26 4 · 2022 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Energie Es klingt wie Science-Fiction: Waschmaschinen, die sich nachts selbstständig einschalten, Elektrospeicher, die vor dem Aufstehen bereits das Brauchwasser vorheizen oder Heizungsanlagen, die eigenständig Thermostate herunterregeln, wenn ein Fenster geöffnet ist. Künftig sollen intelligente Steuereinheiten dies alles mitbekommen und bestenfalls eigenständig managen. So genannte Smart-Grid-Lösungen ermöglichen die intelligente Kombination von Erzeugung, Speicherung und Verbrauch von Energie. Das „Herzstück“ bilden Smart Meter, intelligente Messsysteme, die ein gesichertes Übertragungsnetz bilden. Mit der digitalen Erfassung werden Verbräuche sichtbar gemacht und unterstützen Netzbetreiber wie die LSW dabei, genauer die Bedarfe zu planen, um der Energiewende gewachsen zu sein. Dezentrale Energiewelt erfordert zukunftsfähige Lösungen Die Energiewelt befindet sich in einem Umbruch: Der Anteil erneuerbarer Energien am Gesamtmix steigt kontinuierlich, zusätzlich werden künftig Millionen von Haushalten und Unternehmen über eigene Photovoltaik- oder sogar Windkraftanlagen Energie in die öffentlichen Verteilnetze einspeisen. Im Vergleich zur herkömmlichen Energieversorgung mit überwiegend beständiger Stromproduktion garantieren erneuerbare Energien allerdings Wolfsburg auf dem Weg zum intelligenten Versorgungsnetz der Zukunft Um auch in einer Energiewelt von Morgen eine stabile Stromversorgung zu gewährleisten, ist eine intelligente Netzsteuerung unabdingbar. Neue, flexible Verbraucher, wie zum Beispiel Elektroladesäulen oder Wärmepumpen, und klassische sowie flexible Erzeuger müssen effizient in das bestehende Mittel- und Niederspannungsnetz integriert werden. Als einer der Vorreiter beim Aufbau und Betrieb digitaler, kommunaler Infrastrukturen in Norddeutschland treiben die Stadtwerke Wolfsburg AG und LSW Netz GmbH & Co. KG. die Digitalisierung auch im Bereich der Energiewirtschaft voran. An verschiedenen Standorten im Wolfsburger Stadtgebiet erproben beide Unternehmen bereits heute das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten Zähler, Gateway sowie Datenübertragung und entwickeln die Infrastruktur kontinuierlich weiter. Bild 1: Wolfsburger Wärme wird smart: Mit dem bereits begonnenen Rollout der fernauslesbaren Fernwärmezähler stellt die LSW Netz die Weichen für eine zukunftsorientierte und intelligente Netzsteuerung - von der Erzeugung bis zum Endverbraucher © Stadtwerke Wolfsburg AG/ H. Landmann 27 4 · 2022 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Energie Störungsmanagement 1.354 46 % 0 100 Part 1 Part 2 Part 3 Part4 1.354.422.432 1.032 1.002 OFFENE DIGITALE PLATTFORM (ODP) IoT Zählerstände Netzmonitoring GATEWAY heißes Wasser gekühltes Wasser Zähler LoRaWAN wireless M-Bus Verschlüsselte Datenpakete Mobilfunk WÄRMEERZEUGER (z.B. BHKW) Zähler Zähler Zähler Verbrauchsabrechnung Kundenportal KUNDEN: INNEN keine gleichmäßige Energieeinspeisung. Smart-Grid-Lösungen sollen dabei unterstützen, Angebot und Nachfrage bei der Stromversorgung in Einklang zu bringen. Aber nicht nur deswegen ist ein intelligenter Umgang mit der Ressource Energie notwendig. Bisher separate Sektoren, wie Strom, Wärme und Verkehr werden zunehmend miteinander gekoppelt. Beispielsweise bei der Wärmepumpe oder beim Elektrofahrzeug, wo sich Wärme- und Verkehrssektor mit der Stromversorgung verbinden. Mit dem schrittweisen Rollout für den Einbau intelligenter Messsysteme schafft die LSW Netz den Grundstein für den Aufbau einer modernen Infrastruktur, die erneuerbare Energien bereits heute besser in die Strom- und Wärmenetze integrieren und diese künftig optimal auslasten sollen. Erster großer Rollout für fernauslesbare Fernwärmezähler bereits gestartet In Wolfsburg ist die LSW Holding mit Ihren Töchtern LSW Netz und LSW Energie für eine verlässliche, zukunftsorientierte Strom-, Gas-, Wasser- und Fernwärmeversorgung verantwortlich. Mit den Investitionen in digitale Zähler und den Aufbau einer umfassenden LoRaWAN-Gateway-Infrastruktur für Wolfsburg, leisten die Unternehmen einen wichtigen Beitrag für eine effiziente Energiewende. Um die Funktionsfähigkeit der technischen Lösung sicherzustellen und die einzelnen Komponenten von Wärmezähler über LoRaWAN-Gateway bis hin zur Datenübertragung im Zusammenspiel zu erproben und weiterzuentwickeln, haben die LSW gemeinsam mit den Stadtwerken und der WOBCOM GmbH begonnen, eine stadtweite Testlandschaft in Wolfsburg aufzubauen. Seit Beginn 2022 wurden bereits 2 500 Hausanschlüsse für die Ermittlung von Fernwärmeverbräuchen in Mehrfamilienhäusern oder Bürogebäuden mit fernauslesbaren Wärmezählern ausgestattet. Bis zum Jahr 2027 will die LSW rund 16 000 intelligente Wärmemengenzähler installieren. Im Rahmen der neuen Energieeffizienzrichtlinie sieht die EU zusätzlich bis zum Jahr 2027 auch die Digitalisierung der Heizkostenverteiler, Kältemengen- und Wärmezähler vor, um Verbrauchende dabei zu unterstützen, CO 2 -Emissionen und Energiekosten zu senken. Intelligentes Energiemanagement dank Komplettlösung Zur Umsetzung der Verordnung über die Verbrauchserfassung und Abrechnung bei der Versorgung mit Fernwärme oder Fernkälte (FFVAV) haben die LSW gemeinsam mit Stadtwerken und WOBCOM eine kosteneffiziente Komplettlösung entwickelt. Beim Aufbau der LoRaWAN-Lösung für den Sektor Wärme profitieren die Kundinnen und Kunden von der eigenen, bereits vorhandenen digitalen Infrastruktur und vor allem von der unternehmensinternen Kompetenz. Um eine zuverlässige Fernauslesbarkeit zu gewährleisten, wird ein flächendeckendes IoT-Funknetz und eine Datenplattform benötigt. Das Herzstück der Wolfsburger Komplettlösung bildet dabei die Offene Digitale Plattform (ODP). Die eigens entwickelte urbane Datenplattformlösung von Stadtwerken und WOBCOM ermöglicht bereits heute das Erfassen, die Speicherung und Analyse von verschiedenen Datenströmen im gesamten Stadtgebiet. Damit die Daten auch tatsächlich fließen, haben beide kommunalen Unternehmen ein flächendeckendes IoT-Funknetz mit entsprechender Sensorik und Gateways auf LoRaWAN- Basis aufgebaut, welches unter anderem die Fernauslesbarkeit von Zählern sicherstellt. Alle relevanten Informationen, wie zum Beispiel zur Temperatur und Durchflussmenge oder Druck im Bereich Fernwärme, werden über Sensoren automatisiert erfasst und nach den sicherheitsrelevanten Vorgaben des Bundesamtes Bild 2: Big Data, Digitalisierung und intelligentes Datenmanagement: Die Offene Digitale Plattform (ODP) ermöglicht es in Wolfsburg bereits heute, Daten handlungsfeldübergreifend zu analysieren - zunehmend auch im Bereich des Energiemanagements. © Stadtwerke Wolfsburg AG 28 4 · 2022 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Energie für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) an die Datenplattform zur Weiterverarbeitung zuverlässig, geschützt und verschlüsselt übertragen. Mit der Datenplattform ist es möglich, die ermittelten Verbrauchswerte in das Abrechnungssystem zu integrieren und damit eine elektronische Rechnung zu erzeugen. Dafür werden die Daten über eine MQTT-Schnittstelle an eine IoT- ERP-Bridge weitergegeben. Hier werden die Messwerte weiterverarbeitet und validiert, bevor sie abschließend mit der Verbrauchsstelle verknüpft und letztendlich abrechenbar werden. „Smart Meter“ wichtiger Baustein einer schlauen Stadt von morgen Durch die voranschreitende dezentrale Entwicklung neuer digitaler Infrastrukturen und Anwendungen in der Region Wolfsburg, unterstützen LSW, Stadtwerke und WOBCOM die Stadtverwaltung den soziologischen, ökonomischen und ökologischen Herausforderungen der Gesellschaft zu begegnen. Die eigene Offenen Digitalen Plattform (ODP) und weiteren Cloud-Lösungen befähigen die Partner mehrere digitale Systeme aus verschiedenen Handlungsfeldern, wie zum Beispiel Mobilität, Energie, Gesundheit und Verwaltung miteinander zu verknüpfen. So entstehen immer mehr digitale Dienste bzw. Dienstangebote, die Bürgerinnen und Bürger einen Mehrwert im Sinne der Steigerung der Lebensqualität bieten können. Mit der Einführung der intelligenten Messysteme können Verbraucherinnen und Verbraucher künftig ihren Stromverbrauch zu Hause zuverlässig im Blick behalten. Durch die Aufbereitung der gelieferten Daten haben die Kundinnen und Kunden der LSW über das eigene Kundenportal die Möglichkeit, über die monatlich aufgeschlüsselten Energieverbrauchsrechnungen Änderungen am Verbrauchsverhalten erkennen zu können. Gleichzeitig erhalten Energieversorger wie die LSW alle relevanten Informationen zu Stromverbräuchen und zur Auslastung des Stromnetzes. Diese intelligente Netzsteuerung ermöglicht es der LSW flexible Verbrauchseinrichtungen und die Einspeisung zu steuern sowie kritische Netzzustände zu erkennen, um frühzeitig reagieren zu können. ht tps : / / w w w. s tadt w erke wolf s burg.de/ projekte/ smart-city Mit Ihrer Spende rettet ÄRZTE OHNE GRENZEN Leben: Mit 50 Euro ermöglichen Sie z. B. das sterile Material für fünf Geburten. Ohne dieses erleiden Frauen häufig lebensbedrohliche Infektionen. Private Spender*innen ermöglichen unsere unabhängige Hilfe - jede Spende macht uns stark! IRAK: Unsere jordanische Kinderärztin Tanya Haj-Hassan untersucht ein Neugeborenes in Mossul. © Peter Bräunig SPENDEN SIE GEBORGENHEIT FÜR SCHUTZLOSE MENSCHEN www.aerzte-ohne-grenzen.de/ spenden Spendenkonto: Bank für Sozialwirtschaft IBAN: DE 72 3702 0500 0009 7097 00 BIC: BFSWDE33XXX Bild 3 (links): Stefan Könnecke, LSW Netz GmbH & Co.KG, Bereichsleiter Allgemeine Technik. © Stadtwerke Wolfsburg AG/ H. Landmann Bild 4 (rechts): Sebastian Ackermann, WOBCOM GmbH, IT-Analyst und Projektverantwortlicher „WOB.smart“. © Stadtwerke Wolfsburg AG/ H. Landmann