Intelligentes Energiemanagement optimiert Stromverbrauch in Gebäuden
Forschende der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) haben ein automatisiertes System entwickelt, das Produktion, Einspeisung und Verbrauch von erneuerbaren Energien in einem Gebäude kontrolliert und CO2 spart. Getestet wurde es im NEST in Dübendorf.
Ein vorausschauender Kontrollalgorithmus der Empa optimiert das Energiemanagement in Gebäuden so, dass die Versorgungssicherheit im gesamten Energiesystem gewährleistet wird. Dabei kommunizieren automatisierte Gebäudesysteme direkt mit Energieanbietern und dem Stromnetz.
Laut einem Bericht der Empa können automatisierte Systeme den Stromverbrauch dahingehend optimieren, dass sowohl Netzstabilität als auch Flexibilität der Verbrauchenden stets garantiert werden. Gleichzeitig werden Energieüberschüsse nicht zwangsläufig lokal gespeichert, sondern nach Möglichkeit ins Stromnetz eingespeist, so dass die Nachfrage jederzeit gedeckt werden kann.
Beim Praxistest des Urban Energy Systems Lab der Empa in ihrem Dübendorfer Versuchsgebäude NEST standen die Reduktion der CO2-Emissionen, die Flexibilität der Energienachfrage und der Komfort der Bewohnenden im Fokus. Mittels des prädiktiven Kontrollalgorithmus gelang es dem Team, das Energiemanagement innerhalb des Gebäudes mit folgendem Setup zu optimieren: einer Photovoltaikanlage zur Stromproduktion, einem Batteriespeicher, einer Wärmepumpe sowie einer bidirektionalen Ladestation für E-Fahrzeuge.
Das System senkte den CO2-Ausstoss des Gebäudes den Angaben zufolge um mehr als 10 Prozent. Das Gebäude war in der Lage, Verbrauch und Einspeisung von Strom vorausschauend zu kommunizieren. „Das Experiment hat also gezeigt, dass die flexible Verfügbarkeit erneuerbarer Energien nicht a priori ein Problem darstellt“, so die Empa.
Doch für die grossangelegte Umsetzung dieser Ergebnisse müssten Gebäude künftig konsequent digitalisiert werden. Die Technologie der Wissenschaftlerin Federica Bellizio soll durch das Start-up Kuafu auf den Markt kommen. Dafür wurde sie erst kürzlich mit dem Stipendium Empa Entrepreneur Fellowship ausgezeichnet.