Smarte Stadt­entwicklung

Austria Innovativ: Gerd Pollhammer, was bedeutet „smart“ für Sie?

Gerd Pollhammer: Für mich hat das Wort eine sehr große Bedeutung. Ich habe aufgrund meines Studiums immer schon mit Software und der intelligenten Steuerung von elektrischen Netzen zu tun gehabt. In den letzten Jahren geht es aber um eine kleinteiligere Intelligenz, eine Intelligenz, die in unserer unmittelbaren Umgebung zur Anwendung kommt und jedem von uns zur Verfügung steht, wie etwa Smartphones. Die Intelligenz ist sehr nahe an uns herangekommen und mit den Apps kommt für jeden persönlicher Mehrwert heraus. Das gilt heute für viele Bereiche. Wir bei Siemens Smart Infrastructure machen den Wert für den Energiebereich und für die Gebäude.

AI: Die Seestadt Aspern gilt weltweit als eines der Vorzeigeprojekte für eine smarte Stadtentwicklung. Inwiefern gibt es tatsächlich sprechende Häuser, was zeichnet das Projekt aus?

GP: Auch hier hat es einen riesigen Wandel gegeben: von passiven Häusern zu Häusern, die mit Technologie ausgestattet sind und selbst Informationen zur Verfügung stellen können. Das funktioniert ähnlich, wie wenn Ihr Auto Sie bei Servicebedarf bei der Werkstätte anmeldet. Genau das Gleiche passiert nun bei Gebäuden. Wir haben hierzu digitale Modelle erstellt und können Meldungen von Gebäuden lokalisieren, um vor Ort oder mittlerweile auch „remote“ einen Service durchzuführen. Der Wandel spielt sich nun auch in der Infrastruktur ab. Diese nahe Intelligenz ist auch sehr viel sympathischer und begeistert viele, die technologieaffin sind. Bei manchen wecken diese verborgenen Helfer aber auch noch Ängste.

AI: Wie viele Sprachen sprechen die sprechenden Häuser?

GP: Die haben sehr viele Sprachen gelernt. Das ist nicht anders als bei den menschlichen Sprachen. Darum war es in der ersten Phase der Forschungszusammenarbeit in der Seestadt Aspern ein ganz erheblicher Aufwand, um die Gebäude und Leitsysteme sowie die Netzleitsysteme zusammenarbeiten zu lassen.

AI: Die Seestadt Aspern ist ein Energieforschungsprojekt in Zusammenarbeit mit der Stadt Wien und Partnern, in einer Größe, die in Europa einzigartig ist. Wie groß ist diese smarte Stadt, wenn Sie auch von einem „realen Umfeld“ sprechen?

GP: Hier ging es noch nicht um die Größe, sondern darum ,Mustergebäude zu schaffen. In die Größe oder Breite geht man erst, wenn man für jeden Typ von Gebäude und Anwendung bereits fertige Lösungen hat. In der Seestadt sind zwei Technologiezentren entstanden. So war etwa ein Studentenwohnheim für uns gleichzeitig das Modell für ein Hotel und andere Wohngebäudetypen. Da ging es um soziale wie auch technologische Faktoren. Wieweit sind die Menschen bereit, hier mitzumachen. Wollen sie die Energiewende aktiv mitbetreiben, die ersten sein, die das erleben. Da hat es sehr viel Interesse gegeben und sehr viele Freiwillige.

AI: Wie viele Menschen leben dort?

GP: Die Seestadt wächst ständig. Die Stadt Wien hat das hervorragend umgesetzt: Sie hat gleichzeitig ein Gewerbegebiet hochgezogen, damit der Weg zur Arbeit nicht weit ist und das neue Stadtgebiet an die U-Bahn angeschlossen. Die Idee für das „New Normal“ schließt ein, dass man nicht zur Arbeit fahren muss, sondern die Arbeit auch bei sich erledigen kann.

AI: Aus den bisherigen Forschungsaktivitäten wurden bereits 15 prototypische Lösungen in den Bereichen intelligente Gebäude und Netzinfrastruktur entwickelt, sowie elf Patente angemeldet. Welche finden Sie besonders smart?

GP:  Für mich ist derzeit besonders der Umstieg auf die individuelle Elektromobilität, also nicht nur die öffentliche Elek-tromobilität, ein wichtiges Thema. Denn dieser erfordert eine neue Infrastruktur. Diesen Umstieg wollen wir intelligent managen. Ein Beispiel hierfür ist die neue multifunktionale Hochgarage „SEEHUB“ der List Group und BOE Gebäudemanagement GmbH, auf deren Dach sich neben Fußballfeldern auch eine 12 kWp Photovoltaikanlage befindet. In Verbindung mit einem Batteriespeicher und dem von Siemens entwickelten intelligenten Lademanagement für Elektroautos verbinden wir hier Systeme und die Parkgaragen mit einem Unterhaltungszentrum. Hier Intelligenz reinzusetzen und dezentral Möglichkeiten zu eröffnen, das war alles Output von „Seestadt Aspern Teil 1“.

AI: Das klingt alles sehr vielversprechend. Wie leicht lässt sich so ein umfassendes intelligentes System der Energienutzung und -optimierung auf andere Unternehmen, Gewerbeparks oder ganze Stadtviertel umlegen? Und wie kann gerade älteren Menschen der Umgang, die Handhabe beigebracht werden?

GP: Viele ältere Menschen haben beispielsweise gerade im letzten Jahr sehr schnell und viel dazugelernt, denn sonst hätten sie nicht kommunizieren können. Alle kennen mittlerweile Facetime, Skype und Teams. Wir haben einen Push für neue, intelligente Technologien bekommen, den wir gar nicht für möglich gehalten haben. Diese Hürden sind gar nicht mehr so groß, wie viele geglaubt hatten. Eine Umsetzung etwa auf ein ganzes Stadtviertel erfolgt schrittweise. Die Idee der Smartness ist ja, dass man kleinteilige Systeme kreiert. Wir haben beispielsweise schon vor Jahren in Finnland mit einem Einkaufszentrum als Herzeige-Referenz begonnen. So ein Einkaufszentrum ist ein starker Energieverbraucher wegen seiner Kühlsysteme, der Heizung oder dem Durchfluss an Menschen. Mit intelligenter Steuerung kann hier viel optimiert werden. Wir versuchen natürlich, auch Einkaufszentren in Österreich dafür zu begeistern. Das Interesse ist sehr groß. Es beginnt hier nicht mit einer fertigen Lösung, sondern zuerst mit kleinen, sichtbaren, sofort umsetzbaren Lösungen. Dann kommt mit dem Essen der Appetit.

AI: Apropos Interesse, der Umstieg auf die Elektromobilität steht bei Siemens ganz oben, aus welchem Grund?

GP: Die Themen CO2-Neutralität und die Bekämpfung der Klimakrise sind sehr wichtig. Wir können hierfür die Technologien liefern und waren die ersten, die gemeinsam mit Verbund und VOEST in Österreich eine große Wasserstoff-Konvertierungsanlage gebaut haben. Wir achten darauf, für die Menschheit dienliche Technologie zu entwickeln. Ich bin froh, dass ich mein ganzes Leben in einem Infrastrukturbereich gearbeitet habe, der Positives für die Menschen bewirkt.

AI: Worin liegen die konkreten Vorteile, was alles ermöglicht eine smarte Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge und der Einsatz von Batteriespeichern?

GP: Sie müssten, wenn Sie nicht die lokale Energieerzeugung und lokale Energiespeicherung ausbauen, noch mehr in den Netzausbau investieren. Da gibt es bekanntlich Hürden. Sie können nicht beliebig viele elektrische Leitungen bauen. Für die E-Mobilität muss aber Energie beschafft werden – das kann auch lokal und dezentral erfolgen.

AI: In einem Interview, Ende des vergangenen Jahres, hat Wolfgang Hesoun, Vorstandsvorsitzender der Siemens AG Österreich, einmal mehr betont, dass uns der Klimaschutz noch viel mehr beschäftigen wird als Corona. Was können Microgrids dazu beitragen?

GP:  Microgrids hängen mit der wichtigen dezentralen Energieerzeugung zusammen. Dezentrale und erneuerbare Energieerzeugung sind übl1icherweise keine großen Kraftwerke, außer bei den Offshore-Windparks am Meer oder sehr großflächiger Photovoltaik. Meist findet diese Energieerzeugung aber dezentral statt und oft zu Zeiten, wo man nicht unbedingt Energie verbraucht. Man muss beispielsweise die Klimaanlagen mit der Photovoltaik intelligent verbinden, um die Energie möglichst zeitgerecht und klug nutzen zu können. Das sind Microgrids, die die lokale Steuerung im Haushalt, im Wohnhaus oder in der Firmenhalle ermöglichen. Das funktioniert gut. Die überschüssige Energie kann dann an den Energieversorger geliefert werden. Der muss aber dazu wieder Infrastruktur bauen, um das managen zu können. Wie man es auch dreht und wendet, man kann es lokal besser optimieren, wenn es sich auszahlt. Das gilt vielleicht nicht bei jedem Einzelhaushalt, aber die Europäische Union fördert jetzt mit dem neuen „Erneuerbaren Ausbau Gesetz“, das hoffentlich dieses Jahr beschlossen wird, die Förderung von Energiegemeinschaften. Energiegemeinschaften können lokale Energie an Freunde und andere Verbraucher vermarkten. Alles das wird auch in Aspern untersucht.

AI: Je mehr grüner Strom, desto wichtiger werden Microgrids, also solche Insellösungen?

GP: Ja, grüner Strom hat eben die Eigenschaft, dass er mit der Natur zusammenhängt und volatil ist. Die Sonne scheint nicht immer und das große Problem ist eben die Verteilung dieser Energie bis in den Winter hinein. Wir haben noch nicht wirklich geschafft, die Energie, die wir im Sommer gewonnen haben, im Jänner, wo wir sie brauchen, nutzen zu können. Nur mittels Pumpspeichern in den Bergen kann derzeit überschüssige Sommer-Energie im großen Maß gespeichert und im Winter abgerufen werden. Das Thema Wasserstoff soll das Problem lösen. Wasserstoff, der mit Strom im Sommer erzeugt, etwa mit Gasnetzen verteilt und im Winter verbraucht wird. Um die Klimaziele zu erreichen, muss jede der verfügbaren Technologien forciert werden.

AI: Am Siemens Campus Wien startete im November 2020 der Betrieb eines der ersten umfangreichen Microgrids, das zugleich als Forschungsobjekt dient. Ende 2019 wurde mit dem Aufbau begonnen. Wie darf ich mir das optisch vorstellen?

GP: Sie sehen nur zwei Gebäude, die Photovoltaik-Paneele mit 1.600 Quadratmeter Fläche und über 300 kWp Spitzenleistung auf dem Dach positioniert haben. Weiters gehört zu dem Microgrid ein Batteriespeicher mit 500 Kilowattstunden in einem Container, und dann sehen sie noch Ladesäulen. Optisch wenig spektakulär, aber darin steckt viel Intelligenz. Mit Plakaten am Gelände weisen wir darauf hin, unsere Mitarbeiter wollen ja auch wissen, wie sie zum Microgrid beitragen. Die Identifikation mit Lösungen, wenn sie nicht sichtbar sind, ist natürlich schwieriger.

AI: „Produziere selbst und konsumiere lokal“, lautet also das Motto. Ziel ist es, am Siemens Campus in Floridsdorf nicht nur die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit zu steigern, sondern zugleich auch das Verhalten und den Nutzen von Microgrid-Anwendungen im Realbetrieb zu untersuchen. Nach welchen Parametern?

GP:  Wir müssen das natürlich nach wirtschaftlichen Parametern bewerten. Es rechnet sich, indem wir unsere Anschlussleistung, die elektrische Anschlussleistung an die Wärmeleistung des Standortes bei der Wien Energie managen. Das hängt mit Spitzenleistungskosten zusammen, die wir mit dieser Lösung reduzieren. Da bekommen wir dann bares Geld von unserer Gebäudeverwaltung zurück oder von der Wien Energie, weil wir bestimmte Kostenparameter nicht haben. Als Technologielieferant wollen wir ein Referenzsystem zeigen und hoffentlich anderen Firmen, Universitäten oder auch Einkaufszentren Anregungen geben, wie man sowas umsetzen kann.

AI: Eine weitere Besonderheit des Projekts ist die „Pilot-Installation für die Kommunikation zwischen den Microgrid Assets“. Was darf ich mir darunter vorstellen?

GP:  Man muss natürlich auch ein Kommunikationsnetz aufsetzen. Hier haben wir uns in Kommunikationstechnologie eingekauft, um ein lokales Kommunikationsnetzwerk aufzubauen. Die Sensorik, Automatisierungssysteme, die Ladesäulen und weitere Komponenten müssen miteinander sprechen. Das erfolgt mobil mit einem pre5G-Netz, das für den zukünftigen Einsatz neuester 5G-Technologie vorbereitet ist.

AI: Lässt sich also sagen, dass Microgrids besonders für die Städte von Bedeutung sind? Soviel wir wissen, leben heute rund 50 Prozent der Menschen in Städten. Sie verbrauchen rund 75 Prozent der gesamten Energie und sind für rund 80 Prozent der globalen CO2-Emission verantwortlich.

GP: Nicht nur für Städte. Es gibt auch gute Beispiele auf Inseln. Ganz bekannt ist Ventotene bei Neapel. Jeder kennt diese sehr schöne Gegend bei Capri. Auf der Insel Ventotene haben wir eine Microgrid-Lösung installiert. Ein anderes Beispiel wäre auf Galapagos, die dortige Lösung verhindert, dass sich schwere Dieselwolken ausbreiten. Mit Microgrids lassen sich enorme CO2-Mengen einsparen.

AI: In der Öffentlichkeit weniger bekannt ist ein weiteres Projekt, entwickelt von Siemens und Microsoft, der sogenannte „MindSphere-City Graph“. Was hat es damit auf sich?

GP: Bei MindSphere handelt es sich um Software-Anwendungen, die auf einem IoT-Netzwerk aufbauen. Die Lösung bietet eine Möglichkeit, dass die Dinge miteinander auf einem höheren Niveau sprechen. MindSphere ist eine Basis, auf der Firmen werthaltige Software wie Apps in einem Smartphone aufsetzen.

AI: Viel wird über „digitale Zwillinge“ gesprochen. Was können die?

GP: Ein digitaler Zwilling ist einfach eine Nachbildung der realen Welt im digitalen Sinn. Man kann von einem Gebäude nicht nur den Gebäudeplan erstellen, sondern auch Messdaten vermerken. Etwa Temperaturmessungen, Lautstärkemessungen, Belegungsmessungen, also ob ein Raum benutzt wird oder nicht, Helligkeitsmessungen und vieles mehr. All diese physikalischen Werte sind Räumen und Plätzen zugeordnet und lassen sich vielfältig nutzen, beispielsweise, um Arbeitsplätze oder einen Teamraum im Vorhinein zu reservieren. Ob der Teamraum wirklich genutzt wird, zeigen dann die Sensoren der Nutzungssysteme. Mit all diesen Daten steht ein kompletter Zwilling eines Bürogebäudes zur Verfügung. Hier können auch Geräte mitteilen, wenn sie demnächst ein Service benötigen und somit vorausschauende Maßnahmen einleiten.

AI: Danke für das Gespräch!