Die digitale Stadt Chancen durch eine intelligente Energieversorgung

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1 Die digitale Stadt Chancen durch eine intelligente Energieversorgung, Siemens Energy Management Deutschland, Division Lead Region West, SGK Fachkongress Die Digitale Stadt

2 Siemens Innovating the Electrical World Globale Trends Marktentwicklung (illustrativ) Digitale Transformation Globalisierung Digitalisierung Automatisierung Marktwachstum: ~7 9% Marktwachstum: ~4 6% Urbanisierung Elektrifizierung Marktwachstum: ~2 3% Demographisches Wachstum Heute Mittelfristig Klimawandel Energieerzeugung Energieübertragung, Verteilung & Smart Grid Automatisierung und effiziente Anwendung von Energie Medizinische Bildgebung und In-Vitro Diagnostik Seite 2

3 Steigender Elektrifizierungsgrad und dezentrale Erzeugung als Wachstumstreiber in der komplexen Energielandschaft von heute Steigende Elektrifizierung Steigender Elektrifizierungsgrad in Schwellenländern Modernisierung des Stromnetzes in vielen Regionen Dezentrale Erzeugung Wachsender Anteil erneuerbarer und dezentraler Erzeugung Herausforderung Netzstabilität Seite 3

4 Urbane Infrastruktur entscheidet über die Wettbewerbsfähigkeit einer Stadt Effizienter Transport von Menschen und Gütern Zuverlässige und effiziente Energieversorgung Niedrige Emissionen, Wassernutzung und Abfall Komfort, Lebensqualität und Sicherheit Nachhaltig Stadt der Zukunft Wettbewerbsfähig Lebenswert Seite 4

5 Smart Cities sind intelligente Infrastruktursysteme mit effizientem Netzmanagement, effizientem Gebäudemanagement und Transport Nutzen für Stakeholder Bürger Stadt & Verwaltung Business Resilienz Beschäftigung Lebensqualität Betriebskosten Wettbewerbsfähigkeit Anlageneffizienz 10-20% Integration Intelligenz Versorgungsinfrastruktur Zentrale Datenplattform der Smart City Mobilität Gebäude Digitalisierung/Steuerung Automatisierung Investition 80-90% Städt. Basisinfrastruktur Energie Gas Wärme und Kälte Wasser Abfall Schiene Straße Betrieb Schutz und Sicherheit Elektrifizierung Sensorik Field Devices Seite 5

6 Je intelligenter die Infrastruktur, desto wettbewerbsfähiger die Stadt Schienenfahrzeuge Straße und Schiene Stromnetz Gebäude Auswirkung der Systemintelligenz 20-30% Kapazitätssteigerung mit voll automatisierten Zügen Einsparung von 30% Lifecycle-Kosten Circa 20% gesteigerte Verkehrsgeschwindigkeit 30% Energieeinsparungen Integration von Erneuerbaren: 25-40% geringere Investition (verglichen mit herkömmlichem Netzausbau) 20-30% Weniger Energieverbrauch 3-5 Jahre Amortisation Zusätzlicher Nutzen Höhere Widerstandsfähigkeit, schnellere Ausfall- und Fehlererkennung mit Echtzeitmonitoring Automatische und zuverlässige Schutz- und Sicherheitsfeatures Keine zusätzliche Flächennutzung, kürzere Genehmigungs- und Errichtungszeiten Seite 6

7 Smart Grids zur intelligenten Einbindung von erneuerbaren Energien sowie für höhere Netzstabilität und Versorgungssicherheit Smart Grid, Wachtendonk Modernisierung der alternden Infrastruktur und Vergrößerung der Netzkapazität bei Einbindung von 80% erneuerbarer Energie Sämtliche Komponenten für intelligente Ortsnetzstationen und intelligente Zähler sowie Mess-, Überwachungs- und Kommunikationseinrichtungen Herausforderung Lösung Smart Grid, Niederstetten So viel dezentrale Intelligenz wie möglich so wenige zusätzliche Mittelspannungskabel wie nötig, zum möglichst selbständigen Betrieb Netzautomatisierungslösung für das Versorgungsgebiet rund um Niederstetten als Beispiellösung für zukünftige Projekte Auf Basis erprobter, neu konfigurierter Automatisierungstechnik von Siemens Vermeidung Netzausbau bei gleichzeitiger Steigerung der Kapazität um rund 35% Stabilisierung des Verteilnetzes und zuverlässige Stromversorgung Senkung CO 2 -Emissionen durch Einbindung erneuerbarer Energiequellen Kundennutzen Dezentrale Intelligenz mit Selbstheilungsfunktionalität ("Self-healing Grid") Verbesserung der Spannungshaltung inkl. Spannungsoptimierung Entwicklung standardisierter Lösungen für die Automatisierung von Ortsnetzstationen Zuverlässiges Störungsmanagement zur Senkung des SAIDI-Wertes Projektpartner: SWK Stadtwerke Krefeld AG Projektpartner: Verteilnetzbetreiber Netze BW SAIDI = System Average Interruption Duration Index Seite 7

8 Virtuelle Kraftwerke: "Smart" werden Energieerzeugungsanlagen erst mit digitaler Vernetzung und Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch Virtuelles Kraftwerk RWE ProVipp Integration diverser erneuerbarer Energiequellen Definition unterschiedlicher Strategien zur Energiebereitstellung Optimale Bereitstellungsstrategie für verteilte Erzeuger Aufbau eines virtuellen Kraftwerkes auf Basis von DEMS, Integration von regenerativen Erzeugungsanlagen DER Controller zur innovativen Kommunikation mit DEMS Aggregation und Direktvermarktung von erneuerbaren Energien Gewinnoptimierung bei der Vermarktung erneuerbarer Energien Teilnahme am Regelenergiemarkt Herausforderung Lösung Kundennutzen Virtuelles Kraftwerk Stadtwerke München Verbesserung der Planungs- und Prognosesicherheit für die dezentrale Energieerzeugung Zusammenschluss von Blockheizkraftwerken, Wasserkraftwerken und einem Windpark zu einem virtuellen Kraftwerk Anwendung des Dezentralen Energiemanagementsystem (DEMS ) Automatisierte Einsatzplanung und Vermarktung basierend auf Verbrauchs- und Erzeugungsprognose Optimierung von Erzeugung und Verbrauch (Lastmanagement) Vermarktung von kleinen, dezentralen Erzeugern Reduzierung der Kosten für Erzeugung und Bereitstellung von Systemdienstleistungen durch optimierten Einsatz dezentraler Energieerzeuger Projektpartner: RWE Projektpartner: Stadtwerke München (SWM) Seite 8

9 Intelligente Zahlungspläne Kundenbeispiele aus dem Umfeld Stadtwerke Stadtwerke Schwerin Energieverteilungstechnik Strom für Kunden Stadtwerke München IT Technik Abrechnung von 7,5 Milliarden Kilowattstunden/ Jahr Stadtwerke Konstanz IT Technik Komplettausstattung neues Dienstleistungszentrum Samtgemeinde am Dobrock Kraft-Wärme-Kopplung und Energiecontrolling Modernisierung Freibad Stadtwerke Lübeck Modernisierung HLK, Wasseraufbereitung Energieeffizienz Stadtwerk in Thüringen Anschaffung Gas Turbine Neu statt Retrofit ohne Kredite von der Sparkasse Virtuelles Kraftwerk Cloud-basiertes virtuelles Kraftwerk Seite 9

10 Smarte Infrastrukturen unterstützen eine klimafreundliche Zukunft 1. Smart Grids und Smart Buildings Dezentrale kleine Kraftwerke Speicher für überschüssige Energie 2. Klinik 2.0 Energetisch optimiert Modernste Medizintechnik 3. Strom ist Energieträger Nr.1 Nachhaltige Produktion Umwandlung in Rohstoffe 4. Digital Factories Hocheffiziente Produktion Teilnahme am Lastmanagement 5. Integrierte Mobilität Mix unterschiedlicher Systeme Apps nennen die Route 6. Dezentrales Energiesystem Erneuerbare und konventionelle Kraftwerke Speicher stabilisieren das Netz Seite 10

11 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

12 Siemens auf einen Blick 78,4 Mrd. Auftragseingang 1) Mitarbeiter 2) 71,9 Mrd. Umsatz 1) Divisionsstruktur Power and Gas Wind Power and Renewabl. Power Generation Services Energy Management Building Technologies Mobility Digital Factory Process Industries and Drives Healthcare (separately managed) Financial Services Portfolio - Beispiele Gasturbinen, Generatoren, Verdichter, Kompressoren, Leittechnik, Elektrotechnik Service f. Gas-, Dampf-, Windturbinen Energieübertragung/ -verteilung, Energieautomatisierung, Smart Grid Brandschutz, Sicherheit, Gebäudeautomation, Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik Hochgeschwindigkeits-, Nahverkehrszüge, Verkehrstechnik On-/Offshore Windturbinenanlagen Sicherheits -, Prozessautomatisierung, Kommunikationsund Softwarelösungen für die Softwarelösungen Antriebs- und Industrie, Service Technologien zur Bildgebung, Labordiagnostik, IT-Lösungen 1) GJ ) Stand: 30. September 2014 Seite 12

13 Digitaltechnologie am Wendepunkt Megatrend "Digital Transformation" Fortschritte in der Digitaltechnologie... ermöglichen neue Innovationen und verändern Gesellschaft und Wirtschaft Unbegrenzte Rechenleistung: Das Mooresche Gesetz behält seine Gültigkeit. Automation, Robotik, selbstlernende Maschinen Big Data/ Informationsexplosion Individualisierte Fertigung Digital-integrierte Geschäftsprozesse Allgegenwärtige Intelligenz: Das Internet der Dinge wird zur Realität. Intelligente Geräte Push Höhere Innovationsraten Unbegrenzte Konnektivität: Mobile Kommunikation ermöglicht es, immer und überall online zu sein. Neue Schnittstellen- Technologien Pull Cybersicherheit Konvergenz von IT-Systemen: Zahlreiche neue Möglichkeiten zur Datenanalyse entstehen. Semantisches Web Soziale Netzwerke und kollektive Intelligenz Wendepunkt Schneller Technologiewandel Große wirtschaftliche Vorteile Enorme disruptive Kraft Seite 13

14 Die Digitalisierung hat Einfluss auf alle unsere Marktsegmente Technologieentwicklung in ausgewählten Siemens Märkten Energieversorgung Gebäudemanagement Industrielle Produktion Gesundheitswesen Product Lifecycle Management Verfahrensorientiertes Gesundheitswesen Heute + + Home Health Karosseriewerk Antriebswerk Ambulatory CIS RCM Hospital Information Systems AV LIS PACS ORIS Departmental Systems Energiefluss entlang einer "Einbahnstraße" Individuelle Subsysteme: Integriertes Sicherheitsmanage-ment und Gebäudeleistung Karosserie und Antriebsstrang: Herstellung durch klassische Metallbearbeitung Abteilungsinformationen und Workflow-Silos einzelner Gesundheitsdienstleister Digitales Unternehmen Patienten-zentriertes Gesundheitswesen Zukunft Zunehmende Elektrifizierung, "Power-Matrix" + Integriertes Gesamtsystem: Smart Buildings & Smart Cities Market Dynamic requirements Design Integrated Modeling Market Satisfied customers Infor-mation Up to date Production Self-optimization Steigende Komplexität, neue Materialien, Elektrifizierung: neue Produktionskonzepte Healthcare Information Exchange Care/ Population Management Personalized medicine Patient Healthcare Intelligence Workflows crossboundaries Integrierte Informationen & Arbeitsabläufe über Stakeholder des Gesundheitswesens basierend auf patienten-zentrierten Daten CIS Clinical Information System; RCM Revenue Cycle Management; AV Advanced Visualization; PACS Picture Archiving and Communication System; LIS Laboratory Information System; ORIS Operating Room Information System Seite 14