26 4 · 2019 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Energie Im Kölner Stadtteil Mülheim (Stegerwaldsiedlung) funktionieren Energiegewinnung und -management anders als in anderen Nachbarschaften. Das liegt vor allem an dem lokalen Energiemanagement-System „Siedlungsmanagement“, welches die Stadt als sogenannte Leuchtturmstadt im Rahmen des EU Horizon 2020 finanzierten GrowSmarter-Projektes entwickelt hat. In seiner Größenordnung und Reichweite auf Nachbarschaftsebene ist das System dabei europaweit einzigartig. In Form einer Software wurde das „Siedlungsmanagement“ zunächst von dem Energieunternehmen RheinEnergie in den Häusern der Wohnungsbaugesellschaft DEWOG installiert, um große Teile der dortigen Energieproduktion, wie auch den Verbrauch des gesamten Wohngebiets mit seinen 16 Wohnblöcken und mehr als 700 Häusern zu organisieren. Die Software ist ein wichtiges Element der umfassenden, umweltfreundlichen Sanierung der 16 Wohnblöcke in der Stegerwaldsiedlung, erklärt Christian Remacly von RheinEnergie und Verantwortlicher der Stadt Köln für den Bereich Intelligente Netze im GrowSmarter Projekt. „‚Siedlungsmanagement ‘ verwaltet die Leistung von 41 neuen Wärmepumpen mit 492- kWth, Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von bis zu 1000- kWp, sowie die der 16 Batterien mit 210kW/ 655kWh, die wir in dem Wohngebiet eingesetzt haben. Um sicherzustellen, dass die dabei erzeugte Energie direkt vor Ort wieder verbraucht wird, analysiert das System die Daten Lokal erzeugte erneuerbare Energie Gemeinsame Ressource aus der Nachbarschaft - für die Nachbarschaft Esben Pejstrup, Alexandra Pfohl Bereits seit langem experimentieren Städte in ganz Europa mit lokaler Energiegewinnung, um ihre zentralen Stromnetze zu entlasten. Die dabei gewonnene Energie in eine Ressource für die gesamte Nachbarschaft zu verwandeln, ist dabei allerdings weiterhin eine Herausforderung. Die Stadt Köln hat dafür nun womöglich eine Lösung gefunden. Bild 1: Stegerwaldsiedlung. © DEWOG 27 4 · 2019 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Energie anhand spezieller Algorithmen. Im Rahmen von GrowSmarter haben wir damit nicht nur die Energieeffizienz erhöht und die Einspeisung erneuerbarer Energien in den Energiemix gesichert, sondern auch dafür gesorgt, dass der Verbrauch auf die bestmögliche Weise erfolgt.“ Das System kann zudem auf eine Reihe von Zählern zurückgreifen, um Energieverbrauchsmuster in der Nachbarschaft zu erkennen und vorherzusagen. Dies erlaubt es dem System nicht nur die Energieerzeugung im Wohnblock bis zu 36 Stunden im Voraus zu prognostizieren, sondern diese auch zu optimieren. Die Prognosen werden anhand von etwa 6000 verschiedenen Datenpunkten ermittelt, die jedes Haus alle 15 Minuten an das System übermittelt. Ein gekoppeltes Energienetz für die Nachbarschaft Dabei verwaltet das Siedlungsmanagementsystem jedoch nicht nur die von den Photovoltaikanlagen (PV) produzierte Energie und verteilt sie zwischen Batterie und Anlage, sondern es vernetzt sich zudem mit insgesamt 73 weiteren Energiesystemen in der Umgebung, einschließlich dem externen Fernwärmenetzwerk. „Siedlungsmanagement ermöglicht einen weitaus höheren Selbstversorgungsanteil der gesamten Nachbarschaft. Gleichzeitig ist dabei gerade die Anbindung an das städtische Energienetzwerk besonders wichtig für die Stadt. Die Kontrolle und die Erkenntnisse, die wir durch das lokale Energiemanagementsystem gewinnen, tragen zu einer Entlastung der Netze bei und ermöglichen es uns, die derzeitige Versorgung mit fossilen Brennstoffen durch nachhaltige, dezentral erzeugte Energie zu ersetzen,“ so Christian Remacly. Darüber hinaus versorgt das System noch eine weitere Smart City-Initiative, die im Rahmen des GrowSmarter-Projektes in Köln durchgeführt wird. An einer in der Siedlung eingerichteten Mobilitätsstation können Anwohner nun auf eine Reihe von E-Fahrzeugen und andere Mobilitätsoptionen zugreifen. Die Station nutzt dabei die in der Nachbarschaft erzeugte Energie für den Antrieb der dort verfügbaren Elektroautos und Fahrräder. In Zukunft soll das intelligente Netz der Stegerwaldsiedlung auch dazu beitragen, den Stromverbrauch einzelner Wohnungen besser vorhersagen zu können. Dafür wird Anwohnern derzeit eine „Smart Home Management System“-Option angeboten. Erste Schritte, um das Energiemanagement künftig auch auf einzelne Haushalte auszudehnen und damit den Bewohnern ihre individuellen Verbrauchsdaten zur Verfügung zu stellen, wurden dafür bereits im Rahmen von GrowSmarter unternommen. Das System selbst ermittelt den Verbrauch einzelner Wohnungen nicht grundsätzlich, sondern nur den Verbrauch derjenigen Anwohner, welche spezielle, intelligente Zähler in ihren Wohnungen installiert haben wollten. Die Bewohner können ihre persönlichen Verbrauchsdaten in einer App einsehen. Es besteht zudem die Möglichkeit die Energieverbrauchsdaten der Nachbarschaft über eine von GrowSmarter ins Leben gerufenen, offenen Plattform zu teilen. „Vernetzung und eine sensible, angemessene Nutzung und Verwaltung von Daten sind zwei Kernpunkte für intelligente Städte, die Smart Cities der Zukunft. In Köln haben wird dazu in den letzten Jahren große Fortschritte Bild 3: Mobility Station. © StadtKöln Bild 2: Überblick- Siedlungsmanagement 2018. © RheinEnergie 28 4 · 2019 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Energie erzielt. Das Energiemanagementsystem in der Stegerwaldsiedlung beweist wie viel in einzelnen Nachbarschaften bewegt werden kann. Mehr als die Hälfte des Energiebedarfs wird jetzt von vor Ort erzeugten erneuerbaren Energien abgedeckt und dabei von ‚Siedlungsmanagement ‘ gesteuert. Wir haben das Knowhow, um diese Lösung weiter auszuweiten und auch in anderen deutschen Städten anzuwenden“, erklärt Christian Remacly. Europäische Zusammenarbeit für intelligente Netze Im Rahmen von GrowSmarter arbeitet Köln seit Beginn des Projektes 2015 eng mit Stockholm und Barcelona, zwei weiteren Leuchtturmstädten, zusammen. Beide Städte haben dabei ebenfalls neue Ansätze entwickelt, um ihre Stadtgebiete nachhaltiger zu gestalten und gleichzeitig die Netze zu entlasten. In Barcelona umfasst das intelligente Stromnetz eine umfangreiche Installation von Photovoltaikanlagen in Dienstleistungs- und Wohngebäuden. Anschließend wurden die einzelnen Gebäude zudem mit einer eigenen Batterie- und Speicherkapazität sowie einer intelligenten Energiemanagement-Software versehen, um die einzelnen Gebäude so autark wie möglich zu machen. Zusätzlich werden dem Managementsystem Wettervorhersagen und die aktuellen Strompreise übermittelt, um Produktion und Verbrauch bestmöglich anzupassen. In Stockholm wurde besonderes Augenmerk auf die Reduzierung der Bedarfsspitzen gelegt - eines der Hauptziele der Stadt bei der Energieoptimierung innerhalb eines intelligenten Stromnetzes. Die Stadt installierte in verschiedenen Gebäuden PV-Anlagen, Stromspeicher und Wechselrichter wodurch wichtige Schlussfolgerungen hinsichtlich des Spitzenstromverbrauchs und der optimalen Anbringung von Photovoltaikanlagen gezogen werden konnten. So ermittelte das GrowSmarter-Team in Stockholm etwa, dass die Photovoltaikanlagen für einen optimalen Ertrag nicht nach der höchstmöglichen Gesamtproduktionsleistung ausgerichtet werden sollten, sondern so, dass die Anlagen eine optimale Produktion gegen 16 Uhr erreichen - nämlich dann, wenn der Verbrauch im Gebäude am höchsten ist. Esben Pejstrup Kommunikation ICLEI Europa Kontakt: esben.pejstrup@iclei.org Alexandra Pfohl Kommunikation ICLEI Europa Kontakt: alexandra.pfohl@iclei.org AUTOR*INNEN Jetzt geht es vor allem darum, dass solche Lösungen europaweit von Städten aufgegriffen und etabliert werden, erklärt Carsten Rothballer, Koordinator für Nachhaltige Ressourcen bei ICLEI Europe, einem globalen Verband von Städten, Gemeinden und Landkreisen für Umweltschutz und nachhaltige Entwicklung, und verantwortlich für die Anwendung des Systems in anderen europäischen Städten. „Köln und die anderen Leuchtturmstädte im Projekt haben hervorragende Arbeit im Bereich lokale Energieproduktion geleistet und einige der größten Hindernisse auf dem Weg zu dezentralen, intelligenten Netzwerken adressiert. Eine flexible Herangehensweise an lokale Energieproduktion und deren Rolle im gesamten Energiesystem ist eine der Hauptaufgabenbereiche für Städte, die das Pariser Abkommen und die Energiewende unterstützen wollen. Die Lösungen, die wir in GrowSmarter gefunden haben, können dabei für Städte eine große Hilfe sein“. Das GrowSmarter Projekt endet im Dezember 2019. Informationen zu dem Projekt und den entwickelten Lösungsansätzen und Systemen sind abrufbar unter: www.grow-smarter.eu. Bild 4: Mobility Station. © StadtKöln