Zwischen Smarter City und Smartem Wohnen: Die smarten Wohnquartiere

Die Leitidee der smarten Wohnquartiere und -siedlungen ist die energetische und digitale Kopplung der Gebäude und Wohnungen. Energieerzeugung und –verbrauch, sowie intelligente Lösungen für Mobilität sollen einen geschlossenen Kreislauf innerhalb der Nachbarschaft oder unter Mietern in einem Gebäude bilden. Der Zusammenschluss von mehreren Parteien hat das Potenzial die Effizienz und Nachhaltigkeit des Energieverbrauchs zu steigern und den Verbrauch und die Kosten runterzuschrauben. Für dieses Ziel sind zahlreiche Lösungen und innovative Konzepte gefragt – mitunter um sie irgendwann auf ganze Städte auszuweiten.

Dezentrale Stormversorgung bei smarten Wohnquartieren

Pflichtprogramm für die smarten Wohnblocks ist eine gebäudeübergreifende Vernetzung der Bewohner. Ein eigenes geschlossenes Stromnetz und intelligente Stromzähler sind dafür notwendig.

Mieterstromlösungen kommen dabei am häufigsten zum Einsatz. Dieses Konzept zielt darauf ab, möglichst viel Strom selbst vor Ort zu erzeugen und zu nutzen. Möglich machen das beispielsweise Photovoltaikanlagen auf dem Dach oder Kraft-Wärme-Kopplungssysteme. Letztendlich geht es hier um das Teilen des lokalen Stroms. Er wird in unmittelbarer räumlicher Nähe zu dem Miet-Objekt produziert und muss nicht über die öffentlichen Netze geleitet werden. Das bedeutet im Umkehrschluss, es entfallen Netznutzungsentgelte und die Konzessionsabgabe für die Bewohner. Durch Speichersysteme kann der Strom und die Wärme immer dorthin weiter geleitet werden, wo sie gerade benötigt werden. Insbesondere innovative Erfindungen lassen sich meist besonders gut in die Konzepte integrieren: Thermische Energiespeicher zum Beispiel lassen sich für die Verschiebung des Bedarfs an Wärme und Kälte einsetzen.

Außerdem steigert der Zusammenschluss der Stromverbraucher die effiziente Nutzung des produzierten Stroms und senkt gleichzeitig den Verbrauch durch Mechanismen wie die sogenannte „Lastverschiebung“ des Lastmanagements. Darunter versteht man konkret, dass „der Stromverbrauch von Spitzenlastzeiten – also diejenigen Zeitabschnitte eines Tages, an denen die Stromnachfrage extrem hoch und der Strom teuer ist – in Phasen niedrigeren Strombedarfs verschoben wird“. Bei der Lastverschiebung wird in Summe nicht weniger Strom verbraucht als eigentlich geplant. Der Strom wird lediglich zu anderen Zeiten als geplant verbraucht.

Auch Wärme wird in den Kreislauf integriert

Neben der Stromversorgung soll in den smarten Wohnblocks auch die Wärmeproduktion und -belieferung relativ unabhängig werden. Insbesondere spielt in diesem Zusammenhang Nah- und Fernwärme eine bedeutende Rolle. Bei dieser Form der Energieversorgung wird dezentral Wärme (meist durch Kraft-Wärme-Kopplung) erzeugt und über lokale Netze an die angeschlossenen Haushalte geliefert. Neue Technologien steigern sogar noch die Effizienz und verringern zum Beispiel Übertragungsverluste. Außer Nah- und Fernwärme kommen auch Wärmesysteme wie Wärme-Contracting oder Blockheizkraftwerke für die Siedlungen in Frage. Je nach Größe und Modernität muss geprüft werden, welches System für welche Siedlung am sinnvollsten ist.

Digitalisierung als smarte Komponente

Um die Energieproduktion und den -verbrauch optimal zu koordinieren und zu vereinfachen gehört zu den Konzepten auch eine „smarte“ Komponente. Digitale Kommunikation soll den Energieverbrauch für die Mieter transparenter machen und die Bewohner sollen eigenständig den Verbrauch steuern und überprüfen können. Grundvoraussetzung dafür sind vor allem smarte Netze inklusive Smart Meter und Smart-Meter-Gateways (siehe vorheriger Artikel). Sämtliche Daten bezüglich Verbrauch und Produktion, aber auch zum Beispiel Qualitätsmerkmale der Energie sollen über funkbasierte Geräte eigenständig weitergeleitet werden. Sinn und Zweck ist vor allem Vereinfachung und Effizienzsteigerung. Aktuell wird zusätzlich daran geforscht eine „Online-Betriebsüberwachung“ zu integrieren. Gekoppelt an die Gebäudetechnik sollen Fehlfunktionen einzelner Technikkomponenten schneller erkannt und behoben werden können.

Der nette Nebeneffekt bei Wohnquartieren: E-Mobilität vor der Haustüre

Einen Mehrwert für die Mieter stellen Serviceangebote dar, die erst durch die intelligente Vernetzung möglich werden. „Sharing-Konzepte“ bieten neben dem Teilen des Stroms auch das Teilen von Fortbewegungsmitteln: E-Autos, E-Roller oder E-Bikes. Zusätzlich ist auch oft die Bereitstellung von Ladesäulen innerhalb der Quartiere integriert, die mithilfe der Photovoltaikanlagen beliefert werden – es ist sozusagen ein zusätzlicher Baustein einer klimabewussten Infrastruktur, der die intelligenten Konzepte der Siedlung vervollständigt. Um den Kreislauf komplett zu schließen, kann sogar überschüssiger Strom aus den Elektrofahrzeugen wieder über die Ladestationen zurück ins Kreislaufsystem geleitet werden.

Umsetzung am Beispiel des Projekts Future Living® Berlin: Wie spielen hier die Komponenten zusammen?

Die Fertigstellung ist zwar erst für Mitte 2019 geplant, dennoch ist die Umsetzung aller denkbar smarten Aspekte bei dem Berliner Projekt im vollen Gange: Ein nachhaltiges Energiesystem, Smart-Home-Lösungen und Car-Sharing Modelle sollen im Quartier ihren Platz finden. Äußerlich wird die Siedlung eher dörflich wirken: es gibt kleine Plätze und Gassen sowie Grünflächen und Gewerbeeinheiten.

Das Energiekonzept des Bezirks basiert auf einem „ganzheitlichen, integrativen und dezentralen Versorgungsmodell“. Das bedeutet, Photovoltaikanlagen, Batteriespeicher und Wärmepumpen sollen in das Quartier integriert werden, um die 69 Wohnungen mit Wärme und Strom zu versorgen. Über Wärmerückgewinnung werden Energieverluste minimiert. Damit kann sich das Future Living®  Konzept als „Plus-Energie-Quartier“ auszeichnen – es wird mehr Energie generiert als von den Bewohnern verbraucht.

Dieser Wohnblock scheint in Deutschland neben vielen anderen intelligenten Siedlungen einer der innovativsten seiner Art zu sein. Um den Ausbau der nachhaltigen Wohnbezirke noch weiter ausbauen zu können, gilt es, neben den Kommunen auch vor allem private Eigentümer und Kleinvermieter zu mobilisieren den Schritt in Richtung smarten Wohnen und intelligenter Energiewirtschaft zu wagen.

Quellen:
treffpunkt-kommune.de
future-living-berlin.com