Unser Kundenmagazin smart & easy Ausgabe 1/2021
Veröffentlicht: 01. Jul 2021
Das große Potenzial der Sektorenkopplung
Die Sektorenkopplung ist seit Jahren das zentrale Thema in der Energie- und Klimapolitik. Dies spiegelt sich auch im Klimaschutzplan wider. Er sieht vor, dass Deutschland bis zum Jahr 2050 weitgehend treibhausgasneutral werden soll. Ein Etappenziel soll schon im Jahr 2030 erreicht werden, nämlich die Emissionen im Vergleich zu 1990 um 55 Prozent zu senken.
Wie können diese mittel- und langfristigen Ziele erreicht werden, zumal die Energiewirtschaft, der Verkehrssektor und der Gebäudebereich zu den größten Verursachern von Treibhausgasemissionen zählen? Großes Potenzial liegt in der Sektorenkopplung.
Sektorenkopplung ganzheitlich betrachten
Im Fokus der Sektorenkopplung steht meist der zunehmende Einsatz von Strom, gewonnen aus erneuerbaren Energien und genutzt in den Sektoren Verkehr, Wärme und Industrie mit dem Ziel der Dekarbonisierung des Gebäudesektors. Das gesamte Potenzial der Sektorenkopplung umfasst jedoch viel mehr.
Um dieses Potenzial zu erkennen und zu nutzen, bedarf es einer ganzheitlichen Betrachtung. Nur so können nachhaltige Konzepte für intelligente Gebäude, digitale Quartiere oder smarte Städte entwickelt werden, die die technische Ebene mit der Lebenswelt der Bewohner verbindet.
In erster Linie geht es also darum, nicht nur die Transformation von erneuerbaren Energien in speicherfähige Medien (z.B. Windenergie in Wasserstoff) unter die Lupe zu nehmen, sondern die Perspektive auf die technologische, systemische und infrastrukturelle Ebene auszuweiten.
Erst durch die Betrachtung aller Teilaspekte der Vernetzung energierelevanter Sektoren zu einem großen Ganzen können Lösungen entwickelt werden, um urbane Ökosysteme intelligent, energieeffizient, ressourcenschonend und damit in der Zukunft klimaneutral zu gestalten.
Dazu gehört neben der Betrachtung des Sektors Energieerzeugung auch die Beschäftigung mit den klassischen „Verbrauchssektoren“, wie der Elektromobilität oder dem Gebäudesektor.
Die gesteckten Klimaziele, z.B. den angestrebten klimaneutralen Gebäudebestand, zu erreichen, wird am schnellsten gelingen, wenn die erneuerbare Stromerzeugung und -verteilung über intelligente Netze (sog. „Smart Grids“) erfolgt und gleichzeitig mit einer intelligenten Infrastruktur für die Nutzung von Strom oder thermischer Energie auf der Seite der Verbraucher kombiniert wird.
Digitalisierung als Voraussetzung
Bei der intelligenten Vernetzung der Sektoren spielt die Digitalisierung eine entscheidende Rolle. In vielen Modellen sind Telekommunikationsnetze ein zentraler Bestandteil struktureller Sektorenkopplung.
Dasselbe gilt für die Disziplin der Datenanalyse. Beide Bereiche sind für eine intelligente Steuerung der Energiewende unabdingbar, denn präzise Daten der intelligenten Messsysteme (iMSys) werden heute zunehmend für eine Betriebsoptimierung von Erzeugern einerseits und eine Optimierung des Verbraucherverhaltens andererseits herangezogen.
Mit der zunehmenden Dynamik der drei Themen- bereiche Sektorenkopplung, Smart City und Digitalisierung entstehen für Stadtwerke, Energieversorger und Wohnungswirtschaft zahlreiche Möglichkeiten zur Erschließung neuer Optimierungs- und Geschäftsmodelle.
Minol-ZENNER-Gruppe als innovativer Partner
Auch wenn vieles erst im Entstehen ist, hat sich die Minol-ZENNER-Gruppe in den vergangenen Jahren für alle drei Themen aufgestellt und an vielen Stellen bereits zukunftsfähige Lösungen entwickelt. Dazu gehört beispielsweise die Digitalisierung des Messwesens im Zusammenhang mit dem Rollout intelligenter Messsysteme. Sie verfolgt das Ziel, mehr Transparenz und besseren Umgang mit Ressourcen zu schaffen im Smart Metering und Submetering.
Die darin verbauten Smart Meter Gateways sind zudem dafür vorbereitet, über Controllable Local Systems einen Steuerungskanal zwischen sog. Externen Marktteilnehmern (EMT) und den Kundenanlagen zur Verfügung zu stellen. Mit dem CLS-Gateway von ZENNER können außer einem Multi-Sparten-Metering zahlreiche datenbezogene Dienstleistungen im Gebäudesektor realisiert werden (siehe hier).
Intelligente Gebäude, die grünen Strom selbst erzeugen, Energie möglichst effizient nutzen oder als netzdienliches Gebäude überschüssigen Strom ins öffentliche Netz einspeisen, sind das Zielbild im Gebäudesektor. Mit modernen Sensoren, digitaler Datenübertragung und intelligenter Datenanalyse lässt sich der Energieverbrauch in Gebäuden deutlich reduzieren und die Dekarbonisierung beschleunigen.
Darauf zielen auch Photovoltaik und Mieterstrommodelle ab. Das Ziel ist, mehr grüne Energie naham Verbrauchsort zu erzeugen und zusätzlich mehr Unabhängigkeit von den großen Energieversorgern zu erreichen. Für lokale Stadtwerke und die Wohnungswirtschaft liegt auch darin ein zukunftsfähiges Geschäftsmodell (siehe hier).
Ein solches bietet auch das Thema Elektromobilität. Sie bildet einen Schwerpunkt bei der Sektorenkopplung. In den kommenden Jahren wird die Ladeinfrastruktur weiter ausgebaut werden. Zudem sollen auch die Ladesäulen Daten über das SMGW übertragen und mit CLS-Technologie zu netzdien- lichen Komponenten aufgerüstet werden. Bei der Stromerzeugung für den Betrieb wird zunehmend auf grüne Energie, z.B. aus Wasserstoff, gesetzt (siehe hier).
In der Smart City spielen der nachhaltige Umgang mit Energie und die zunehmende Verbreitung von Elektromobilität also eine entscheidende Rolle. Mit den digitalen Lösungen können auch an anderer Stelle Kosten gespart, die Umwelt entlastet oder andere urbane Lebensbereiche optimiert werden. Eine intelligent gesteuerte Straßenbeleuchtung, ein digitalisiertes Abfallmanagement, fernauslesbare Schachtzähler oder die Überwachung des CO2-Gehaltes in Innenräumen bieten großen Mehrwert (siehe hier).
Die Beispiele verdeutlichen, dass bei der Sektorenkopplung viele Zahnräder ineinandergreifen – mit großem Effekt: Mit funkfähiger MESSTECHNIK UND SENSORIK werden Daten wie Energieverbräuche oder Betriebszustände erfasst und über KOMMUNIKATIONSNETZE z.B. mit LoRaWAN® übertragen.
Verschiedene DATENDIENSTE ermöglichen die BSI-konforme Datenübertragung über das SMGW, das Steuern und Schalten via CLS-Management, die Nutzung von Cloud Services oder die Verarbeitung von Daten durch externe Marktteilnehmer.Die so erfassten und verarbeiteten Daten stehen für eine Vielzahl von ANWENDUNGEN in den unter- schiedlichen Sektoren zur Verfügung. Dies ermöglicht Verbindungen zwischen der Energiewirtschaft, dem Mobilitätssektor und dem Gebäudebereich und lässt sie technisch näher zusammenrücken.
Dadurch erhöht sich der Komfort für die Bewohner von Häusern, Quartieren und Städten. Gleichzeitig sinkt die Belastung für die Umwelt, wenn Energie effizienter genutzt wird. Die Sektorenkopplung gilt also nicht umsonst als wichtiger Schlüssel zur Umsetzung der Energiewende.