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Zunächst einmal kurz zur Vorgeschichte: urban ENERGY ist die Idee von drei adesso-Mitarbeitern, die im Rahmen des internen Ideenwettbewerbes „Think!“ entstanden ist. Auf der letzten adesso-Seminarreise wurde gepitcht und das mit Erfolg – es winkte der erste Platz. Der Gewinn bestand aus Startkapital, sodass die Idee weiterentwickelt und zu einem Show Case aufgebaut werden konnte.

Beim Aufbau des Show Case halfen vier studentische Mitarbeiter. Sie entwickelten das Backend, ein Dashboard, eine Applikation und ein reales Board, an dem ein urbanes Quartier mittels Matchbox-Autos und RFID-Chips nachgestellt werden konnte. Um diesen digitalen Showcase verständlicher zu machen, war das analoge Board genau richtig. Welches Szenario der urban ENERGY Use Case genau beschreibt, möchte ich euch genauer vorstellen.

Die Ausgangssituation

Stellt euch folgendes Szenario vor: Die ganze Familie kommt nach der Arbeit oder der Schule nach Hause und kocht, wäscht die Wäsche, spült Geschirr oder sieht Fern. Zugegeben, eine alltägliche Situation in der viel Energie benötigt wird. In den nächsten zwei bis vier Jahren wird jedoch ein weiterer Stromverbraucher dazu kommen: das Elektroauto. Dadruch wird der kurzzeitige Stromverbrauch, sogenannte Lastspitzen, am Abend weiter erhöht. Einige Kommunen rechnen mit Lastspitzen von bis zu 50% über den heutigen Werten und haben bereits eine Anmeldepflicht für private Ladestationen eingeführt.

Ladekapazität bremst das Wachstum

Prognosen gehen davon aus, dass bis spätestens 2022 über eine Million Elektro- und Hybridautos auf deutschen Straßen fahren werden. Bis 2020 soll es daher über 35.000 öffentliche Ladepunkte in Deutschland geben. Dieser starke Anstieg von Elektroautos und Ladepunkten kann dazu führen, dass die Stromnetze überlastet werden. Genau an dieser Problematik setzt urban ENERGY an und die Idee ist recht simpel: Der Ladevorgang wird verzögert und lädt einen Teil der Autos erst in der Nacht. Somit können nicht nur Stromnetze entlastet, sondern Ladevorgänge auch in die Zeiten verschoben werden, in denen heute negative Strompreise an der Börse auftreten. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch dieses Verfahren ein möglichst hoher Anteil eigenerzeugter Energie - etwa durch Photovoltaik oder Blockheizkraftwerke (BHKW) - verwendet werden kann.

Der typische Stromverbrauch eines Haushalts und die Mehrbelastung der Netze durch Elektroautos. Durch urban ENERGY können starke Lastspitzen vermieden werden.

Ladesäule spricht mit Stromerzeuger

urban ENERGY ist eine modular aufgebaute IoT-Plattform, die auf bereits bestehende und steuerbare Geräte zugreift. Basierend auf kontinuierlich erfassten Kennzahlen – zum Beispiel Verbrauchsdaten oder Energieeinspeisungen – wird der Verbrauch gesteuert und Kosten werden, durch eine zeitliche Verlagerung, eingespart. Damit gehört die Netzanschlussproblematik der Vergangenheit an und ein teurer Netzausbau wird überflüssig.


Grafische Darstellung des urban ENERGIE-Konzepts.

Dashboard für Quartiersmanager

Die Steuerung und das Monitoring der Plattform erfolgen über das urban ENERGY Dashboard. Es ist das Herzstück und bietet eine Übersicht zu Prognosen von Einspeisung und Verbrauch sowie Livedaten von den Ladesäulen. Die Prognosen werden als Service im Backend aufgerufen und steuern von dort aus direkt die Ladesäulen. Über ein responsives Frontend können Anlagen separat verwaltet und Auswertungen zu aktuellen, vergangenen und prognostizierten Werten eingesehen werden.

Mobile Anwendung für Endanwender

Die mobile Anwendung bietet den Endanwendern - also Mitarbeitern, Mietern oder Kunden - die Möglichkeit, zeitabhängige Tarife für den Ladevorgang auszuwählen. Basis hierfür sind die verfügbaren und prognostizierten Strommengen. Je mehr Flexibilität dem Anbieter eingeräumt wird, umso günstiger ist der Preis. Der Kunde bucht - abhängig von seiner Abfahrtszeit und der Höhe der Kosten - den für ihn günstigsten Tarif. Die entsprechende Energiemenge wird im Backend reserviert und der optimale Ladezeitpunkt berechnet.

Das urban ENERGY Szenario lässt sich natürlich vielfach übertragen. Egal, ob es um die Ladesäulen auf dem Mitarbeiterparkplatz, vor dem eigenen Haus, dem Einkaufscenter oder einem Stadtquartier geht - urban ENERGY ist vielfältig einsetzbar.

Fazit

Wie ihr gesehen habt, macht urban ENERGY das Energie- und Lastmanagement zum Commodity-Produkt. Dabei liegen die Vorteile auf der Hand:

  • Ein intelligentes Laden wird durch die Abfrage von Flexibilitäten und Data Analytics ermöglicht.
  • Eine einfache Integration in eine bestehende Infrastruktur efolgt auf Basis moderner IoT-Technologie und durch Nutzung offener Protokolle.
  • Wohnungswirtschaft, Stadtwerke, Gewerbetreibende oder Flottenbetreiber werden kompetente Partner und erster Ansprechpartner für Elektromobilität.
  • Unternehmen können ihren Fuhrpark und ihre Objekte effizient verwalten.

urban ENERGY kann erheblich dazu beitragen, die Kommunikation zwischen Verbrauch und Erzeugung zu vereinfachen und die Revolution in der Vernetzung von urbanen Räumen anzukurbeln. Somit kann die Familie auch nach Feierabend kochen, waschen, fernschauen und trotzdem ist das Auto bis zum nächsten Morgen aufgeladen.

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Autor: Paul Dittrich

Paul Dittrich ist Senior Consultant bei adesso und verfügt über langjährige Erfahrungen in der Energiewirtschaft. Zudem ist er Mitbegründer von urban ENERGIE und dort verantwortlich für die Produktentwicklung und das Solution Design.

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