Frontansicht von Technologiezentrum 2 in der Aspern Seestadt. | © Luiza Puiu
Wie lassen sich Bestandsgebäude von fossilem Gas lösen, Stromnetze trotz zunehmender Elektrifizierung stabil betreiben und Gebäude weitgehend autonom steuern? Mit diesen Fragen beschäftigt sich die Aspern Smart City Research (ASCR) in ihrer laufenden Forschungsphase „ASCR NeXt Level. 2028“. Zur Halbzeit rücken nun erste Anwendungen und deren Übertragbarkeit auf andere Gebäude und Stadtteile in den Fokus.
Das seit 2014 bestehende Forschungsprojekt nutzt aspern Seestadt als reales Testfeld. Neue Technologien werden dort erprobt und künftige Energiesysteme parallel in digitalen Modellen simuliert. Hinter der ASCR stehen Siemens, Wiener Netze, Wiener Stadtwerke, Wirtschaftsagentur Wien und Wien 3420 aspern Development.
„Wir entwickeln etablierte Innovationen der ASCR weiter und streben nach ganzheitlichen Lösungen für unsere Energiezukunft“, sagt ASCR-Geschäftsführer Matthias Gressel.
Vom smarten zum autonomen Gebäude
In der aktuellen Forschungsphase konzentriert sich die ASCR auf vier zentrale Themen: den Ausstieg aus fossilem Gas im Gebäudebestand, die Weiterentwicklung smarter zu autonomen Gebäuden, ein digitales Stromnetz mit stärkerer Einbindung unterschiedlicher Akteure sowie datenbasierte Smart-City-Services.
Eine wesentliche Rolle spielen dabei Daten aus dem tatsächlichen Betrieb von Gebäuden und Netzen. Sie sollen helfen, Energieverbrauch und Erzeugung besser aufeinander abzustimmen und gleichzeitig die Auswirkungen neuer Technologien auf das Stromnetz frühzeitig abzuschätzen.
„Ein smartes und sicheres Stromnetz sowie effizient betriebene Gebäude mit intelligenter Verbrauchssteuerung sind wesentlich für eine komfortable, aber auch sichere und nachhaltige Energieversorgung unserer Stadt“, sagt Wiens Mobilitätsstadträtin Ulli Sima. Die Forschungsprojekte sollen damit auch zur Erreichung der Wiener Klimaziele beitragen.
Digitaler Zwilling optimiert Gebäudetechnik
Wie solche Ansätze praktisch eingesetzt werden können, zeigt das Technologiezentrum Seestadt der Wirtschaftsagentur Wien. Dort kommt ein digitaler Zwilling zum Einsatz, mit dessen Hilfe die Haustechnik und der Energieverbrauch des Gebäudes laufend optimiert werden.
Die dabei gewonnenen Daten sollen zugleich als Grundlage für Lösungen dienen, die auf andere Gewerbeimmobilien und ganze Quartiere übertragen werden können. Genau diese Skalierbarkeit ist ein wesentliches Ziel des Forschungsprogramms: Technologien sollen nicht nur unter Laborbedingungen funktionieren, sondern für den Einsatz in bestehenden urbanen Energiesystemen geeignet sein.
Auch für Siemens dient die Seestadt als Entwicklungs- und Testumgebung. „Neue Lösungen für effiziente, flexible und digital vernetzte Energiesysteme werden vor Ort konzipiert, entwickelt und getestet und sind bereits am weltweiten Markt für unsere Kunden verfügbar“, sagt Patricia Neumann, CEO von Siemens Österreich. Erkenntnisse aus der ASCR fließen laut Neumann unter anderem in die Plattformen Building X, Electrification X und Gridscale X ein.
Stromnetz wird Teil des Forschungslabors
Für die Wiener Netze steht insbesondere die Frage im Vordergrund, wie die Versorgungssicherheit während des Umbaus des Energiesystems gewährleistet werden kann. Das reale Stromnetz in der Seestadt ermöglicht es, neue Lösungen unter tatsächlichen Betriebsbedingungen zu untersuchen.
Eine flexiblere Reaktion auf unterschiedliche Belastungen soll dabei nicht nur die Netzstabilität erhöhen, sondern auch helfen, Kosten im Energiesystem zu begrenzen.
Die Forschungsarbeit ist bewusst in mehrere kleinere Projekte gegliedert. „Zahlreiche kleinere Projekte liefern rasch verwertbare Ergebnisse und bilden gleichzeitig die Grundlage für weiterführende Entwicklungen“, sagt ASCR-Geschäftsführer Harald Loos. Dadurch könnten die Forschungsaktivitäten laufend an neue technologische und energiewirtschaftliche Herausforderungen angepasst werden.