Praxisbeispiel Südstadtgärten in Euskirchen

In unserer Reihe Praxisbeispiele werden regelmäßig gute beispielhafte Projekte, Möglichkeiten oder Technologien vorgestellt, die einen wertvollen Beitrag zum Ausbau der Erneuerbaren Energien im Rheinischen Revier leisten.

In diesem Praxisbeispiel geht es um ein Neubaugebiet in Euskirchen, die “Südstadtgärten” in denen ein Energiemanagementsystem (EMS) installiert worden ist, um Stromnachfrage und Stromerzeugung möglichst effektiv aufeinander abzustimmen. So wird die Energiewende lokal vor Ort und aktiv gestaltet.

Intelligentes Energiemanagement für die Zukunft

Die Energiewelt wird dezentraler, flexibler und dynamischer. Klassische Steuerungssysteme stoßen dabei zunehmend an ihre Grenzen. Energiemanagementsysteme werden somit immer wichtiger. Ein Energiemanagementsystem ist notwendig, um beispielsweise dynamische Stromtarife optimal auszuschöpfen. Es passt den Stromeinkauf automatisch an günstige Marktpreise an, anstatt ihn – wie bisher – willkürlich über den Tag zu verteilen. Grundlage dafür bildet ein Smart Meter, der den aktuellen Stromverbrauch in Echtzeit erfasst und die Daten an das EMS und den Energieversorger weiterleitet.

Erst das Zusammenspiel von dynamischem Tarif, Smart Meter und EMS ermöglicht eine intelligente Steuerung von Geräten wie Wärmepumpen, Pufferspeicher, Ladestationen für Elektroautos oder lokale Batteriespeicher. So können Verbraucher (z.B. Pufferspeicher für Heizung und Warmwasser) ihren Strombedarf gezielt in Zeiten niedriger Preise verschieben und dadurch Kosten senken. Batterien laden den Strom aus dem Netz zu Zeiten günstiger Preise und die Verbraucher werden dann zu Zeiten hoher Börsenstrompreise aus der Batterie versorgt.

Dies kann insbesondere den volatilen Schwankungen im Börsenstrompreis entgegenwirken. Aktuell nehmen die Schwankungen zu, sodass der Einsatz eines intelligenten Energiemanagementsystems für eine größere Unabhängigkeit der Verbraucher von diesen Entwicklungen sorgt.

Die Südstadtgärten

Zusätzlich zum Solarstrom vom Dach wird hier im neu errichteten Wohngebiet, den Südstadtgärten, ein intelligentes Energiemanagementsystem eingesetzt. Das Unternehmen Fluxonos aus dem Rheinischen Revier hat das eingebaute EMS entwickelt und verfolgt hiermit einen zukunftsweisenden Ansatz für eine dynamische Energiewelt. Das EMS vernetzt Erzeuger, Verbraucher und Speicher zu einem intelligenten Gesamtsystem.

Auf Basis von aktuellen Strompreisen, präzisen Wetterdaten und individuellen Verbrauchsprognosen werden Energieflüsse im Gesamtsystem mit Hilfe von KI zielgerichtet und effizient gesteuert und optimiert. Effizienz und Wirtschaftlichkeit stehen dabei maßgeblich im Vordergrund. Das Ergebnis ist eine optimale Nutzung der Erträge der PV-Anlage, eine hohe Autarkiequote des Quartiers, eine optimierte Strombeschaffung und dadurch eine signifikante Kosteneinsparung für Strom und Wärme.

Insbesondere bei Anlagen mit Stromspeichern, die auf eine Optimierung der PV-Eigenverbrauchsquote abzielen, bietet das System eine starke Ergänzung. In den Südstadtgärten lässt sich mit Hilfe (dieser intelligenten Technik) des EMS eine nahezu 100 %ige Eigenverbrauchsquote des Solarstroms erreichen.

Bereits getätigte Investitionen in das Energiesystem – beispielsweise eine PV-Anlage inklusive Batteriespeicher – amortisieren sich dadurch deutlich schneller. Solche innovative Ansätze bieten in einer sich stetig wandelnden Energiezukunft einen Mehrwert sowohl für Mieter als auch für Eigentümer.

„Das System haben wir zum ersten Mal im Pilotprojekt Südstadtgärten eingesetzt. Die ersten ausgewerteten Ergebnisse überzeugen uns, das System in weiteren Objekte anzuwenden.“

Jörg Wiskirchen, einer der drei Geschäftsführer von Fluxonos

Möglichkeiten im Bereich Mieterstrommodelle

Lokale Batteriespeicher gewinnen deutlich an Bedeutung und ermöglichen zusammen mit PV-Anlagen Mieterstrommodelle. Batteriespeicher werden bislang lediglich zur Speicherung von tagsüber überschüssig erzeugtem Solarstrom für den nächtlichen Verbrauch genutzt. Eine Anzahl von 250 Zyklen der Be- und Entladung einer Batterie im Jahresverlauf galten dabei bislang häufig als kritische Größe, die es zu erreichen galt um eine Batterie wirtschaftlich zu betreiben. Das führt aber gleichzeitig dazu, dass in den Sommermonaten viel Solarstrom ins Stromnetz abgegeben wird, obwohl dieser nachts im gleichen Objekt Verwendung gefunden hätte.

Mit dem in den Südstadtgärten verwendeten System werden die Batterien in den Übergangsmonaten und im Winter, teilweise sogar zweimal am Tag (in der Regel nachts und in der Mittagszeit, wenn die Börsenstrompreise niedrig sind) mit günstigem Strom aus dem Netz geladen.

In Zeiten eines hohen Stromverbrauchs und hoher Börsenstrompreise (in der Regel Morgens und am frühen Abend) wird der Strom anstatt aus dem Stromnetz, aus der Batterie entnommen. Dadurch sinken die Strombezugskosten deutlich.

Gleichzeitig wird zu den hohen Verbrauchszeiten auch noch das Stromnetz entlastet. Die Wirtschaftlichkeit der eingesetzten Batterien steigt dabei signifikant an. In der Regel können die Batterien größer ausgelegt werden, was den Anteil des selbst verbrauchten Solarstroms nochmal steigert.

Insgesamt kann die Zyklenzahl der Batterienutzung, je nach Wohnobjekt und lokaler Situation, auf ggf. bis zu 600 Volllastzyklen steigen. Die Wirtschaftlichkeit der Batterien erhöht sich damit und der Return of Investment kann in der Regel auf unter 5 Jahre gesenkt werden. Erst dadurch wird das Gesamtsystem effizient und kann Mieterstrommodelle unterstützen bei denen der finanzielle Vorteil an die Mieter weitergegeben wird.

„Wir sind vollkommen von Fluxons überzeugt und haben uns sehr gefreut, dass die Ministerin auf ihrer Gigawattpakt Tour einen Stopp bei einem so zukunftsweisenden Projekt eingelegt hat.“

Dr. Thomas Keßeler, einer der drei Geschäftsführer von Fluxonos

Senkung des CO2 Fußabdrucks der Immobilien

Neben der hohen Wirtschaftlichkeit beim Einsatz des Energiemanagementsystems gibt es noch einen anderen wichtigen Aspekt: Der durchschnittliche CO₂ Fußabdruck der Strombeschaffung sinkt deutlich. Börsenstrompreise sind in der Regel dann besonders niedrig wenn überdurchschnittlich viel Strom aus Erneuerbaren Energien zur Verfügung steht. Wenn der Anteil der fossilen Stromerzeugung und damit der CO₂ Ausstoß besonders hoch ist steigt der Börsenstrompreis an. Eine dynamische Strombeschaffung senkt dadurch nicht nur die Strombezugskosten signifikant, sondern reduziert auch den CO₂-Fußabdruck.

Systemoffen und Einbindung in bestehende Energiesysteme

Das in den Südstadtgärten verwendete System ist herstellerunabhängig konzipiert und ist mit allen gängigen Erzeugern und Speichern kompatibel. So wurden PV-Anlage, Batteriespeicher und Pufferspeicher problemlos eingebunden. In der Regel lässt sich die Plug-and-Play-Steuerungseinheit mit geringem Aufwand installieren und erlaubt eine schnelle Integration sowohl in Neubauten als auch in Bestandsgebäuden.

Fazit

Mit der Verbindung aus KI, automatisierter Steuerung und umfassender Datenintegration eröffnen Energiemanagementsysteme neue Möglichkeiten für Unternehmen und Wohnungswirtschaft. Energiemanagementsysteme ermöglichen ein optimiertes Zusammenspiel von Strombedarf und Stromerzeugung und senken Strombezugskosten langfristig. Die technischen Möglichkeiten entwickeln sich, vor allem durch die Nutzung von KI stetig weiter. Fluxonos wird nun weitere Projekte im Rheinischen Revier umsetzen.

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