Die Aspern Smart City Research (ASCR) führt eines der innovativsten und nachhaltigsten Energieeffizienz-Demonstrationsprojekte Europas durch. Neben der Größe und Konstellation der Forschungsgesellschaft – stadtnahe Unternehmen und Industrie- sticht vor allem der integrative Ansatz hervor. Nicht Einzelelemente, sondern komplexe Zusammenhänge werden anhand realer Daten erforscht.

Die Aspern Smart City Research (ASCR) führt eines der innovativsten und nachhaltigsten Energieeffizienz-Demonstrationsprojekte Europas durch. Neben der Größe und Konstellation der Forschungsgesellschaft – stadtnahe Unternehmen und Industrie – sticht vor allem der integrative Ansatz hervor. Nicht Einzelelemente, sondern komplexe Zusammenhänge werden anhand realer Daten erforscht.

Die Forschungsgesellschaft ASCR wurde von Siemens AG Österreich (44,1%), Wien Energie GmbH (29,95 %), Wiener Netze GmbH (20%) und der Stadt Wien (Wirtschaftsagentur Wien 4,66%; Wien 3420 Holding GmbH, 1,29%) ins Leben gerufen. Ein Kooperationsmodell in dieser Größenordnung ist bis dato einmalig. Über 100 Personen aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Bereichen sind an diesem Forschungsvorhaben direkt beteiligt.

In diesem Joint Venture werden technische Lösungen für die Energiezukunft entwickelt, und zwar im realen Leben eines neu errichteten Stadtquartiers mit realen Endkunden. Dabei geht es um vorausschauende Gebäudeautomatisierungen und die Nutzung der Energie-Flexibilitäten der Gebäude auch am Energiemarkt – all das unter Einbindung der „Smart User“. Weiters werden optimale Methoden der Erfassung des Netzzustandes und der Netzplanung entwickelt. Sämtliche Lösungen basieren auf einer übergreifenden IKT, für die die geeigneten Big-Data-Modelle entwickelt und erprobt werden.

Als „Best Smart Project 2016“ gewann die ASCR den internationalen World Smart City Award. Das Wiener Forschungsprojekt konnte sich damit gegen 250 Teilnehmer aus 49 Ländern durch.

Ziele der ASCR

Grundlegendes Ziel der ASCR ist es, Lösungen für die Energiezukunft im urbanen Raum zu entwickeln und unser Energiesystem effizienter und klimafreundlicher zu machen. Um das zu erreichen, forscht die ASCR seit 2013 mit Echtdaten aus dem Stadtentwicklungsgebiet aspern Seestadt. Es wird also heute im Kleinen getestet, was morgen in der ganzen Stadt möglich sein wird.

Durch die Einbindung verschiedener Gebäudetypen (Schulcampus, Studentenheim, Wohnbau), des Energieversorgungssystems zusammen mit Informations- und Kommunikationstechnologie und NutzerInnen – bietet das Testfeld einzigartige Möglichkeiten für die Energieforschung. Die Ergebnisse geben zum einen Aufschluss darüber, was technisch möglich ist und zum anderen, wie moderne Technologien von den NutzerInnen angenommen werden.

Der Input der Smart User, also der 111 am Forschungsprojekt teilnehmenden Haushalte, liefert einen täglichen Praxischeck. Die Erkenntnisse aus den User-Daten sind für Energieanbieter, wie Wien Energie, der Schlüssel zur Entwicklung marktorientierter, kundenfreundlicher Lösungen. Die ASCR beschäftigt sich also mit konkreter Anwendungsforschung, die der Stadt Wien und deren BewohnerInnen zu Gute kommt.

Forschungsbereiche der ASCR

Smart Building

Drei Gebäude – ein Wohnbau, ein Wohnheim für Studierende und ein Bildungscampus (derzeit Kindergarten und Volksschule) – bilden die Smart-Building-Untersuchungsobjekte der ASCR. Ausgestattet mit Photovoltaik, Solarthermie, Hybridanlagen, Wärmepumpen sowie verschiedenen thermischen und elektrischen Speichern agieren die Gebäude von morgen als echte Prosumer. Sie verbrauchen nicht nur Energie, sondern produzieren und speichern sie auch. Komplexe IKT-Systeme ermöglichen, die Verteilung, Nutzung, Speicherung und Weiterleitung der Energie optimal zu steuern. Ein Hauptaugenmerk der ASCR liegt darauf, den Eigenverbrauch im Gebäude zu optimieren. Heutigen Gebäudeoptimierungssystemen mangelt es nämlich an einer wesentlichen Komponente: Sie können noch nicht in die Zukunft blicken. Das soll sich bald ändern. Intelligente Gebäudesteuerungen sind darauf ausgerichtet, den voraussichtlichen Energiebedarf unter Berücksichtigung der Wetterprognose und anderer Daten vorherzuberechnen. Außerdem können sie Auskunft über den Zustand bestimmter Gebäudeeinheiten geben und bei der vorausschauenden Planung von Instandhaltungsmaßnahmen helfen.

Smart Grid

12 Netzstationen, 24 Transformatoren und zahlreiche Sensoren stellen die Basisinfrastruktur des ASCR Smart-Grid-Testbeds dar. Das allein macht das Stromnetz noch nicht intelligent, aber die ASCR untersucht daran, wie ein Übergang vom klassischen Netz in ein intelligentes Netz zu bewerkstelligen ist. Ziel ist es, die zusätzlichen Kosten für zukünftige Netze zu senken, die Zahl der erneuerbaren Quellen zu erhöhen und eine nachhaltige, sichere Plattform zwischen Prosumer, Gebäude und Markt zu schaffen.

Smart ICT

Die Smart ICT nutzt unter Einhaltung der Datenschutzrichtlinien sämtliche aus den Gebäuden und dem Netz gewonnenen Daten (Temperatur, Raumluft, Stromverbrauch, Spannung etc.) sowie externe Daten (zum Beispiel Wetter oder andere Ereignisse), um das Zusammenspiel von bzw. die Wechselwirkungen zwischen Netz und Gebäude zu analysieren. Der entscheidende Faktor ist die verschränkte Betrachtung der Daten aus den unterschiedlichen Domänen. Das ASCR-Forschungsteam stellt mit den Daten aus dem realen Testfeld die Realität digital nach, um damit beliebige Energiekonzepte und Optimierungsmaßnahmen zu simulieren. Ziel ist es, skalierbare und umsetzbare Lösungen für den urbanen Energiehaushalt zu entwickeln.

Smart User

Die Nutzerinnen und Nutzer stellen eine besonders wichtige Komponente in der Gesamtschau der ASCR-Forschungstätigkeit dar. Denn letztlich hängt es von ihnen ab, wie viel Energie das Gebäude benötigt. Am Forschungsprogramm nehmen 111 Haushalte (> 50%) teil, die sich ausdrücklich damit einverstanden erklärten, dass ihre Energieverbrauchs- und Raumregelungsdaten (Strom, Warm- und Kaltwasser, Zimmertemperatur, Raumluftqualität etc.) für Forschungszwecke verwendet werden. Die Zusammenarbeit mit den Nutzerinnen und Nutzern wird daher bis 2018 kontinuierlich sozialwissenschaftlich begleitet (Workshops und Befragungen).

Beispiele der User App

User und Forschung profitieren gleichermaßen von der Smart Home Control App der ASCR: 111 Haushalte aus einem Seestädter Wohnbau stellen ihre Energiedaten der ASCR zur Verfügung. Seit 2017 können sie ihren Energieverbrauch auch am Smartphone oder Tablet kontrollieren und steuern – mithilfe einer eigens entwickelten Smart Home Control App. Die mobile Anwendung bringt nicht nur einen Komfortgewinn für die User, sondern auch wichtige Erkenntnisse für die Energieforschung.

Strom und Heizung ökologischer und ökonomischer nutzen und das mit wenigen Klicks – von der Couch oder der U-Bahn aus. Gemeinsam mit den Softwareexperten von EMAKINA hat die Wiener Forschungsgesellschaft eine App entwickelt, die den NutzerInnen ermöglicht, ihren Energieverbrauch jederzeit zu kontrollieren und Heizung, Lüftung sowie Steckdosen mobil zu steuern. So kann man zum Beispiel die Heizung bequem während der Heimreise vom Winterurlaub aufdrehen oder am Weg zur Arbeit noch schnell alle Steckdosen ausschalten – ein einfacher und praktischer Weg um Energie zu sparen.

Die Daten, die über die App generiert werden, spielen wiederum eine wichtige Rolle für die Forschungsergebnisse der ASCR. Durch die App gewinnen sie Echtdaten, die neue Einblicke in das Userverhalten geben. Nach Auswertung der Daten lässt sich damit erstmals genau nachvollziehen, ob und wie die NutzerInnen die Steuerungsmöglichkeiten anwenden, um ihren Energieverbrauch aktiv zu senken. Die Forschung wird so einem echten Praxischeck unterzogen. Das Ziel ist es schließlich, kundenfreundliche Marktlösungen zu entwickeln.

Kontakt

Aspern Smart City Research Gmbh & Co KG (ASCR)

E-Mail: office@ascr.at

Website: www.ascr.at