Alle Fahrzeugklassen im Angebot (Autos, Busse, E-Motorräder und Schiffe) Kooperationen mit Mobilitätsanbietern (CarSharing und ÖPNV) Passende Zählkonzepte und Abrechnungsmodelle Private und öffentliche Ladeinfrastruktur Öffentliche Ladeinfrastruktur im TankE-Netzwerk Mehr als 280 errichtete Ladepunkte in Köln und Umgebung Achim Südmeier

30 RheinEnergie und Elektromobilität. Ladeinfrastruktur in Köln und Umgebung Achim Südmeier

31 Erste E-Buslinie in Köln powered by Ökostrom. Batterie-elektrische Busse im Regelbetrieb. Ladestationen an der Endhaltestelle Zwischenladen an der Haltestelle Achim Südmeier

32 Dabei bieten wir Lösungen von privat bis ÖPNV. Maßgeschneiderte Komplettlösungen wie z.b. Quartiersentwicklung, Wohnungswirtschaft, Filialisten, Firmenparkplätze, u.a. Angebote für alle Fahrzeugklassen (Autos, Zweiräder, Busse und Schiffe). Ganzheitlicher Service - Beratung, Planung, Umsetzung und Betrieb aus einer Hand. Kooperationen mit Herstellern, CarSharing- Unternehmen und dem ÖPNV. Innovator im Bereich Elektromobilität: Systemlösungen, TankE-Netzwerk, u.a Achim Südmeier

33 Intelligente Verknüpfung der Verkehrssysteme. Mostly electric. Problem: Open Data, One Stop View, Wettbewerb mit gratis Google! Achim Südmeier

34 Der Hub, digital vernetzt, als Drehscheibe für individuelle Mobilität Achim Südmeier

35 Elektromobilität Verteilnetzausbau durch ungesteuertes Laden notwendig Verteilnetzausbau im Netz der Rheinischen Netzgesellschaft (RNG) ist insbesondere aufgrund zunehmender E-Mobilität (insgesamt etwa 1,5 TWh/a in 2050) notwendig. Die Ladezyklen können in gesteuertes und ungesteuertes Laden unterteilt werden. Es wird für diese Abschätzung angenommen, dass sich der Anteil des gesteuerten Ladens von 13% in 2020 auf 70% in 2050 erhöht. Strom E-Mob. RNG- Netzgebiet in TWh/a 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 ungesteuertes Laden gesteuertes Laden 0 Ungesteuertes Laden 2030 erfolgt gemäß eines typischen Nutzungsverhaltens (vereinfachte Annahme: tägliche Ladezeiten von 17h bis 0h) führt zum Anstieg der Spitzenlast im RNG-Netz auf bis etwa 200 MW in MW Anstieg der Spitzenlast im RNG-Netz durch ungesteuertes Laden Achim Südmeier

36 E-Mobilität bietet aber auch Risiken, woher kommt am Ende der Strom? Quelle: Volker Quaschning (HTW Berlin) Sektorkopplung durch die Energiewende Achim Südmeier

37 Copyright Copyright 2019 der RheinEnergie AG. Alle Rechte vorbehalten. Weitergabe und Vervielfältigung dieser Publikation oder von Teilen daraus sind, zu welchem Zweck und in welcher Form auch immer, ohne die ausdrückliche schriftliche Genehmigung durch die RheinEnergie AG nicht gestattet. In dieser Publikation enthaltene Informationen können ohne vorherige Ankündigung geändert werden. Die vorliegenden Angaben werden von der RheinEnergie bereitgestellt und dienen ausschließlich zu Informationszwecken. Die RheinEnergie übernimmt keinerlei Haftung oder Garantie für Fehler oder Unvollständigkeit in dieser Publikation. Die RheinEnergie steht lediglich für Produkte und Dienstleistungen nach der Maßgabe ein, die in der Vereinbarung über die jeweiligen Produkte und Dienstleistungen ausdrücklich geregelt ist. Aus den in dieser Publikation enthaltenen Informationen ergibt sich keine weiterführende Haftung. Sofern diese Publikation Verweise auf Internetseiten enthält, die nicht von der RheinEnergie verantwortet werden, so ist die RheinEnergie für diese Inhalte nicht verantwortlich. RheinEnergie AG Parkgürtel Köln Achim Südmeier