Lebensdienlichkeit

Lebensdienlichkeit

Vielfalt und Lebensdienlichkeit durch Autonomie sowie Sicherheit und Dynamik durch Gemeinschaft

Das Zulas­sen von Viel­falt und Lebens­dien­lich­keit durch Auto­no­mie ist Quel­le von Dif­fe­ren­zen und damit von Gestal­tung. Auf der ande­ren Sei­te ist Ver­bun­den­heit Ursa­che der Kraft, Unter­schie­de zur Ent­fal­tung von dyna­mi­scher Ent­wick­lung und Sicher­heit in der Gemein­schaft zu nutzen.

Die­se Grund­idee führ­te zum zel­lu­la­ren Ansatz bei der Gestal­tung des Ener­gie­sys­tems. Dabei ist das Archi­tek­tur­kon­zept Grund­la­ge der Mas­sen­fä­hig­keit neu­er Hand­lungs­räu­me für die Men­schen und Unter­neh­men in den Regio­nen. Es ermög­licht Eigen­ver­ant­wor­tung, Gestal­tungs­ho­heit bei der Pla­nung in Kom­mu­nen sowie gleich­zei­tig Soli­da­ri­tät im Verbund.

Dazu wird die Beför­de­rung von Eigen­strom­ver­brauch, von Mie­ter­strom­mo­del­len sowie der loka­le Aus­tausch von Ener­gie in Gebäu­den und Stadt­quar­tie­ren benö­tigt. Die Zen­tra­li­sie­rung der Ener­gie­wirt­schaft und die zuneh­men­de Regu­lie­rung tech­ni­scher Details durch den Staat behin­dert den Erfolg der Ener­gie­wen­de sowie die dafür not­wen­di­ge Betei­li­gung und Eigeninitiative.

Auto­no­me Gestal­tungs­ho­heit, Betei­li­gung, Zusam­men­wir­ken und das Pri­mat der Lebens­dien­lich­keit sind Teil einer neu­en inte­gra­ti­ven Wirt­schafts­ethik (Kon­zept einer lebens­dien­li­chen Ökonomie).

 

Autonome Gestaltung ermöglicht Autarkie und Lebensqualität im Notfall

Fürch­ter­li­che Wör­ter bestim­men die Dis­kus­si­on zum Umbau des Ener­gie­sys­tems. An vor­ders­ter Stel­le ste­hen dabei die Begrif­fe „Markt­dien­lich­keit“, Netz­dien­lich­keit“ oder „Sys­tem­dienlich­keit“. Sie ent­stam­men dem Streit der Exper­ten um die Gestal­tung und die Archi­tek­tur des zukünf­ti­gen, nach­hal­ti­gen Ener­gie­sys­tems. Es ist eine inter­dis­zi­pli­nä­re Dis­kus­si­on der Ener­gie­wirt­schaft, der Her­stel­ler, der Bera­tungs­un­ter­neh­men sowie der Wis­sen­schaft­ler aus den Berei­chen Ener­gietch­nik und Ener­gie­markt. Man spricht von der not­wen­di­gen Par­ti­zi­pa­ti­on der Ener­gie­nut­zer aus allen Lebens­be­rei­chen. Aber gera­de die­se Par­ti­zi­pan­ten feh­len oft bei der Bestim­mung des Weges in die Ener­gie­zu­kunft. Wir benö­ti­gen nach über einem Jahr­zehnt des inten­si­ven inter­dis­zi­pli­nä­ren Aus­tau­sches ver­stärkt das trans­dis­zi­pli­nä­re Zusammenwirken.

Ener­gie als Ursa­che von allem wird in der Phy­sik als die Fähig­keit, Arbeit zu ver­rich­ten, beschrie­ben. Das Ange­bot von Ener­gie ist Grund­la­ge von Arbeit in der Gesell­schaft und somit Trei­ber von Wohl­stand. Län­der mit nicht aus­rei­chen­dem Zugriff auf Ener­gie gehö­ren zu den ärms­ten Län­dern auf dem Pla­ne­ten Erde. Nun kann der nicht nach­hal­ti­ge Zugriff auf die Quel­len von Ener­gie und Roh­stof­fen zu einer unum­kehr­ba­ren Zer­stö­rung der Lebens­grund­la­gen der Men­schen füh­ren. Somit wird der Wan­del zu einem nach­hal­ti­gen Wachs­tum mit erneu­er­ba­ren Ener­gien und geschlos­se­nen Stoff­kreis­läu­fen benö­tigt. Aus der Fähig­keit von Ener­gie zur Arbeits­ver­rich­tung resul­tie­ren grü­ne Jobs sowie die Mög­lich­keit zur Selbst­ver­sor­gung in Gebäu­den und Stadtquartieren.

Vor­ran­gig zu betrach­ten ist also zuerst die Lebens­dien­lich­keit“ der Gestal­tung von Ener­gie­kreis­läu­fen. Men­schen wol­len in ihrem Lebens­um­feld nicht netz­dien­lich oder markt­dien­lich sein. Men­schen möch­ten in den Gebäu­den gestal­ten, Kom­fort erhö­hen, Kos­ten opti­mie­ren, Freu­de erle­ben sowie Sicher­heit spü­ren. Das Gebäu­de soll den Men­schen Lebens­dien­lich­keit bie­ten, gar „über­le­bens­dien­lich“ sein. Aus ideel­len, gemein­schaft­li­chen und auch mate­ri­el­len Aspek­ten kann ein netz­dien­li­ches und markt­dien­li­ches Ver­hal­ten folgen.

 

Beispiele für Zielstellungen der Lebensdienlichkeit

Mei­ne Frau hat die unheil­ba­re Krank­heit ALS (Amyo­tro­phe Late­ral­skle­ro­se) und benö­tigt 24 Stun­den am Tag und sie­ben Tage in der Woche unun­ter­bro­che­ne nicht-inva­si­ve Beatmung. Die not­wen­di­ge Strom­ver­sor­gung für die zwei dafür ein­ge­setz­ten Gerä­te ist jeweils durch eine Not­fall­ver­sor­gung mit Akkus abge­si­chert, die vier Stun­den Ener­gie lie­fern. Ein Gerät für den Tag und eines für die Nacht. Ein 10-stün­di­ger Strom­aus­fall wür­de wahr­schein­lich … unvorstellbar.

Beatmungs­ge­rä­te für inva­si­ve bezie­hungs­wei­se nicht-inva­si­ve Beatmung sind tau­send­fach im Ein­satz! Gro­be Schät­zun­gen gehen von meh­re­ren 100.000 Gerä­ten aus!

Es müs­sen unbe­dingt „über­le­bens­dien­li­che“ Lösun­gen in Form von klei­nen aut­ar­ken, kos­ten­güns­ti­gen Sys­te­men imple­men­tiert wer­den, um im wirk­lich gro­ßen oder klei­nen Not­fall Über­le­bens­chan­cen für vie­le – beson­ders für Schwa­che – zu bieten.“

 

Die Lebens­dien­lich­keit für die Funk­ti­on einer Stadt beschreibt ein Ober­bür­ger­meis­ter mit fol­gen­den Worten:

Ich habe die Auf­ga­be, die Funk­ti­on der Ver­wal­tung auch im Kata­stro­phen­fall sicher­zu­stel­len und suche dafür Lösun­gen. Regel­mä­ßig tau­schen wir uns dazu auch mit den Ver­tre­tern ande­rer Kom­mu­nen aus.“

 

Bei Strom­aus­fall im Stadt­netz muss die Pum­pe mei­nes Aqua­ri­ums weiterfunktionieren.“

Die Über­le­bens­dien­lich­keit für die Fische im Aqua­ri­um ist somit Aus­gangs­punkt der Gestal­tung der Fähig­keit zur aut­ar­ken Energieversorgung.

Zur Umset­zung bei­spiel­haf­ter Aspek­te von Lebens­dien­lich­keit erfolg­te die nach­fol­gend beschrie­be­ne Pilo­tie­rung im Rah­men des Lab Noir.

 

C/sells demonstriert die Lebensdienlichkeit des Inselbetriebes bei Netzausfall

Meh­re­re Pro­jekt­part­ner des vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und Ener­gie geför­der­ten C/sells-Pro­jek­tes haben am 22. Mai beim soge­nann­ten “Lab Noir“ im Real­be­trieb die kurz­fris­ti­ge Ver­sor­gung von zwei Gebäu­den im Insel­netz­be­trieb bei einem simu­lier­ten regio­na­len Netz­aus­fall und die anschlie­ßen­de Resyn­chro­ni­sa­ti­on mit dem Ver­teil­netz demons­triert. Unter Mit­wir­kung von Ficht­ner IT Con­sul­ting, Fraun­ho­fer IEE, den Stadt­wer­ken Schwä­bisch Hall sowie Andre­as Kieß­ling ener­gy design wur­de ein Lösungs­weg zur Füh­rung einer Ener­gie­zel­le im abge­si­cher­ten Über­gangs­be­trieb am Bei­spiel der zwei Rei­hen­häu­ser in Lei­men bei Hei­del­berg erfolg­reich ein­ge­führt. Die­ses Sze­na­rio wur­de beim Lab Noir gemein­sam mit den Stadt­wer­ken Schwä­bisch Hall als Ver­teil­netz­be­trei­ber vor Ort durchgespielt.

Nach­fol­gen­de Schil­de­rung des Ablau­fes erfolgt aus Sicht von drei Akteu­ren, um ver­schie­de­ne Aspek­te der „Dien­lich­keit“ einer Funk­ti­on im Ener­gie­sys­tem aufzuzeigen.

 

Lebensdienlichkeit für Gebäude‑, Quartiers- und Arealbetreiber

Erneu­er­ba­re Ener­gie, zel­lu­la­re Sys­tem­kon­zep­te und Digi­ta­li­sie­rung bie­ten neue Mög­lich­kei­ten zur Eigen­ge­stal­tung von Ener­gie­kreis­läu­fen und deren Lebens­dien­lich­keit. Dabei trifft dies sowohl für Wohn­ge­bäu­de, kom­mer­zi­el­le Gebäu­de, Stadt­quar­tie­re als auch für gewerb­li­che Area­len und Indus­trie­ge­bie­te zu. In Gebäu­den mit Ener­gie­ge­win­nung, Spei­che­rung, Netz­er­satz­an­la­gen und Manage­ment­sys­te­men kann bei exter­nen Aus­fäl­len die Netz­ab­tren­nung und aut­ar­ke Ver­sor­gung erfolgen.

Nach­fol­gend wird im Gebäu­de die kor­rek­te Fre­quenz und Span­nung auf­recht­erhal­ten sowie der Ener­gie­fluss zwi­schen Erzeu­gern, Spei­chern und Ver­brau­chern gesteu­ert. Bei nicht aus­rei­chen­dem Ener­gie­an­ge­bot im Gebäu­de kann ein Not­be­trieb für die wich­tigs­ten Ver­brau­cher umge­setzt wer­den. Dabei besteht die Mög­lich­keit, nicht zwin­gend benö­tig­te grö­ße­re Ver­brau­cher von der Ver­sor­gung zu trennen.

Wenn der exter­ne Ener­gie­fluss wie­der zur Ver­fü­gung steht, erfolgt durch die Netz­er­satz­an­la­ge des Gebäu­des wie­der die Zuschal­tung zum umge­ben­den Netz.

Im Rah­men einer ers­ten Demons­tra­ti­on im Nach­bar­schafts­ver­bund aus zwei Rei­hen­häu­sern in Lei­men auf der Rudolf-Die­sel-Stra­ße bei den Fami­li­en Andre­as Kieß­ling und Marc Berg­haus wur­de die­ses Ver­fah­ren am 22. Mai 2019 beim Lab Noir vorgestellt.

Das The­ma betrifft jedoch alle Wohn­quar­tie­re, gewerb­li­che Area­le, Infra­struk­tur­be­trie­be als auch Flug­hä­fen oder Industriegebiete.

 

Netzdienlichkeit Netzbetreiber Stadtwerke Schwäbisch Hall

Im simu­lier­ten Netz­be­trieb ging am 22. Mai gegen 18 Uhr über ein Ver­bund­sys­tem des Lan­des Baden-Würt­tem­berg (ASBW) in der Leit­war­te der Stadt­wer­ke Schwä­bisch Hall die Mel­dung über einen Netz­aus­fall in allen 22 ange­schlos­se­nen Ver­teil­net­zen ein. Die im Netz­si­mu­la­tor für den Netz­wie­der­auf­bau geschul­ten Tech­ni­ker der Stadt­wer­ke Schwä­bisch Hall eröff­ne­ten nun den Pro­zess „Insel­netz­auf­bau“. Das Füh­rungs­kraft­werk nahm den Betrieb auf. Suk­zes­si­ve wur­den hier­mit die wei­te­ren Kraft­wer­ke und Abneh­mer ver­sorgt. Das Netz Schwä­bisch Hall lief in der Fol­ge sta­bil als Insel­netz. Wäh­rend die­ser Zeit wur­de das Rei­hen­haus in Lei­men über die im Gebäu­de ein­ge­bau­te Bat­te­rie­an­la­ge versorgt.

Im Sze­na­rio erfolg­te anschlie­ßend der Wie­der­auf­bau des Ver­bund­net­zes im Bun­des­land.  Dar­auf­hin erhielt der Dis­patcher die Mel­dung, die Leis­tung zu erhö­hen und alle ver­füg­ba­ren Reser­ve­ag­gre­ga­te hoch­zu­fah­ren. Par­al­lel wur­de das Netz wie­der synchronisiert.

Durch den Ver­sand eines Signa­les an die Steu­er­box im Rei­hen­haus­ver­bund erfolg­te die Mel­dung, dass das Nie­der­span­nungs­netz wie­der zur Ver­fü­gung steht. Hier­mit konn­te das Gebäu­de für den Pro­zess der Wie­der­syn­chro­ni­sie­rung mit der Umge­bung wie­der frei­ge­ge­ben werden.

Bei einem brei­ten, unko­or­di­nier­ten Ein­satz eines sol­chen Netz­er­satz­be­triebs könn­te der Netz­wie­der­auf­bau nach einer grö­ße­ren Stö­rung wesent­lich erschwert wer­den. Ohne Koor­di­na­ti­on sind die Last­flüs­se im Netz, das sich noch in der Sta­bi­li­sie­rungs­pha­se befin­det, kaum vor­her­seh­bar. Im Rah­men des Lab Noir wur­de die Wie­der­syn­chro­ni­sa­ti­on durch den Ver­tei­lungs­netz­be­trei­ber gesteu­ert. Auf die­se Wei­se ermög­licht die Lebens­dien­lich­keit des Gebäu­des mit Netz­er­satz­be­trieb als poten­zi­el­ler Stör­fak­tor die zusätz­li­che Netz­dien­lich­keit beim Netzwiederaufbau.

 

Marktdienlichkeit für Anbieter von Solaranlagen und Energiemanagementsystemen

Für Anbie­ter von Solar­an­la­gen ist eine funk­tio­nie­ren­de Insel­netz­fä­hig­keit ins­be­son­de­re zur Opti­mie­rung des Eigen­ver­brau­ches erzeug­ten Solar­stro­mes als Grund­la­ge der Leben­dien­lich­keit inter­es­sant. Nach Aus­lau­fen der EEG-För­de­rung wird die Bedeu­tung der Gestal­tung von Auto­no­mie und Eigen­ver­brauch in Gebäu­den, Quar­tie­ren und Area­len als Ener­gie­zel­len wach­sen. Das zusätz­li­che Ange­bot zur Aut­ar­kie im exter­nen Stö­rungs­fall ver­stärkt das Leis­tungs­an­ge­bot der Anbie­ter von Solar­an­la­gen und Energiemanagementsystemen.

Nach Her­stel­ler­an­ga­ben wird inzwi­schen mehr als jede vier­te PV-Anla­ge mit einem insel­netz­fä­hi­gen Wech­sel­rich­ter instal­liert. Somit wer­den Pro­duk­te bereit­ge­stellt, die sowohl den zeit­wei­li­gen, aut­ar­ken Betrieb und den Wie­der­auf­bau des Ver­bund­net­zes unter­stüt­zen als auch den Betrei­bern von Lie­gen­schaf­ten und Anla­gen neue Chan­cen beim Ein­satz des Solar­stro­mes in Gebäu­den sowie bei der Inter­ak­ti­on mit Ener­gie­märk­ten und Ener­gie­net­zen bieten.

Im Rah­men vom Lab Noir wur­de die begrenz­te Aut­ar­kie bei exter­nem Span­nungs­aus­fall durch jeweils ein Ener­gie­ma­nage­ment­sys­tem pro Gebäu­de ermög­licht. Dabei über­nahm der Bat­te­rie­spei­cher, der über die auf dem Haus­dach instal­lier­te PV-Anla­ge gespeist wird, die Ver­sor­gung bei­der Reihenhäuser.

Ziel war es, in der Über­gangs­pha­se des Netz­aus­fal­les mög­lichst lan­ge die Ver­sor­gung in bei­den Gebäu­den zu gewähr­leis­ten. Des­halb wur­den an den im Gebäu­de benö­tig­ten Ver­brau­chern Sen­so­ren ein­ge­baut, die den Leis­tungs­be­darf sekünd­lich erfass­ten und die­se Infor­ma­ti­on den Ener­gie­ma­nage­ment­sys­te­men zur Begren­zung und Prio­ri­sie­rung des Leis­tungs­be­dar­fes bereit­stell­ten. Somit wur­de die zeit­li­che Staf­fe­lung der Gerä­te­nut­zung unter den Bedin­gun­gen einer Leis­tungs­gren­ze im Not­fall­be­trieb ermöglicht.

Der Gerä­te­ein­satz, die bezo­ge­nen Leis­tun­gen und der Spei­cher­stand wur­den durch das Ener­gie­ma­nage­ment­sys­tem auf mobi­len End­ge­rä­ten dar­ge­stellt. Der Nut­zer erhielt hier­mit die Mög­lich­keit, die Prio­ri­sie­rung der Gerä­te­nut­zung zu beein­flus­sen. Mit­tels der Sen­so­ren wur­de Beginn und Ende des Aus­fal­les erkannt und somit die Pha­se des Not­be­trie­bes gestar­tet und beendet.

Die Inte­gra­ti­on des Ener­gie­ma­nage­ment­sys­tems mit Insel­netz­fä­hig­keit in Lösun­gen für intel­li­gen­te Gebäu­de kann wirt­schaft­li­che und attrak­ti­ve Anwen­dun­gen in klei­ne­ren Objek­ten beför­dern. Das prio­ri­tä­ten­ba­sier­te Ener­gie­ma­nage­ment und die modu­la­re Rea­li­sie­rung mit­tels der Platt­form OGEMA stel­len somit eine wesent­li­che Wei­ter­ent­wick­lung gegen­über bestehen­den Lösun­gen dar.

1 Kommentar zu „Lebensdienlichkeit“

  1. Aut­ar­ke Inseln wer­den zuneh­mend an Bedeu­tung gewin­nen, unab­hän­gig von der Stär­ke der Umwelt­be­las­tung. Kran­ken­häu­ser und ande­re Ein­rich­tun­gen, bei dem das Leben von Men­schen auf dem Spiel steht, brau­chen jetzt schon unab­hän­gi­ge Ener­gie­ver­sor­gun­gen. Auch die Ver­sor­gung mit Inter­net erfor­dert ein Min­dest­maß an Leis­tung, die dann dem Zusam­men­bruch ande­rer Sys­te­me ent­ge­gen­wir­ken kann. Der Netz­wie­der­auf­bau nach der Stö­rung ist offen­bar hier schon gut gelun­gen, ich gra­tu­lie­re zu die­sem Erfolg!

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