Das CSEM hat eine intelligente Plattform entwickelt, mit der die Produktion und der Verbrauch erneuerbarer Energien auf der Stufe eines ganzen Quartiers gesteuert und geplant werden können. Wärmepumpen, Sonnenkollektoren, Batterien, Elektrofahrzeugparks: Die Steuerung integriert sämtliche Parameter und entwickelt in Echtzeit eine Strategie zur Kostenminimierung. Zwei dieser Systeme werden in Schweizer Einfamilienhäusern eingesetzt.
Pressedienst
Sonnenkollektoren, Wärmepumpten, Batterien: Immer mehr moderne Wohnhäuser werden mit Anlagen zur Erzeugung oder Speicherung von Wärme, Strom und Gas ausgerüstet, die mit dem Stromnetz verbunden sind. Auf der Stufe eines ganzen Quartiers bilden diese dezentralen und intermittierend arbeitenden Systeme ein komplexes Netzwerk, das in zunehmendem Masse Verbrauchselemente wie öffentliche Elektrofahrzeugparks integriert.
Wie lässt sich der Betrieb dieser Multi-Energie-Systeme steuern und die Verbrauchskosten optimieren? Soll die Energie dann verbraucht werden, wenn sie erzeugt wird? An das Netz verkauft werden? Oder für einen späteren Einsatz gespeichert werden? Und wie lassen sich die verschiedenen Energiequellen unter den Verbrauchern verteilen, wenn es sich um Selbstverbraucher-Gruppen handelt?
Ein Dirigent, der die Produktion und den Verbrauch überwacht
Das CSEM hat ein intelligentes und vorausschauendes Steuerungssystem entwickelt, das diese Fragen in Echtzeit klärt. Die für Nicht-Experten bestimmte Software basiert auf Wettervorhersagen, Infrastruktur, Verbrauchsgewohnheiten der Anwohner und Energiekosten auf dem Markt. Die Plattform mit Namen Maestro funktioniert somit wie ein Dirigent, der die Ressourcen autonom verwaltet und die Kosten reduziert. Mit Hilfe eines Online-Simulators, der auf dem Energieverbrauch der Bewohner eines Gebäudes mit acht Familienwohnungen basiert, kann die Plattform hier getestet werden.
Den bestmöglichen Zeitpunkt für Energieverbrauch bestimmen
«Alle Entscheidungen, die das Steuerungssystem trifft, sind mit einem Kostenpunkt verbunden», erläutert Tomasz Gorecki, einer der CSEM Ingenieure, der das System entwickelt hat. «Ist beispielsweise die Photovoltaik-Anlage in Betrieb, kann die Steuerung bestimmen, ob es besser ist, Ihr Elektrofahrzeug zu laden, die Energie zu speichern oder sie an das Netz zu verkaufen. Die Plattform funktioniert für einzelne Haushalte, könnte sich aber vor allem für Selbstverbrauchergruppen eignen, die gemeinsam verschiedene erneuerbare Energiequellen aus mehreren Haushalten nutzen», ergänzt er. In Zusammenarbeit mit der Firma Soleco (siehe Kästchen) wurde das Steuerungssystem bereits erfolgreich in zwei Einfamilienhäusern installiert. Zur Zeit laufen Gespräche über die Ausstattung eines im Bau befindlichen Quartiers in Zürich. Darüber hinaus wird MAESTRO demnächst am IFAC World Congress in Berlin vorgestellt.
Und so funktioniert’s
Die Plattform ist einfach zu bedienen und lässt sich problemlos an jedes Quartier anpassen. Zu Beginn werden Parameter wie die Flächen der Photovoltaik Anlage und der Gebäude, die Speicherkapazitäten der Batterien, aber auch die Vorlieben der Nutzer und die zu beachtenden Prioritäten in einem Planungstool erfasst.
Die über Sensoren gewonnenen Daten zur Energieproduktion der Anlagen werden auf die Cloud gesendet, wo die MAESTRO Software automatisch die verschiedenen möglichen Verbrauchsentscheidungen vergleicht und die wirtschaftlich vorteilhafteste ermittelt. Die Steuerungsplattform sendet ihre Anweisungen an den Rechner zurück, der sie vor Ort umsetzt.
Weiter ist Maestro in der Lage, Komponenten wie Heizkessel, Wärmepumpen und Ladestationen für Elektrofahrzeuge zu integrieren, aber auch Sonnenkollektoren, Windturbinen, Strom-Gas-Umwandlungssysteme, Wärmespeicheranlagen und viele mehr.