Energie 4.0: Möglichkeiten der Digitalisierung für Erzeuger und Verbraucher

Transkript

1 Energie 4.0: Möglichkeiten der Digitalisierung für Erzeuger und Verbraucher Ludwig Karg, B.A.U.M. Consult München / Berlin L.Karg@baumgroup.de Ludwig Karg B.A.U.M. Consult München / Berlin B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/2018 1

2 Die B.A.U.M. Group 25 Jahre unabhängige Beratung in den Bereichen Umwelt-, Energie-und Nachhaltigkeitsmanagement Zusammenarbeit auf allen Ebenen mit Kommunen, Regionen, GHD, Industrie, öffentlichen Institutionen anerkannter Partner für Bundes- und EU-Forschungsund Entwicklungsprojekte 3 Referenzen: Energie-, Klima-und Mobilitätskonzepte 4 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/2018 2

3 Referenzen: Kommunale Mobilitätskonzepte Mobilitätskonzepte: Landkreis Ebersberg, Stadt Leutkirch i.allgäu, Stadt Würzburg Klimaschutzteilkonzepte Verkehr: Landkreis Dachau, Landkreis Vulkaneifel Masterplan Mobilität: Stadt/ LK Düren (i.b.) Elektromobilitätskonzepte: Landkreis Gießen, Stadt Sonthofen Betriebliches Mobilitätsmanagement: Bundesweite Modellprojekte Mobil.Pro.Fit. und mobilgewinnt Überbetriebliches Mobilitätsmanagement im ländlichen Raum und Etablierung eines Leitbildes für (E-)Mobilität in der Region Süd- Schwarzwald Mobilitätskonzept Böblingen - Angebotspräsentation Referenzen: Forschung und Entwicklung Mobilitätskonzept Böblingen - Angebotspräsentation B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/2018 3

4 Gliederung Das Smart-Home Das Energiesystem Der Energiemarkt Die Mobilität Die Zukunft 7 Tablet statt Papierstapel? Ressourcenschutz! Lebensqualität Energieverbrauch? 8 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/2018 4

5 Komfort durch Digitalisierung Quelle: OSRAM 9 Beziehung herstellen zur Energie Quelle: EWE 10 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/2018 5

6 Was der Mensch so tut Ich setze mich jetzt mal auf diesen Stuhl. Ich werde eine leckere Mahlzeit zubereiten. Ich gehe meine Freundin im Nachbarort besuchen.? Ich werde jetzt mal etwas Energie verbrauchen. 11 An wahren Bedürfnissen orientieren Ahaus, 8. März 2018 Ludwig Karg, B.A.U.M. Consult 12 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/2018 6

7 Developing People-Centred Products Individual Fulfillment Individual Needs Social Needs Security Needs Health and Security Commodities Prosumer Management Energy Consulting Physiological Needs Ahaus, 8. März 2018 Ludwig Karg, B.A.U.M. Consult 13 Was ist 1 Kilowattstunde? Wie lange kann man eine 40 W Birne mit 1 kwh brennen lassen? 1 Tag 14 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/2018 7

8 Was ist 1 Kilowattstunde? Wie hoch kann man 1 Tonne Stahl mit 1 kwh heben? 367 m 15 Energie Quiz Ahaus, 8. März 2018 Ludwig Karg, B.A.U.M. Consult 16 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/2018 8

9 MyHome ismycastle MyHome ismyenergysystem Foto: eza 17 Smart Home und Smart Meter 18 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/2018 9

10 Smart Mieter Quelle: Naturstrom Quelle: Innostrom 19 Smart Home im Smart Grid Smart Meter Gebäude- Manager Intelligentes Gebäude Intelligentes Netz Energie- Manager Marktplattform Intelligenter Markt 20 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

11 Gliederung Das Smart-Home Das Energiesystem Der Energiemarkt Die Mobilität Die Zukunft 21 Wird es gehen? Nuklear Gas Wasser Geothermie Solar Wind triangle of hope volatil Kohle Biomasse Öl 22 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

12 Leben mit der Volatilität 23 Vernetzung aller Systemkomponenten Intelligente Stromerzeugung Intelligente Stromnetze Intelligenter Verbrauch Intelligente Speicherung 24 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

13 Smart Grid? Smart Grids! 25 Dezentrale Systeme für die sichere Versorgung Dezentrale Steuerung mit Objektagenten Netzagenten Marktagenten Ludwig Karg, B.A.U.M. Consult München / Berlin E-Energy Projektinformation 26 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

14 The Wall? 27 The Network! 28 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

15 Gliederung Das Smart-Home Das Energiesystem Der Energiemarkt Die Mobilität Die Zukunft 29 Versorger von heute und morgen Energieversorger Energieversorger plus Diensteanbieter 30 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

16 Neue Geschäftsmodelle by CDTM an vielen Plätzen leben Notebooks und Smartphones überall laden Elektrofahrzeuge überall laden? Ludwig Karg, B.A.U.M. Consult Ahaus, 8. März Ahaus, 8. März Wertschöpfung in der Region Stoff- bzw. Energieströme Finanzströme Ludwig Karg, B.A.U.M. Consult B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

17 Solar Banker in Singapore Solarmodule (deflecting photovolatic DPV) und Handelsplattform aus einer Hand eigene Währung (SunCoin ) für das Crowd- Funding und die Abrechnung intelligente Stromzähler als Blockchain- Agenten regionale Wertschöpfung in Entwicklungsund Schwellenländer 33 Wertschöpfung in der Gruppe 34 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

18 Der Trend zu Sharing Economy Was wir teilen und was nicht 35 Der Trend zu Sharing Economy Was wir teilen und was nicht 36 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

19 Die Quelle: Vortrag von Dr. Robert Thomann, MVV Energie AG 37 Flexibilität als Gut auf dem Markt Spannungsproblem wird erwartet Verhandlungsprozess beginnt Angebote werden angenommen Spannungsproblem ist behoben 38 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

20 Die Strom-Flatrate Grenzkosten der Erzeugung = Kosten im Netz = fix Netzdienlichkeit der Verbraucher Sensorik Flexibilitäten Fahrpläne Lastwächter = Flatrate für Strom 39 IKT Infrastruktur als Grundlage 40 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

21 Co-creation Workshop mit KMU St. Gallen / Energienetz GSG 41 Design Thinking Design Thinking für Nachhaltigkeit 42 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

22 Gliederung Das Smart-Home Das Energiesystem Der Energiemarkt Die Mobilität Die Zukunft 43 Multimodale Mobilität 44 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

23 Auf neuen Wegen zwischen Ich und Wir eo smart connecting car 45 Die Mobilitätswelt im Wandel connected living mobility as a service carasa service traditional vehicle smart connected car 46 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

24 Gliederung Das Smart-Home Das Energiesystem Der Energiemarkt Die Mobilität Die Zukunft 47 Rebound-Effekte vermeiden eigenes Auto Car-to-Come hohe Standzeiten geringe Nutzung des ÖPNV weniger Parkplatzbedarf weniger versiegelte Fläche bessere Nutzung von Ressourcen komfortable Nutzung eines Individualfahrzeugs mehr Fahrten mehr Kilometer mehr Emissionen 48 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

25 Die Privatsphäre schützen 49 Offene Systeme bauen modulare Architekturen standardisierte Schnittstellen service-orientierte Plattformen 50 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

26 abhängig? gemeinsam? 51 Eine Blockchain ist eine kontinuierlich erweiterbare Liste von Datensätzen, genannt "Blöcke", welche mittels kryptographischer Verfahren miteinander verkettet sind. (wikipedia) B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

27 Das Prinzip A 100 A > C D > A C > D 1 * 105 A > B C > A B 101 B > C C > E 5 * 105 A > B C > A 4 * B > C 3 * 103 D > A C > D A > B 3 * 0 C 100 A > C 2 * 102 C > E A > C D > A 1 * 101 B > C C > E C > D C > A D E A 53 Von Leitungen, sonnen und Batterien Übertragungsleitungen Redispatch Abchaltungen Community von PV-Batteriebesitzern, gemanaged mit einer Blockchain Aufbau eines virtuellen Übertragungsnetzes Erfassung aller Lade-und Entladevorgänge als Blöcke in der Chain 54 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

28 In Brooklyn und im Allgäu seit 2016 Bezug von PV-Strom von Nachbarn Small ScaleTrading Asset-Management mit RFID Chips Ziel: Möglichkeit des Inselbetriebs ab Handelsplattform für Stromerzeuger und Stromverbraucher ohne dazwischengeschalteten Energieversorger digitale Währung Wahl des in lokalen Erzeugungsanlagen produzierten Strommix 55 DSOs TSOs FOA VPPs and BRPs Automated trading of local energy and flexibility Market Operator GOFLEX Local Trading Platform FOA Energy Communities FOA EMS FOA GOFLEX Aggregator Platform FOA FOA FOA EMS EMS EMS Aggregators And Microgrid- Operators Commercial and Private Consumers/Prosumers Ahaus, 8. März 2018 Ludwig Karg, B.A.U.M. Consult 56 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

29 Der Einstiegin 5G ESB SERVO platform 57 Holares System: Fehlereintritt Höchstspannungsnetz 220 und 380 kv Niederspannungsnetz (0,4 kv) Messung im Netz (PMU) Hochspannungsnetz 110 kv Holon A vollautomatisiert vollautomatiisert ONS MS/NS Mittelspannungsnetz (z. B. 10 kv) offener Schalte r BHKW BHKW offene Trennstelle geschlossene Trennstelle Holon B Ahaus, 8. März 2018 Ludwig Karg, B.A.U.M. Consult 58 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/

30 Holares System: Neubildung von Holonen Höchstspannungsnetz 220 und 380 kv Niederspannungsnetz (0,4 kv) Messung im Netz (PMU) Hochspannungsnetz 110 kv Holon C vollautomatisiert vollautomatiisert ONS MS/NS Mittelspannungsnetz (z. B. 10 kv) offener Schalter Holon A BHKW BHKW Holon B Ahaus, 8. März 2018 Ludwig Karg, B.A.U.M. Consult 59 B.A.U.M. Consult GmbH, 9/3/