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EVU‘S – QUO VADIS?
Digital inspirierte EVU‘s verkaufen nicht nur kWhErneuerbare Energie Kärnten 2017: Energieeffizienz entlang der Wertschöpfungsketten
Brigitte Bach, Head of Center for Energy, AIT
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AIT AUSTRIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
OWNERSHIP
STRUCTURE
REPUBLIC OF AUSTRIA (Through the Federal Ministry for Transport,
Innovation and Technology)
FEDERATION OF
AUSTRIAN INDUSTRIES
50,46%
49,54%
EMPLOYEES
1,300
75 m EUR Contract research revenues (incl. Grants)
46 m EUR bmvit funding
19 m EUR Other operating income,
incl. Nuclear Engineering Seibersdorf
TOTAL REVENUES
140m EUR
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AIT ENERGY – FOKUS SYSTEME
Effiziente IndustrienEnergie Infrastruktur
Städte &
Urbane Regionen
Dekarbonisierung &
Digitalisierung
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GRAND CHALLENGES
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Sandy Schäden (New York & New
Jersey) 65 Mrd. $
Hurricane Katrina Verwüstungen
AUSWIRKUNGEN DES KLIMAWANDELS
▪ Anstieg des Meeresspiegels▪ Erhöhtes Überschwemmungsrisiko
▪ Grundwasserversalzung
▪ Langfristig: Verzicht auf Küstenstädte ?
▪ Anstieg der globalen Durchschnitts-
temperatur▪ Sommer-Hitzepeaks (besonders bei Nacht)
▪ Verstärkung des städtischen Wärmeeffekts
▪ Veränderungen des saisonalen
Energiebedarfs (Kühlung)
▪ Regional: Trockenheit / Wasserknappheit
▪ Potentielle Erhöhung der Lebensmittelpreise
▪ Mehr Wetterextreme▪ Hitzestress und Gesundheit: kardiovaskuläre
Erkrankungen (z.B. Ältere Personen leben in
schlecht gedämmten Gebäuden)
▪ Infrastruktur-Risiken
▪ Lokale Überschwemmungen durch Starkregen
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FOLGEN DES KLIMAWANDELS
Es ist gleich schwierig oder gleich
teuer, ein Gebäude für das Klima in
Córdoba oder das Pariser Klima zu
entwerfen. Aber es ist schwieriger
(und teurer) ein Gebäude zu
entwerfen, das beiden Klimazonen
gerecht wird.
Die Kosten der Klimaanpassung
werden umso höher, je höher die
Unsicherheit ist. Es erfordert neue
Strategien, um mit dieser
Unsicherheit zurecht zu kommen.
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DIGITALISIERUNG UND SHARING ECONOMY
• Basis: Internet-basierte Plattform-Technologien
• Sharing Economy (Schlagworte: „shared economy“,
„kollaborativer Konsum“)
• Peer to peer-basierter, geteilter Zugang zu Gütern und
Dienstleistungen (koordiniert durch gemeinschaftliche online-
Services)
• EBAY
• AMAZON
• UBER
• Airbnb
• …Source: https://en.wikipedia.org/wiki/Sharing_economy
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GENERATION Y
• Millennials, Echo Boomers, unter Bezug auf die Baby Boomer
Generation (oder “New Boomers”)
(bedingt durch das signifikante Ansteigen der Geburtenraten
während der 1980iger und bis in die1990iger)
• Gen Xers und Millennials – die mit Computern aufgewachsen sind -
‚Digital natives‘
• 1999 Bill Gates: Nutzung von Technologie zur Erziehung der ersten
Generation von Kindern, die mit dem Internet aufwachsen
• 250+-Kanäle in der Welt des Kabelfernsehens zu Hause
• 88% der Millennials nutzen Facebook als Hauptinformationsquelle
Source: https://en.wikipedia.org/wiki/Millennials
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ZUSAMMENFASSUNG: GRAND CHALLENGES
• Klimawandel
• Adaptierungs- und Vermeidungsstrategien
• Digitalisierung
• Neue Technologien, Generation Y
……
• Globaler Wettbewerb
• Gesellschaftliche Veränderungen
• Segregation, Communities, Autonomie, Entsolidarisierung..
• Migration und demographische Veränderungen
• Neue Rolle von Bürgern und Bürgerinnen – ..
“citizens in the center“
• …
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EU KLIMASCHUTZPOLITIK
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COP 21, DEZEMBER 2015, PARIS
• 196 Teilnehmerländer, seit 4.11.2016 in Kraft
• Um Klimawandel zu reduzieren/ Temperaturanstieg unter 2 °C
• Vorrangig: Anstrengungen erhöhen, um den Anstieg der
Mediantemperatur unter 1,5 °C zu halten
• 2. Hälfte des Jahrhunderts: netto – Null Treibhausgas-Emissionen
• Länder müssen bis 2020 eine nationale Klimaschutzstrategie und
Roadmaps entwickeln, um zu klären, wie diese Ziele erreicht werden
können
• Anpassung der Klimaziele alle 5 Jahre
• Abschwächung der Ziele wird nicht akzeptiert
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2050 ROADMAP
• EU Treibhausgas-Emissionen in Richtung 80% nationaler Reduktion
(100% =1990)
A Roadmap for moving to a competitive low carbon economy in 2050, /* COM/2011/0112 final */
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TRANSFORMATION
• Erreichen der 2050 Ziele
• Gesellschaftliche Transformation –
nicht Ersatz von alten durch neue Technologien
• Sozio-ökonomisch-ökologisch technische Transformation
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ENERGY ROADMAP – DEMAND SIDE
• Energy saving and managing demand: a responsibility for all
• The prime focus should remain on energy efficiency.
• Nearly zero energy buildings, energy plus buildings
• In transport efficient vehicles and
incentives for behavioural change are required.
• Consumers will gain with more controllable and predictable energy bills
• Investments by households and companies
• The role of local organisations and cities will be much greater in the
energy systems of the future.
• Switching to renewable energy sources
• Renewable heating and cooling are vital to decarbonisation.
• Smart technology, storage and alternative fuels
• ICT in energy and transport and for smart urban applications.
Energy Roadmap, EC
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Local Energy
Communities(lokale Energiegemeinschaften) ?
An association, a cooperative, a partnership, a non-profit organisation
or other legal entity which is effectively controlled by local
shareholders or members, generally value rather than profit-
driven, involved in distributed generation and in performing activities
of a distribution system operator, supplier or aggregator at local level,
including across borders;
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LOCAL ENERGY COMMUNITIES…
• können ein effizientes Mittel für das Energiemanagement auf lokaler
Ebene sein• erzeugter Strom wird entweder direkt verbraucht oder für die (Fern-)Wärme- und -Kälteversorgung – mit oder
ohne Verteilernetzanschluss – genutzt
• um Entwicklung zu ermöglichen, sind Mitgliedstaaten verpflichtet,
geeignete rechtliche Rahmenbedingungen zu schaffen• Rahmen für lokale Energieerzeugung, -verteilung, -aggregierung, -speicherung und -versorgung oder
Beteiligung an Energieeffizienzdiensten
• sollten auf dem Markt operieren dürfen, ohne den Wettbewerb zu
verzerren• Haushaltskonsumenten sollten an diesen teilnehmen können; beim verlassen dürfen sie den Zugang zum
Netz nicht verlieren. Der Zugang sollte fair und kostenorientiert erfolgen
ERLÄUTERUNGEN DER KOMMISSION
16
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SPEZIFISCHE HERAUSFORDERUNGEN
FÜR DEN ENERGIESEKTOR
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18
Power
Systems
Smart
Meter
Data
Analytics
Block-
chain
Erneuer
bare
E-
Fahrzeuge
Batterien
Cloud
Solutions
IoTPolicyTechnology
?Libera-
lisierung
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TREND (AM BEISPIEL PV-ENTWICKLUNG)
Source: Net Generation: PRIMES model - EU reference scenario 2016 - energy, transport and GHG emissions trends to 2050; 07-2016
0
2000
4000
2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050Net G
en
era
tio
n C
ap
acity
(MW
e)
+ 307% + 457%
> 70% in Niederspannung / 90% im Verteilnetz
19
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SPEICHER
▪ Deutschland ca. 35.000 Systeme, bis zu 50% der neu installierten
PV-Systeme mit Speichern ausgestattet
▪ ca. 33 MW an Leistung in USA in 2015 verbaut (behind the meter)
▪ In Österreich sind nach Schätzungen 500 -700 Systeme in Betrieb
▪ derzeit sind ca. 147 GW an Speicherleistung weltweit installiert
▪ ca. 145 GW (etwa 98%) der installierten Speicherkapazität sind
Pumpspeichersysteme
20
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BLOCKCHAIN TECHNOLOGIE
Beispiel BANKYMOON
• Energie mit Bitcoin bezahlen
• Anwendungsbereich
Pre-Payment
Beispiel SOLARCOIN
• globales Bonussystem für
Solarenergieerzeugung
• On-top zum klassischen Energiehandel
• Verschiedene mögliche Begünstigungen/
Eintauschmöglichkeiten
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BEDEUTUNG VON STÄDTEN
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STÄDTE – EIN MÄCHTIGER HEBEL
▪ 70% aller CO2
Emissionen in Europe -
in und um die urbanen
Bereiche
▪ 74% der
europäischen
Bevölkerung lebt und
arbeitet in Städten -
Tendenz steigend
▪ Sie konsumieren 75% der in
der EU erzeugten Energie
▪ Innovationsdrehscheibe
▪ Wirtschaftliche Drehscheibe
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SMART CITY VIENNA – RESSOURCENZIELE
Ziel CO2 Emissionsreduktion:
• Pro-Kopf Treibhausgas-Emissionen in Wien fallen
um zumindest 35% per 2030 und um 80% per 2050 (Vergleich zu 1990)
Ziele Energie:
• Erhöhung von Energieeffizienz und Senken des Pro-Kopf-
Endenergieverbrauchs in Wien um 40% per 2050 (Vergleich zu 2005)
• Gleichzeitig soll der Pro-Kopf-Primärenergieverbrauch von 3,000 auf
2,000 Watt zurückgehen
• Im Jahr 2030, werden mehr als 20%, und 2050 bereits 50% des Wiener
Brutto-Energieverbrauchs aus erneuerbaren Quellen stammen
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MITIGATION & ADAPTATION
• Langfristige sektorübergreifende integrale
Planungserfordernisse, besonders in Sektoren mit langfristigen
Investitionen:
• Urbanistik, Wohnen und Architektur
• Energieerzeugungs- und -verteilungsinfrastruktur
• Wasserwirtschaftliche Infrastruktur
• Verkehrsinfrastruktur
• Naturkatastrophenschutz
• ……..
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URBANE TRANSFORMATION
xxxxxx
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27
URBANE POLICIES
Source: IEA Energy Technology Perspective 2016, page 315
![Page 28: EVU‘S– QUO VADIS? · • Energy saving and managing demand: a responsibility for all • The prime focus should remain on energy efficiency. • Nearly zero energy buildings,](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022042405/5f1e261160087533fb4cd76e/html5/thumbnails/28.jpg)
TRANSFORMATION – QUO VADIS?
• Policy, öffentliche Governance, Vision, strategische Planung und
Implementierung (z.B.: Energieraumplanung)
• Persönlich nachhaltiger Lebensstil, Konsument prägt Angebot,
Services, Infrastruktur
![Page 29: EVU‘S– QUO VADIS? · • Energy saving and managing demand: a responsibility for all • The prime focus should remain on energy efficiency. • Nearly zero energy buildings,](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022042405/5f1e261160087533fb4cd76e/html5/thumbnails/29.jpg)
TAGEBUCH EINES KLIMAMÖNCHS
Source: Tagebuch eines Klimamönchs, 2011, page 121
![Page 30: EVU‘S– QUO VADIS? · • Energy saving and managing demand: a responsibility for all • The prime focus should remain on energy efficiency. • Nearly zero energy buildings,](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022042405/5f1e261160087533fb4cd76e/html5/thumbnails/30.jpg)
LIVING LABS DEFINITION
• ENoLL - 5 key elements that must be present in a Living Lab:
• “active user involvement (i.e. empowering end users to thoroughly
impact the innovation process)
• real-life setting (i.e. testing and experimenting with new artefacts "in
the wild")
• multi-stakeholder participation (i.e. the involvement of technology
providers, service providers, relevant institutional actors, professional
or residential end users)
• a multi-method approach (i.e. the combination of methods and tools
originating from a.o. ethnography, psychology, sociology, strategic
management, engineering)
• co-creation (i.e. iterations of design cycles with different sets of
stakeholders). “
• (ENoLL FAQ)
![Page 31: EVU‘S– QUO VADIS? · • Energy saving and managing demand: a responsibility for all • The prime focus should remain on energy efficiency. • Nearly zero energy buildings,](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022042405/5f1e261160087533fb4cd76e/html5/thumbnails/31.jpg)
TRANSFORMATIVE AND INTEGRATIVE
FORSCHUNG
• In Living Labs wird Wissen für gesellschaftliches Handeln
entwickelt, umgesetzt, analysiert ... weiter entwickelt
• Im Kontext der sozio-technischen Transformation fehlt das
vorausschauende Wissen
• Living Labs sind ein wichtiger Bestandteil der transformativen und
transdisziplinären Forschung
• Transdisziplinäre Forschung: Kooperation mit nicht-
wissenschaftlichen Akteuren ist entscheidend
• Transformationsprozess findet parallel statt
• Zunehmende Rolle lokaler Organisationen und Städte in der
transdisziplinären Transformationsforschung
Armin Grunwald, Jens Schippl, ITAS, KIT
Forschung für die Energiewende 2.0: integrativ und transformativ
![Page 32: EVU‘S– QUO VADIS? · • Energy saving and managing demand: a responsibility for all • The prime focus should remain on energy efficiency. • Nearly zero energy buildings,](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022042405/5f1e261160087533fb4cd76e/html5/thumbnails/32.jpg)
SGMS – ROSA ZUKUNFT
Rosa Zukunft:
• HiT - Häuser als interaktive Teilnehmer im Smart Grid
Forschungsprojekt ‚Smart Grids Modellregion Salzburg‘
• Forschungsfragen: Nutzung und Akzeptanz der Geräte &
Energiebewusstseinsbildung
• Verhaltensänderung Energieverbrauch
Ergebnisse:
• Thema Energiesparen hat hohe Relevanz für BewohnerInnen
• Energiesparende Praktiken weit verbreitet
• Hohes Interesse an Technologien
• Lerneffekt durch die technische Ausstattung
• Nutzung der Interaktionstechnologien stark kontextabhängig
• (Platzierung im Raum, Tätigkeiten (Ort/Zeitpunkt/Person), Soziale Faktoren
![Page 33: EVU‘S– QUO VADIS? · • Energy saving and managing demand: a responsibility for all • The prime focus should remain on energy efficiency. • Nearly zero energy buildings,](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022042405/5f1e261160087533fb4cd76e/html5/thumbnails/33.jpg)
GEMESSENER STROMVERBRAUCH
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PROJEKT SONNWENDE+
• Kleine Siedlung im Südburgenland
• Photovoltaik Energiemanagement
basierend auf Blockchain-Technologie
• Ziel: Maximierung des Eigenverbrauchs
• Direktvermarktung im Quartier
• Abrechnung der peer2peer Energieströme mit
Blockchain Technologie
• Entwicklung der Anforderungen für Smart Contracts
• Mainstreaming dieser Lösungen würde
Steigerung der Investitionen für PV-Anlagen bringen
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PEER2PEER ENERGIEHANDEL
Beispiel BROOKLYN
MICROGRID
• Energiehandel zwischen
Privatpersonen
• Typischerweise Echtzeit-
Charakter oder Pre-
Payment
• Planbarkeit und
Berücksichtigung von
Vorhersagen noch
herausfordernd
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MICROGRIDS AS COORDINATING DEVICE
• Micro Smart Grid – in einem Living-Lab
• Technische Lösung, aber symbolisiert den Wandel zur Energiewende
• Fungiert als soziotechnische, imaginäre Einheit
• Als begrenzende Einheit bzw. begrenzendes Objekt
• Das Micro-Grid wird eng mit dem Campus-Projekt verbunden
• Kooperation und Commitment wachsen
• Unsicherheit vor dem Hintergrund der Transformation wird entgegen
gehalten
• Innovation wird gefördert
• Energie Systemtransformation wird gefördert
• Franziska Engels, Anna Verena Münch, The micro smart grid as a materialized imaginary within the German energy
transition, Energy Research & Social Science 9(2015),p35-42, Elsevier
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LILA KIT
• LL Walldorf, Schaufenster Energiewende Projekt
• 100% erneuerbare Stromversorgung
• 40 Haushalte und Gewerbebetriebe
• Eigene Energieerzeugungsanlagen werden intelligent vernetzt,
optimal aufeinander abgestimmt und zu einer Community verbunden.
• Energietechnologien wie Wärmepumpen, Photovoltaikanlagen,
Blockheizkraftwerke und Stromspeicher
• Überschuss-Strom wird der Community zur Verfügung gestellt
• Im Zentrum steht ein neuer Stromspeicher, der mit 100 kWh
Kapazität (Lithium-Ionen-Technologie) die Flexibilität der dezentralen
Anlagen optimal ausschöpfen soll.
• Quelle: http://living-lab-walldorf.de/projekt
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TRANSITION TOWNS (‘STADT IM WANDEL’)
• Rob Hopkins, Umweltwissenschafter und Aktivist
• Transition zu lokaler, resilienter, postfossiler Gesellschaft
• Südirland – Kinsale
• Einbeziehung von BürgerInnen
• Ressourcenschonung, Sharing, Suffizienz (geringer Verbrauch)
• Lokale Wertschöpfung, lokale Produktion
• Mitte 2015 weltweit ca. 1200 Transition Towns
• Ca. 100 in Deutschland
• Auch Initiativen in Bonn und Hannover
• Österreich – einige kleine Netzwerke
• www.transition-initiative.de
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EU PROJEKT - FLEXINES
Source: http://www.flexines.org/publicaties/eindrapport/BIJLAGE13.pdf
• In den Niederlanden hunderte von Initiativen
• Ziel: eigene Energieversorgung auf lokaler Ebene
• Grund: Unzufriedenheit bzgl. Nachhaltigkeitszielen und Misstrauen
gegenüber großen (internationalen) Institutionen
• Lokale Initiativen glauben, dass sie es selbst besser machen
können - lokal erzeugte Energie wird in der Nähe der Erzeugung
verbraucht und lokaler Energiemarkt wird geschafft
• Wichtiger Effekt ist Schaffung eines sozialen Zusammenhalts
durch starke Beteiligung der Bürger
• Gewählte Rechtsformen implizieren, dass jedes Mitglied in der
Organisation gleichberechtigt ist, was das Energiesystem
demokratisiert
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QUO VADIS?
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ZUSAMMENFASSUNG
4120.1.2017
▪ verändernde
Kundenbedürfnisse
▪ Trends in der
Energieaufbringung (dezentral
und erneuerbar)
▪ Neue Chancen und
Herausforderungen durch
Cyber Security und Blockchain▪ Local Energy Communities
ganzheitliches
Energiesystemdesign
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PARTNER FÜR
LOKALE ENERGIEGEMEINSCHAFTEN
• Co-Design mit KundInnen und StakeholderInnen
• EndkundInnen
• Verbände, NGO`s
• Genossenschaften
• Bauträger, Entwickler
• …
• Transdisziplinäre, innovative Lösungskompetenz
• Nutzen von transformativen Forschungskonzepten,
Living Labs und transdisziplinären Settings
• Kundennutzen entwickeln & Leuchttürme schaffen
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NEUE GESCHÄFTSBEREICHE
• Dekarbonisierungsstrategien und Implementierung
• Resilienzstrategien und Implementierung
• Integrierte Betrachtung: Erzeugung on-site, Speicher, Ökostrom,
Wärme, Handel
• Mobilität
• Peer2Peer Services ermöglichen
• Weitere Smart Services
• Technologische Konzepte
• Prozessbegleitung
• Investition und Contracting
• Ermächtigung von Prosumern durch Technologie
• Infrastruktur – Serviceanbieter meines Vertrauens
• Begleiter der urbanen Transformation
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ZUSAMMENFASSUNG I
• Große Herausforderungen und Megatrends
• Neue Technologien für neue Businessmodelle
• Bedeutung der Städte für die urbane Gesellschaft
• Lokale Energiegemeinschaften
• Living Lab – Transformative Forschung
• QUO VADIS?
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ZUSAMMENFASSUNG II
• Gestalten der Energiewende
mit neuen Services für Prosumer
• Energy Communities als Keimzellen und
Testbeds für Business Modelle
• Serviceportfolio für alle Infrastruktur bezogenen Bedürfnisse
• Aufgreifen der Herausforderung und
Entwicklung von Leuchttürmen