Im Rahmen des Forschungsprojekts „SPIN.OFF“ (FFG-Nr. 850103) wurde in die FutureBase, einem Bürogebäude im 21. Wiener Gemeindebezirk, ein Salzwasser Batteriespeicher (Aqueouse Ion Exchange Technologie) integriert. Ziel des Projekts ist es anhand dieser Demonstrationsanlage Fragen zu beantworten, die bei der Integration und dem Betrieb von Batteriespeichern in gewerblichen oder öffentlichen Gebäuden auftreten. Neben der optimalen Dimensionierung des Batteriespeichers und der Entwicklung eines selbstlernenden Energiemanagementsystems zur Erhöhung des Eigenverbrauchs und zur Minimierung von Lastspitzen werden auch planungs- und sicherheitstechnische Aspekte untersucht. Im Zuge der abschließenden Monitoringphase erfolgt eine ergänzende Bewertung der Umweltwirkungen sowie eine Analyse der Akzeptanz seitens der GebäudenutzerInnen.

Schwerpunkte im Projekt

Entwicklung eines selbstlernenden Energiemanagementsystems zur Reduktion von Last- und Erzeugungsspitzen in einem Bürogebäude auf Basis eines selbstlernenden künstlichen neuronalen Netzwerks (KNN).

Batteriespeicher werden vor allem im Privatbereich bisher primär zur Erhöhung des PV-Eigenverbrauchsanteils eingesetzt. Aus technischer Sicht können Batteriespeichersysteme jedoch weitaus mehr und sind in der Lage unterschiedliche Aufgaben in einem zukünftigen Energieversorgungssystem zu übernehmen und damit einen netz- und/oder systemdienlichen Beitrag zu leisten. Im vorliegenden Projekt wird daher ein selbstlernendes Energiemanagementsystem zur Reduktion von Last- und Erzeugungsspitzen entwickelt, mit dem Ziel Einspeisung bzw. Netzbezug zu vergleichmäßigen und damit das Verteilnetz zu entlasten.

Übersicht

Ein selbstlernendes künstliches neuronales Netzwerk (KNN) ist dabei für die Prognose des gesamten Stromverbrauchs des Gebäudes verantwortlich. Diese Prognose wird gemeinsam mit weiteren Messdaten für die Erstellung eines Lade- und Entladefahrplans des Batteriespeichers verwendet. Dabei zielt das Energiemanagement primär auf die Minimierung von Lastspitzen, berücksichtigt jedoch auch die lokale PV-Erzeugung mit dem Ziel gleichzeitig den Eigenverbrauchsanteil zu maximieren. Auf Basis dieses Fahrplans kann eine optimale vorausschauende Bewirtschaftung des Batteriespeichers erfolgen.

Planungs- und sicherheitstechnische Aspekte

Die steigende Komplexität der Haustechnik in modernen Gebäuden verlangt eine immer intensivere Abstimmung der einzelnen Gewerke, um einen optimalen und aufeinander abgestimmten Betrieb zu ermöglichen. Im vorliegenden Projekt wurde daher gemeinsam mit den beteiligten Unternehmen ein umfassendes Integrationskonzept für Batteriespeicher erarbeitet. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Validierung der Schutztechnik im Inselbetrieb (erforderliche Kurzschlussleistungen, Schwingungsverhalten der Wechselrichter, Umschaltzeiten, …) gelegt. Die im Rahmen dieses integrativen Planungsprozesses gewonnen Erfahrungen und Erkenntnisse wurden abschließend zu einem Informationsblatt für Gebäudeplaner zusammengefasst.

Erhebung der Akzeptanz von Batteriespeichersystemen in gewerblich genutzten Mehrparteienhäusern sowie Bürogebäuden

Erfolgreiche Innovationen zeichnen sich nicht nur durch gute technische Lösungen aus, sondern berücksichtigen auch die Bedürfnisse der NutzerInnen bzw. beziehen diese in den Entwicklungsprozess mit ein. Während BewohnerInnen in privaten Einfamilienhäusern in der Regel selbst über den Einsatz bestimmter Technologien entscheiden können, werden BewohnerInnen oder NutzerInnen von privaten oder gewerblich genutzten Mehrparteienhäusern / Bürogebäuden in der Regel nicht in diese Entscheidungsprozesse eingebunden. Im vorliegenden Forschungsprojekt soll daher die Akzeptanz von Batteriespeichersystemen in gewerblich genutzten Mehrparteienhäusern / Bürogebäuden erhoben werden. Dazu wurde ein kurzer Fragebogen für Personen, die in einem Bürogebäude arbeiten, entworfen.

Arbeiten Sie in einem Bürogebäude? Dann würden wir uns über Ihre Teilnahme freuen!

Zum Fragebogen: http://survey.2ask.at/de2fc9490355a9eb/survey.html

Die Teilnahme an der Befragung ist bis 30.07.2019 möglich.

ExpertInnen und Stakeholder Workshop

Um die bisherigen Ergebnisse im Projekt vorzustellen und mit PlanerInnen, ImmobilienentwicklerInnen, VertreterInnen der vermietenden und mietenden Unternehmen, … zu diskutieren, wird am 12. September 2019 ein ExpertInnen und Stakeholder Workshop an der FH Technikum Wien (Höchstädtplatz 6, 1200 Wien) stattfinden. Die Teilnahme ist kostenlos. Um Anmeldung unter kurt.leonhartsberger@technikum-wien.at bzw. 0664 619 25 86 wird gebeten.

Foto vom Workshop
Weiteres Foto vom Workshop

Agenda:

  • 13:30 Begrüßung und kurze Vorstellungsrunde
  • 13:40 Energietechnische und wirtschaftliche Potenziale von Batteriespeichern in gewerblich genutzten Mehrparteienhäusern (Kurt Leonhartsberger, MSc., FH Technikum Wien, F&E Schwerpunkt Renewable Energy Systems)
  • 14:00 Kurzvorstellung ausgewählter Masterarbeiten im Projekt SPIN.OFF
  • 14:20 Mensch und Technik (Andrea Werner, MSc., FH Technikum Wien, F&E Schwerpunkt Renewable Energy Systems)
  • 14:40 Workshops bzw. Kleingruppendiskussionen
    – Mensch und Technik – Akzeptanz und Bereitschaft (Andrea Werner, MSc., FH Technikum Wien, Institut für Erneuerbare Energie)
    – Flexibilität in Mehrparteienhäusern – Geschäftsmodelle, Treiber und Hemmnisse (Kurt Leonhartsberger, MSc., FH Technikum Wien)

ab ca. 15:30 Ausklang am Buffet

Bewertung der Nachhaltigkeit von netzdienlichen Batteriespeichersystemen

Während es zur Wirtschaftlichkeit von netzdienlichen Batteriespeichersystemen unzählige Studien und Untersuchungen gibt, fehlen belastbare Ergebnisse hinsichtlich der Nachhaltigkeit von Batteriespeichersystemen, insbesondere für innovative Technologien wie die im Projekt eingesetzte Aqueouse Ion Exchange Technologie. Mit Hilfe einer Lebenszyklusanalyse, die den gesamten Lebenszyklus der Batterie inkl. der eigentlichen Anwendung berücksichtigt (cradle to grave) berücksichtigt, werden im vorliegenden Projekt unterschiedliche Kennzahlen (z. B. energetischen Amortisationszeit, Global Warming Potential,…) ermittelt und darauf aufbauend die Nachhaltigkeit der geplanten Anwendung validiert.

Projektdaten

Laufzeit: von 01/16 bis 08/19
Projektdauer: 44 Monate
Förderprogramm: Stadt der Zukunft, 2. Ausschreibung
Projektbudget: 309.168 EUR
Projektförderung: 247.335 EUR

ProjektpartnerInnen:

  • TU Wien ICT
  • ATB Becker e.U.
  • Blue.Sky Energy GmbH
Stadt der Zukunft Logo

Das Projekt „SPIN.OFF – SPeicherINtegration in das Büro(OFFice)-gebäude FUTUREbase“ wird aus Mitteln des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie im Rahmen der 2. Ausschreibung des Programms „Stadt der Zukunft“ gefördert.