Smarte Energiesysteme

7. Juni 2018
Immer mehr Länder, Regionen und Städte entwickeln zukunftsweisende Energiestrategien. Dies erfordert komplexe Planungen – insbesondere, wenn es das erklärte Ziel ist, bezahlbare und saubere Energie zu liefern. 
Smarte Energiesysteme

Smarte Energiesysteme

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Eckhard Ritterbach

Eckhard Ritterbach

Country Market Director Energy, Germany
Telefon: +49 40 32818-157
Weltweit ist infolge des Pariser Abkommens sowie lokaler Klimaziele der Druck auf die Verantwortlichen gestiegen. Länder, Regionen und Städte treibt eine große Frage um: Wie schlägt man möglichst kosteneffizient den Weg hin zu einer klimaneutralen Gesellschaft ein – ohne Abstriche bei der Versorgungssicherheit?

Intelligente Energiesysteme zu entwickeln, ist dabei Experten zufolge das A und O – von der nationalen bis zur kommunalen Ebene. „Zum Thema Energiewende gibt es in Deutschland noch viel zu tun. Zum Beispiel macht die Wärmeversorgung über die Hälfte des Endenergieverbrauchs in Deutschland aus. Schwer verständlich, dass sich die Energiewende in Deutschland bisher nur im Stromsektor abspielt", erklärt unser Experte Prof. Dr. Eckhard Ritterbach. Intelligente Energiesysteme müssten die verschiedenen Quellen und Nutzungen sektorübergreifend besser miteinander verknüpfen.

Energiequellen flexibel nutzen

Erst kürzlich hat Ramboll an einer Studie für das Dänische Energieministerium mitgewirkt, die mögliche Herausforderungen und Lösungsansätze zur Etablierung eines smarten Energiesystems in Dänemark in den Blick nahm. Eine der Empfehlungen: Das Dänische Energiesystem stärker zu elektrifizieren.

„So könnte beispielsweise ein Überschuss an Windenergie mittels Wärmepumpen übertragen und so in das Wärmenetz eingespeist werden”, erklärt Morten Pedersen, Rambolls verantwortlicher Projektmanager.

Ein Energiesystem, das auf schwankenden Energiequellen wie Solar- oder Windenergie aufbaut, benötigt neue und flexible Lösungen für die Einspeisung und Speicherung. Das wiederum erfordert eine sorgfältige, langfristige Planung. Die Studie empfiehlt, dass bereits weitreichende Fernwärmesystem zu nutzen und auszubauen. So kann erneuerbarer Strom kosteneffizient genutzt und gespeichert werden. Als zusätzlichen stabilisierenden Faktor empfiehlt die Studie auch die Nutzung von Biogas.

Klimaneutrale Städte

Auch für die nachhaltige Stadt- und Regionalentwicklung spielen sektorübergreifende Energiestrategien eine entscheidende Rolle. Hierbei gewinnt das „Energie-Recycling“ – gemeint ist die Nutzung von Abwärme aus unterschiedlichsten Quellen – als Bestandteil integrierter Energiesysteme an immer größerer Bedeutung. Diese Abwärme wird zum Beispiel in bestehende Fernwärmenetze eingespeist anstatt – wie in Deutschland vielerorts üblich – in die Umwelt abgeführt.

Wie integrierte, urbane Energiekonzepte erfolgreich umgesetzt werden können, zeigt die dänische Metropolregion Kopenhagen. Unter dem Motto „Energie vernetzt denken“ werden hier Energie- und Wärmeversorgung konsequent im Kontext mit Verkehr und Stadtentwicklung gedacht. Damit arbeitet Kopenhagen auf das Ziel hin, bereits im Jahr 2025 eine neutrale Klimabilanz auszuweisen. Ramboll begleitet diesen Prozess seit nunmehr vielen Jahren. 

Auch die norwegische Hauptstadt Oslo hat zusammen mit Ramboll die energiestrategischen Bausteine entwickelt, um die Emissionen fossiler Brennstoffe bis zum Jahr 2030 zu halbieren und bis zum Jahr 2050 gänzlich ohne fossile Brennstoffe auskommen. Hier wie andernorts erfordert die Umstellung hohe Investitionen, die sich jedoch über mehrere Jahrzehnte betrachtet als lohnend erweisen werden.

Grafik: Exemplarische Darstellung eines smarten Energiesystems

Energieplanung für Unternehmen

Auch der privatwirtschaftliche Sektor fokussiert zunehmend auf energieeffiziente Produktionsprozesse – auch da hier erhebliche Kosteneinsparpotenziale zu realisieren sind. In einer Reihe von Untersuchungen hat Ramboll signifikante Wasser- und Energieeinsparungen für einen der weltweit größten Spirituosenhersteller in dessen Werken in Nordamerika identifiziert. Fünf bereits sehr energieeffiziente Produktionsanlagen konnten so ihren Energieverbrauch um nochmals weitere 10% senken. Einsparmöglichkeiten ergaben sich bei Kesseln, Biomasseprojekten und der Beleuchtung bis hin zu einer verbesserten Nutzung von Abwärme und gleichzeitiger Wärme- und Kälteerzeugung. Die Investitionen werden sich innerhalb von 30 Monaten amortisieren.