ProSHAPE

Kurzsteckbrief

ProSHAPE nutzt in einem dezentralen Energiemanagementsystem haushaltsbasierte Daten zum aktuellen und prognostizierten Energieverbrauch, um die Energieerzeugung im Gebäude durch dezentrale Kraft-Wärme-Kopplung bzw. den Verkauf oder Fremdbezug von Energie zu koordinieren. Durch die dynamische, preisbasierte Abwägung kann das gesamte Energiesystem in der intelligenten Hausvernetzung mit Blick auf Wärme- und Stromnutzung optimiert werden.

Herausforderung

Die dezentrale Wärme- und Stromerzeugung und das Angebot variabler Strom- und Gastarife haben zur Folge, dass sich die Struktur und Aufgaben dezentraler Energiemanagementsysteme ändern müssen. Bisher bestand ihre Aufgabe aufgrund konstanter Energiepreise vorrangig darin, die Heizenergieverbräuche zu minimieren. Zukünftig sollen Gebäude mit Energieerzeugungs- und Speichermöglichkeiten in einer dezentralen, zukunftsfähigen Energieversorgung mit eingebunden werden. Wärme- und Stromkosten sollen bei variablen Gas- und Strompreisen verringert und die Informationen aus den Gebäuden für eine flexiblere und verteilte Energieversorgung (z. B. im Rahmen virtueller Kraftwerke) nutzbar gemacht werden. Im Fall von Netzengpässen wird über das Gebäudemanagement zur Netzstabilisierung beigetragen, indem angeschlossene Energieerzeugungs- und Umwandlungsanlagen einbezogen werden. Aufgrund von Skaleneffekten im mehrgeschossigen Wohnungsbau entstehen so Einsparpotenziale für Wärme und Strom, die bislang noch weitgehend unerschlossen sind. Auf dieser Grundlage können Heiz- und Stromkosten im mehrgeschossigen Wohnungsbau für Verbraucher minimiert und somit CO₂-Emissionen gesenkt werden.

Ziel

Im Projekt ProSHAPE soll die bereits bestehende Heimvernetzungsplattform des Vorgängerprojektes SHAPE um Funktionen erweitert werden, die eine preisbasierte, flexible und energieeffiziente Optimierung der Wärme- und Stromversorgung im mehrgeschossigen Wohnungsbau ermöglichen. Durch das Vorhaben sollen vor allem die Wohnungs- und die Energiewirtschaft als Partner und Dienstleister im neuen Geschäftsfeld der Gebäude- und Heimvernetzung angesprochen werden. Die Entwicklung entsprechender Geschäfts- und Abrechnungsmodelle bildet hierzu die wesentliche Grundlage.

Technologien

Aufbauend auf den Vorarbeiten des Vorgängerprojektes sollen weitere Komponenten in das Energiemanagementsystem einbezogen werden. Zum einen sollen die Leistungen´von Mini-Blockheizkraftwerken (BHKW) zur Erzeugung von Strom-Wärme integriert werden. Abhängig vom Bedarf wird zusätzlich Energie vom Versorger dazugekauft oder überschüssiger Strom gegen Vergütung in das vorgelagerte Stromnetz eingespeist. Des weiteren sollen Systeme zur kontrollierten Be- und Entlüftung aufgenommen werden, die Energie für die angeschlossenen Ventilatoren benötigen. Um das Problem der variablen Preise für Gas, Strom und die Rückspeisung von Energie aus dem BHKW in das Verteilnetz gegeneinander abwiegen zu können, soll das Energiemanagementsystem um agentenbasierte Mehrwertdienste zur Optimierung der Gesamtkosten erweitert werden. Für die Dienste werden Betreiber und Geschäftsmodelle entwickelt. Zudem wird eine Kosten-Nutzen-Analyse eines nationalen Smart-Meter-Roll-Outs erstellt, auf dessen Grundlage Geschäftsmodelle für sogenannte Smart-Meter-Lösungen zur Fernauslesung der Verbräuche und Übermittlung der Tarifinformationen geleistet werden können.

Use Case

Die entwickelte Hard-und Softwaretechnik soll in einem Feldversuch mit Partnern aus der Wohnungs- und Energiewirtschaft erprobt werden.

Konsortialpartner: Borderstep Institut gemeinnützige GmbH (Konsortialführer), Berliner Energieagentur GmbH, DAI-Labor (TU Berlin),  Dr. Riedel Automatisierungstechnik GmbH, Orga Systems GmbH, Wohnungsbaugenossenschaft Zentrum eG