Buildings as a Grid: Gebäude als Energienetzwerk

Inhaltsverzeichnis

1. Was ist unter „Buildings as a Grid“ zu verstehen?
2. Die drei Säulen von Buildings as a Grid
3. Potenziale und Chancen von Buildings as a Grid
4. Gebäude als Energienetzwerk

Smart-Grid-Technologie als Ausgangsbasis

Smart Grid bedeutet „intelligentes Netzwerk“ – so die innovative Basis. Stromnetze umfassen unterschiedliche Stromerzeuger und Haushalte bzw. Maschinen, welche die gelieferte Energie verbrauchen. Angebot und Nachfrage stimmen dabei aber nicht immer überein. Während es an manchen Tagen Stromüberschüsse gibt, kann es zu anderen Zeiten zu Energiemangel kommen. Um diese Differenzen auszugleichen, gibt es Energiespeicher. Diese halten ein Energiekontingent so lange parat, bis es benötigt wird.

Das Management dieser unzähligen Einzelkomponenten ist ressourcen- und kostenintensiv. Durch den Einbau spezifischer Sensoren können Hersteller, Verbraucher und Speicher aber miteinander kommunizieren: Es entsteht ein intelligentes, selbstverwaltendes Netzwerk – ein Smart Grid.

Was ist unter „Buildings as a Grid“ zu verstehen?

Das Konzept „Buildings as a Grid“ ist eine vielversprechende und hochintegrative Antwort auf die Energiewende: Gebäude sollen als intelligente, selbstversorgende Energiezentralen fungieren – anders gesagt, als ganzheitliches Smart Grid.

Es gilt dabei ein Maximum an Effizienz zu bewirken, indem der Energieverbrauch mit der Energiegenerierung gekoppelt wird. Das Ergebnis: Die Gebäude selbst entwickeln sich zu kleinen, unabhängigen ökonomischen Systemen. Möglich gemacht wird ein derartig genau abgestimmter Energiefluss durch unzählige „smarte“ Komponenten. Durch deren Vernetzung und intensive Kommunikation lässt sich effizientes Energiemanagement und damit optimale Bedarfsdeckung rund um die Uhr erzielen.

Wird der Ansatz vom „Gebäude als Smart Grid“ weitergesponnen, ergeben sich Chancen zur effizienten, bedarfsorientierten Strombereitstellung für ganze Städte und Siedlungskomplexe. Der bidirektionale Energietransfer zwischen den Gebäude-Grids eröffnet dabei weiteres Potenzial zur Steigerung der nachhaltig ausgeklügelten Energieversorgung.

Die drei Säulen von Buildings as a Grid

In Zeiten der Energiewende steuern fortschrittliche Unternehmen bereits nachhaltigere Methoden der Energiegewinnung an – weg von der Verbrennung fossiler Ressourcen. Globale politische Differenzen und Spannungsherde erschweren die Umsetzung allerdings enorm, wenngleich Technologie und Elektronik als Basis vorhanden sind. Energiemanagement muss daher mit intelligenten technologischen Komponenten verknüpft werden, beispielsweise in Betriebs- und Wirtschaftsgebäuden. „Buildings as a Grid“ baut dabei auf drei zentralen Vorgängen auf: Dezentralisierung, Dekarbonisierung und Digitalisierung.

Dezentralisierung

Generell ist in der Industrie aktuell eine Trendbewegung erkennbar: Verbraucher wollen Energie nicht mehr nur konsumieren, sondern vielfach auch selbst erwirtschaften. Der vorrangige Beweggrund ist der Wunsch nach weniger Anhängigkeit von fossilen Energieträgern. Die dezentralisierte Energieversorgung stützt sich dabei auf erneuerbare Energien – beispielsweise durch den Einsatz von Solarpaneelen oder Windturbinen.

Dekarbonisierung

Unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen ist nach wie vor gegeben. Die Ressourcen sind allerdings begrenzt, und die Energiewende ist somit unerlässlich geworden. Um den CO2-Fußabdruck weitgehend zu reduzieren, setzen Unternehmen und Einzelhaushalte verstärkt auf die Nutzung nachwachsender Quellen zur Energiegewinnung. Die Dezentralisierung in der Energieversorgung ermöglicht diesen Zuwachs an Strom aus erneuerbaren Energiequellen.

Digitalisierung

Dezentralisierung und das Gewinnen von Energie aus nachhaltigen Quellen bringen eine weitere Entwicklung mit sich: die schwankende Energieverfügbarkeit. Die wechselnden Witterungsverhältnisse liefern Strom in unterschiedlichen Mengen. Es kommt zu Differenzen in der Energieverfügbarkeit. Die gewonnene Energie muss also gut organisiert verteilt werden, damit genügend Flexibilität für die Bedarfsversorgung gegeben bleibt. Dies gelingt über intelligente, digital kontrollierte Systeme.

Potenziale und Chancen von Buildings as a Grid

Die zunehmende Elektrifizierung in sämtlichen industriellen Bereichen begünstigt den „Buildings as a Grid“-Ansatz erheblich. Smart-Grid-Technologie ist bereits in vielen Branchen eine etablierte Herangehensweise – etwa in der E-Mobilität oder der Versorgungsindustrie.

Das führt dazu, dass die Integration in größere intelligente Netzwerke einfacher und reibungsloser vollzogen werden kann. Gebäude agieren als einzelne Grids und können miteinander kommunizieren. Die generierte Energie ist somit digital kontrolliert und lässt sich flexibel für die jeweilige Bedarfsdeckung einsetzen – auch in Zeiten von Verbrauchsspitzen.

Gebäude als Energienetzwerk

Die Effizienzsteigerung im Gebäude-Management ist relevanter denn je. Branchenübergreifend wird an Ansätzen zur optimierten Gebäudenutzung gefeilt. Es stellt sich nicht mehr die Frage, ob es neue Technologien für ein leistungswirksames Energiemanagement braucht, sondern wie diese konkret aussehen sollten und was zu ihrer Realisierung benötigt wird. Sinnvoll erweist sich „Buildings as a Grid“ besonders im Fall von stark frequentierten Bauten wie etwa Bürogebäuden, Wohnblöcken und Häusern öffentlicher Einrichtungen. Denn: Für Besitzer solcher Immobilien ist der Druck, Nachhaltigkeit effizient zu fördern, äußerst hoch – wegen der notwendigen Einhaltung der Klimaziele bei gesicherter Wirtschaftlichkeit.

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