31.03.2021

Die Energiewende mit dem Reallabor "Smart East" in die Stadt bringen: Gemischtes Wohn-Gewerbegebiet um das FZI wandelt sich zum smarten Quartier

Durch das zum Jahresbeginn gestartete Leuchtturmprojekt Smart East wird in der Karlsruher Oststadt ein gemischtes Wohn- und Gewerbegebiet um das FZI in ein energieoptimiertes, smartes Quartier transformiert. Das gestern bei einem digitalen Kick-Off von den Projektpartnern vorgestellte Forschungsvorhaben ist als Leuchtturmprojekt Teil der Energiestrategie der TechnologieRegion Karlsruhe (TRK) hin zu einer Modellregion für die Energiewende und Klimaschutz. Als „Reallabor“ soll es zeigen, dass die Digitalisierung nicht nur die klimaneutrale Energieversorgung von Neubauquartieren möglich macht, sondern auch in Bestandsquartieren technisch umsetzbar und wirtschaftlich effizient ist. Das FZI ist Konsortialführer im Projekt.

Im Smart-East-Quartier treffen sowohl Büro- und Produktions- als auch Wohngebäude zusammen: neben dem Existenzgründerzentrum Technologiefabrik Karlsruhe und der Hoepfner-Villa sind zudem neue Wohnflächen wie das Mehr-Generationen-Wohnhaus „Pflege- und Wohnen Alte Mälzerei“ im Verbund. Hinzu kommen Forschungslabore wie das FZI House of Living Labs, zwei Startup-Zentren, das Gebäude des Cyberforum-Unternehmernetzwerkes und das neue Innovationszentrum für Gewerbebetriebe und Start-Ups iWerkx mit dem neuen Smart Production Park. Alle diese Gebäude sind entlang der Innovationsachse Haid-und-Neu-Straße in der Karlsruher Oststadt angeordnet.

Innerhalb von drei Jahren sollen in diesem Smart-East-Quartier, das nicht nur verschiedene Gebäudenutzungen, sondern auch bestehende und neue Gebäude zusammenbringt, die Sektoren Strom, Wärme, Kälte und Verkehr digitalisiert und energetisch vernetzt werden. In der ersten Projektphase steht zunächst die detaillierte Erfassung der energetischen Vor-Ort-Situation über alle Sektoren hinweg und mit Blick auf Details von Energie-Anlagen, -Verbräuchen und -Erzeugung im Vordergrund.

Digitalisierung der Energieversorgung in Bestandsquartieren

Dass die Digitalisierung der Energieversorgung in Bestandsquartieren für die Umsetzung der Energiewende wesentlich ist, bringt FZI-Abteilungsleiter Manuel Lösch auf den Punkt:

„Neubauquartiere in Städten machen nur einen geringen Prozentsatz aus. Während die Energiesituation hier von Anfang an mitgedacht werden kann und die Stakeholder sich schon früh in der Planungsphase aufeinander abstimmen können, ist dies im Bestand anders. Dort findet man Eigentümer, Mieter, Anlagenbetreiber und Energieversorger, die bisher nur sehr punktuell miteinander zu tun hatten. Smart East soll zeigen, wie durch neue digitale Geschäftsmodelle die energetische Zusammenarbeit im Quartier ermöglicht, der Anteil erneuerbarer Energien erhöht und gleichzeitig die Kosten gesenkt werden können. Mit diesem Leuchtturmprojekt wollen wir zeigen, wie die Energiewende auch in den Bestand der Städte gebracht und die Energiewende „von unten“ ermöglicht werden kann.“

Aktionsfelder Klimaschutz, Digitalisierung, Geschäftsmodelle und Partizipation

Die vier Aktionsfelder bei der Umsetzung des Smart-East-Projektes sind Klimaschutz, Digitalisierung, Geschäftsmodelle und Partizipation.

Während die Sektorkopplung der lokalen Energiesysteme zusammen mit einem Photovoltaik-Ausbau das Ziel im Aktionsfeld Klimaschutz ist, legt die Digitalisierung ein besonderes Augenmerk auf den Einsatz gesetzlich initiierter „intelligenter Messsysteme“. Über diese sollen notwendige Daten in einer Quartiersplattform zusammengeführt und Energieerzeugung und -verbrauch dezentral im Quartier aufeinander abgestimmt werden. Das entstehende integrierte Optimierungs- und Betriebsmodell für das Quartier kann digital mit der städtischen Netzinfrastruktur z.B. der Stadtwerke Karlsruhe verknüpft werden und somit z.B. Netzengpässe vermeiden.

Neben Klimaschutz und Digitalisierung hat Smart East im dritten Aktionsfeld die Entwicklung von Geschäftsmodellen zur energetischen Kooperation lokaler Akteure in Quartieren sowie für die Stadtwerke als Dienstleister im Blick. So bietet sich die besondere Möglichkeit, die Geschäftsmodelle auf ihre Umsetzbarkeit in der Praxis und ihre Profitabilität im Reallabor zu erproben und zu bewerten. Zukunftsträchtige Geschäftsfelder von Energiequartieren, Energiegemeinschaften bzw. Stadtwerken können dadurch leichter und praxisnah identifiziert werden. Beispiele sind das Energie-Contracting oder neue Anwendungen für Smart Meter wie Sub-Metering und Mieterstrom, Dienstleistungen rund um Energiegemeinschaften sowie die Errichtung und der Betrieb von Quartierspeichern oder Ladeinfrastruktur im Quartier. Einbezogen werden kann zudem die Einbindung zeitvariabler Tarife. Die Vernetzung im Quartier ermöglicht zudemauch die netzorientierte Vermarktung von Flexibilität in Stromverbrauch und -erzeugung.

Partizipation, das vierte Aktionsfeld, integriert zudem wichtige Anwendergruppen: Ein im Rahmen des Projektes etablierter Anwenderkreis adressiert von Anfang an neben kommunalen Vertretern auch Eigentümer aus der Immobilienwirtschaft, Vermietende und Mietende, Anlagenbetreibende und Energieversorgende sowie weitere Forschungseinrichtungen. Der Anwenderkreis ermöglicht Akteuren mit Interesse an energieoptimierten Quartieren den Erfahrungsaustausch. Teilnehmende lernen die Projektergebnisse kennen, können ihre Anforderungen und Verbesserungsvorschläge einbringen und erste Erkenntnisse nutzen. Organisiert werden die Anwendertreffen zusammen mit der im Aufbau befindlichen Kompetenzstelle „Smarte Quartiere und Sektorkopplung“ der Smart Grids-Plattform Baden-Württemberg e.V.

Für Karlsruhe ein weiterer Schritt zur Smart City

Mit diesem Projekt macht Karlsruhe durch die Digitalisierung der Energie-Infrastruktur einen weiteren Schritt zur Smart City. Entsprechend übernimmt der Karlsruher Oberbürgermeister Dr. Frank Mentrup die Schirmherrschaft über das Leuchtturmprojekt.

Partner

Verbundpartner sind im Forschungsvorhaben die Stadtwerke Karlsruhe GmbH, das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) sowie das IT-Unternehmen Seven2one Informationssysteme GmbH.

Zusammen mit sieben weiteren assoziierten Partnern sind damit alle wesentlichen Stakeholder-Rollen im Quartier abgedeckt. Als assoziierte Partner beteiligt sind die Technologiefabrik Karlsruhe GmbH, die Hoepfner Bräu Friedrich Hoepfner Verwaltungsgesellschaft mbH & Co. KG, das CyberForum e.V., die Badische Energie-Servicegesellschaft mbH, fokus.energie e.V., die Plattform für Energiewirtschaft, Industrie, Politik und Wissenschaft Smart Grids-Plattform Baden-Württemberg e.V. und die TechnologieRegion Karlsruhe GmbH.

Gefördert wird das Projekt vom Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg mit rund einer Million Euro.

Kontakt

Zur Projekt-Webseite

Zum Interview mit den Smart-East-Initiatoren Dr. Christoph Schlenzig und Manuel Lösch über die Motivation hinter dem Projekt