Smart Energy

Nachhaltig produzieren, effizient verteilen

Von Paul Trebol · 2017

Eine dezentrale Energieversorgung mit lokalen regenerativen Energiequellen wie Wind-, Solar-, Wasser- und Biogaskraftwerken ist ein tragendes und kreatives Element der Stadt von morgen. Im Kontext der Energiewende verfügt sie über eigene Strukturen von Intelligenz in Stromnetzen, in Mess- und Abrechnungssystemen, in Wohn- und Arbeitsstätten und ist Motor der Kommune. Smart Cities sind ohne umfassende Energie-Konzepte nicht denkbar.

Solarpanels im Sonnenuntergang

Aus Smart Energy haben sich in kurzer Zeit Anwendungen und Geschäftsmodelle entwickelt, die Gestaltungsmerkmale einer Zukunftsstadt sein werden. Als Basis für marktkonforme Entwicklungen sind in der Regel folgende Voraussetzungen anzusehen: Gezielt Zeiten mit günstigem Strom nutzbar machen, den Bedarf perfekt zum Verbrauchsverhalten von Kunden und Unternehmen sichern, Einsparung von Energiekosten insgesamt, Profitierung von Mengenflexibilität, Kombination mit anderen smarten Energielösungen und Kommunikation über Verbrauch, Kosten, Services und Informationen auf einer Plattform.

Wertschöpfung im Gefüge eines konzertiert geführten Konzeptes

Smart Energy („Intelligente Energie“) ist der Oberbegriff für intelligente Technologien, die den gesamten Wertschöpfungsprozess der Energiewirtschaft abbilden. Dazu zählen die Energiewandlung beziehungsweise Energieerzeugung, die Energiespeicherung, die Energieübertragung und die Steuerung des
Verbrauchs. Teilaspekte decken Begriffe wie Smart Grid (Intelligentes Stromnetz), Smart Metering (Intelligenter Zähler), Smart Home (Intelligentes Wohnen) und Smart City (Intelligent Stadt). Sie tragen das Smart-Energy-Konzept.

Im Kontext des Stroms aus Erneuerbaren Energien werden bereits innovative Technologien eingesetzt, die den schwankenden Stromvorrat, beispielsweise aus PV-Anlagen, perfekt nutzen. Hochentwickelte Software passt den Verbrauch mittels Wärmepumpen und Adaptern an das Angebot an, so dass immer mit günstigem Strom in Phasen des Energieüberflusses in Heizanlagen und Wasserspeichern Wärme für den späteren Bedarf gespeichert wird. Im Idealfall zieht die Anlage nur Energie, wenn der Strom günstig ist und reichlich zur Verfügung steht. Die Energiewende bringt auch eine zunehmende Verflechtung von Strom-, Wärme- und Mobilitätsnutzung mit sich, Stichwort Sektorenkopplung. Mit Power-to-X werden hier zunehmend innovative Lösungen entwickelt. 

Speichertechnologie als Puffer, Reserve und Kontinuum für Versorgungssicherheit 

Speicher können Energie aufnehmen und zu einem späteren Zeitpunkt wieder abgeben. Der Prozess besteht aus drei Schritten: Dem Laden, dem eigentlichen Speichern und dem Entladen. Nach dem Entladen kann ein Energiespeicher erneut geladen werden. Die Energieform (Elektrizität, Wärme, Kälte, mechanische Energie, elektrochemische Energie, chemische Energie), die ein Energiespeicher aufnimmt, kann in der Regel entsprechend wieder abgegeben oder umgewandelt werden. Die technologische Bandbreite an Speichertechnologien und -konzepten bietet Lösungen für jeden Anwendungsfall.

Je mehr desto besser?

Urbanisierungstheoretiker glauben, dass dichter besiedelte Städte viel Potenzial an Produktivität, Innovation und autonomer Energieversorgung haben. Die Praxis beweist aktuell allerdings noch das Gegenteil. Dennoch halten viele Wissenschaftler an dieser Theorie fest: Hohe Dichte fördere die menschliche Interaktion, welche die Grundlage für wirtschaftliche Innovation bilde. Wichtig seien dabei eine entwickelte Infrastruktur und effiziente Netzwerke als Voraussetzung.

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