wir freuen uns, dich am Donnerstag, den 13. Juni 2024 zum dritten Kundentag »Digitale Netze« ab 12:00 Uhr einladen zu dürfen. Dazu treffen wir uns bei uns am Hafenweg 7 in der items Hafen Lounge im EG.
Also: Merke dir den Termin jetzt schonmal vor!
Die Digitalisierung der Versorgungswirtschaft und unserer Städte und Kreise schreitet im großen Tempo voran. Es gilt die Energiewende zu unterstützen, dem Klimawandel zu begegnen und unsere Städte und Stadtwerke effizienter und lebenswerter zu gestalten. Am Kundentag »Digitale Netze« der items, wollen wir zusammen mit euch Projekte und Lösungen aus der Stadtwerkewelt in den Vordergrund stellen und uns mit euch persönlich austauschen. Schwerpunkte werden Themen in der Digitalisierung der Energienetze und insbesondere der Fernwärme mit unserer Plattform „Grid Insight: Heat“, dem IoT Metering, Urbanen Datenplattformen, der Digitalisierung der Niederspannungsnetze im Umfeld EnWG §14a und viele weitere spannende IoT- und KI-Projekte im Umfeld der Smart Cities und Smart Grids sein. Am Vormittag wird es noch spezifische Deep-Dive Workshops geben, hierzu werden wir dich noch separat einladen.
Call for Speakers: Du hast ein spannendes Projekt umgesetzt? Dann melde dich gerne! Wir wollen zusammen mit dir die Praxis auf die Bühne bringen.
Im Anschluss der Veranstaltung laden wir dich zu einem Get-Together ein. Die Teilnahme ist kostenfrei.
Im vergangenen Jahr konnten wir über 60 Teilnehmer*innen auf unserer Veranstaltung begrüßen und freuen uns auch in diesem Jahr auf zahlreiche Teilnahme!
Die Anmeldung erfolgt dieses Jahr über Pretix. Hier könnt ihr euch Tickets besorgen:
Agenda
Workshops von 9:30 - 11:30 Uhr
»Grid Insight Heat – Feature Workshop«
Dr. Mark Feldmann |Data-Scientist und Product Owner, items GmbH & Co. KG
»LoRaWAN Tech-Talk«
Hubertus Aumann |Chapter Lead Products & Consulting, items GmbH & Co. KG
11:30 – 12:00 Uhr
Check-In & Snacks
12:00 – 12:30 Uhr
Begrüßung & strategischer Ausblick
Alexander Sommer | Bereichsleiter Digitale Netze, items GmbH & Co. KG
12:30 – 13:00 Uhr
Impulsvortrag
tbd
13:00 – 13:30 Uhr
Grid Insight Heat 2.5 – das große Hydraulik-Update für die Fernwärme
Dr. Mark Feldmann | Data-Scientist und Product Owner, items GmbH & Co. KG & Ralf Rößler | Portfoliomanager, Städtische Werke AG, Kassel
13:30 – 14:00 Uhr
IoT / UDP Services der items – Neue Bausteine der items für die digitale Transformation
Hubertus Aumann | Chapter Lead Products & Consulting, items GmbH & Co. KG
14:00 – 14:30 Uhr
Coffee & Network Break
14:30 – 15:30 Uhr
Fast Track – Praxisprojekte I
Smarte Fernwärme in Heidelberg
Manuel Siebert | Projektingenieur Netzhydraulik, Stadtwerke Heidelberg Netze GmbH
Smart City tbd
Martin Lempfert | Senior Referent Digitale Daseinsvorsorge, Stadtwerke Lübeck
CIVITAS/CORE
Mathias Renner | Community Manager, Civitas Connect e. V.
Energiemanagement bei items – Praxisbericht mit Live-Demo
Oliver Bergmann | Digitale Netze, items GmbH & Co. KG
15:30 – 16:15 Uhr
Coffee & Network Break
16:15 – 17:15 Uhr
Fast Track – Praxisprojekte II
Onnecto – kommunaler IoT Dienstleister für das Osnabrücker Land
Wir freuen uns euch am Donnerstag, den 15. Juni 2023 wieder zum »Kundentag Digitale Netze« ab 12:00 Uhr einladen zu dürfen. Dazu treffen wir uns im Konferenzraum HAFENdach der PSD Bank in Münster um.
Also: Merkt euch den Termin jetzt schonmal vor!
Im Anschluss der Veranstaltung laden wir euch zu einem Get-together ein.
Weitere Informationen und die Agenda zum Kundentag findet ihr in Kürze hier.
Die Teilnahme ist kostenfrei.
Wir freuen uns auf zahlreiche Teilnahme!
Agenda
Optionale Vormittagsworkshops
10:00 – 12:00 Uhr
Feature Workshops
»Feature Workshop – Grid Insight Heat«
Dr. Mark Feldmann | Chapter Lead Data Science & Product Owner, items
»Feature Workshop – IoT Plattform«
Hubertus Aumann | Chapter Lead Products & Consulting, items & Marcus Walena | CTO, Digimondo GmbH
Veranstaltungsbeginn
12:00 – 13:00 Uhr
Check-In & Snacks
13:00 – 13:30 Uhr
»Begrüßung und Strategischer Ausblick« Alexander Sommer | Bereichsleiter Innovation & Digitale Netze, items
13:30 – 14:00 Uhr
»Das Phänomen der unnatürlichen Gleichzeitigkeit im Stromnetz – warum wir unsere Stromnetze besser verstehen müssen« Marcel Linnemann | Leiter Innovationen & Energiewirtschaftliche Grundsatzfragen, items
14:00 – 14:30 Uhr
»Update für dein Wärmenetz – Grid Insight Heat 2.0« Dr. Mark Feldmann | Chapter Lead Data Science & Product Owner, items & Dennis Betzinger | Innovationsmanager, Stadtwerke Iserlohn
14:30 – 15:30 Uhr
Fast Tracks – Praxisprojekte
Track 1
»Smart Region Nordhessen – ein Blick unter die Motorhaube« Denis Blum | Fachbereichsleiter IT, Kasseler Verkehrs- und Versorgungs-GmbH
Track 2
»Zusammenführung von IoT und Energiemanagement als relevanter Baustein des Kundenmanagements« Julian Folgner | IoT-Projektmanager, Enervie Service GmbH
Track 3
»Civitas Connect – Der offene Community Ansatz für die Urban Data Platform« Ralf Leufkes | Geschäftsleiter, Civitas Connect
Track 4
»IIP – Intelligent Pendeln – Bericht aus dem Forschungsprojekt« Jan-Hendrik Worch | Platformmanager Smart City, SWO Netz GmbH
15:30 – 16:15 Uhr
Coffee & Network Break
16:15 – 17:30 Uhr
Fast Tracks – Praxisprojekte
Track 1
»IoT Wasserzähler im Massenrollout – Praxisbericht« Marc Dräger | IoT Engineer, BadenovaNetze GmbH
Track 2
»Digitalisierung von Blockheizkraftwerken über LoRaWAN« Stefan Kohake | IT-Management & Alexander Hetzel | Facharbeiter dez. Anlagenservice Stadtwerke Münster
Track 3
»Digitalisierung Wärmezähler – Praxiserfahrung Zählertechnik und Konnektivität« Kristof Kamps | Teamleiter Technologien und Standards, NGN Netzgesellschaft Niederrhein
Track 4
»Bürgerkommunikation mit dem Smartboard« David Westphalen | Smartmacher, Energieversorgung Mittelrhein AG
Track 5
»Netzleitstelle und LoRaWAN: Sicherheitsrisiken minimieren mit IEC 104 Schnittstelle«
Tim Klausmeyer & Christoph Willmann | SWO Netz
17:30 – 18:00 Uhr
»Quo Vadis niotix? Produktstrategie und aktuelle Neuerungen der IoT Platform« Marcus Walena | CTO, Digimondo GmbH
18:00 Uhr
»Abschluss« Alexander Sommer | Bereichsleiter Innovation & Digitale Netze, items & Hubertus Aumann | Chapter Lead Products & Consulting, items
Intelligente Kurzschlussanzeiger als Treiber der Versorgungssicherheit
Die Sicherstellung der Versorgungssicherheit der Energieversorgung ist eines der wesentlichen Ziele im energiewirtschaftlichen Zieldreieck und bedingt durch die aktuelle Situation in Deutschland mehr diskutiert denn je. Bei der Versorgungssicherheit geht es jedoch nicht nur um die Sicherstellung ausreichender Rohstoffe zur Erzeugung von Energie, sondern auch um den sicheren und effizienten Betrieb der Stromnetze. Zur Optimierung des eigenen Betriebs und Steigerung der Netzverfügbarkeit haben die Bielefelder Netze einen Anwendungsfall zur Überwachung von Kurzschlussanzeigern entwickelt.
Dabei greifen die Bielefelder Netze auf die LoRaWAN-Technologie zurück, um Kurzschlussanzeiger im Netz zu monitorieren, damit eine effizientere Störungsbehebung zu erzielen und die Netzausfallzeiten weiter zu minimieren.
In diesem Blogbeitrag wollen wir einmal näher betrachten, warum das Thema Kurzschlussanzeiger für Netzbetreiber so interessant ist, wie der Anwendungsfall technologisch aufgebaut ist und wie der Ansatz zur Finanzierung der Kosten aussieht.
Funktion und Mehrwerte von Kurzschlussanzeigern im Verteilnetz
Grundsätzlich gibt es verschiedenen mögliche Fehler im Netz, die zur Unterbrechung der Energieversorgung führen können. Häufig sind Kurzschlüsse im Stromnetz die Ursache. Diese können beispielsweise durch Schalthandlungen, Umwelteinflüsse oder Unfälle verursacht werden. Kommt es zu einem Kurzschluss im Netz, erfolgt die Auslösung der installierten Schutztechnik, die dann zu einer Unterbrechung der Energieversorgung führt. Bei einem Kurzschluss schaltet das Umspannwerk die Strecke direkt stromlos.
In diesem Fall muss der zuständige Stromnetzbetreiber schnellstmöglich den Betrieb des Stromnetzes wiederherstellen. In der Regel muss hierfür ein Mitarbeiter die Netzstationen hinter dem Umspannwerk, bei dem es zum Auftreten des Kurzschlusses kam, abfahren, um den Fehlerort des Kurzschlusses zu ermitteln. Hierfür benötigt der Mitarbeiter die Information der Richtung des Fehlers, die ihm der Kurzschlussanzeiger in der jeweiligen Netzstation anzeigt. So kann der Ursprungsort des Fehlers schrittweise ermittelt werden, wie beispielhaft in der folgenden Abbildung zu sehen ist.
Der intelligente Kurzschlussanzeiger – der Ansatz der Bielefelder Netze
Zur schnelleren Fehlerlokalisation haben sich die Bielefelder Netze dazu entschieden, die Kurzschlussanzeiger zu digitalisieren, um bei Eintritt eines Kurzschlusses schneller reagieren zu können. Durch die Übertragung der Informationen ist ein manuelles Anfahren der Netzstationen nicht mehr erforderlich. Vielmehr kann direkt nach Eintritt des Kurzschlusses aus der Ferne ermittelt werden, zwischen welchen zwei Netzstationen sich der Kurzschluss befindet.
Die Aufbereitung der Daten erfolgt im niotix des Softwareherstellers Digimondo.
Der Sensor von Comtac konnte nach ausführlichen Tests die Anforderungen erfüllen. Durch eine externe Antenne, welche mit dem Sensor verbunden werden kann, konnte die Empfangsqualität situativ verbessert werden, um auch aus der Netzstation heraus noch Empfang zu haben. Durch eine vorhandene Stromversorgung in der Station und den Betrieb als Class C Gerät ist der Sensor wartungsarm sowie permanent verfügbar. Der Sensor wurde am Kurzschlussanzeiger Compass 2.0 des Herstellers Horstmann angeschlossen und an der Innenwand der Trafostation befestigt. Die Bielefelder Netze befinden sich im Rollout von mehr als 300 i Comtac Sensoren im Verteilnetz.
Die Visualisierung der intelligenten Kurzschlussanzeiger
Die Verarbeitung der Informationen der Kurzschlussanzeiger mittels der LoRaWAN-Sensorik erfolgt in niotix des Softwareherstellers Digimondo. Anschließend erfolgt die Übertragung von niotix in die Netzleitstelle der Stadtwerke über eine bereitgestellte IEC-104-Schnittstelle. Hierdurch kann das Personal gezielt zur betroffenen Netzstation geschickt werden.
Verbesserung SAIDI Kennzahl durch intelligente Kurzschlussanzeiger
Die SAIDI-Kennzahl der Bundesnetzagentur gibt an, wie lange ein Kunde auf der jeweiligen Spannungsebene im Durchschnitt pro Jahr aufgrund eines Ausfalls im Netz ohne Strom ist. Anhand der Kennzahl bestimmt die BNetzA die Qualität des Netzes. Die intelligenten Kurzschlussanzeiger ermöglichen die schnellere Fehlerbehebung bei Stromausfällen, da der Kurzschluss schneller lokalisiert werden kann. Ergo verbessert sich der SAIDI. Dies ermöglicht wiederum eine Vergütung aus dem rechtlichen Finanzierungsinstrument der Anreizregulierung, über den sich Stromnetzbetreiber in Deutschland finanzieren. So ermöglichen die Bielefelder Netze das Investitionsbudget, welches gerade für den flächendeckenden Rollout, also der Anschaffung und Einbau der Hardware, erforderlich ist.
Zur Ermittlung des SAIDI erfolgt jedes Jahr ein Benchmarking der Netzbetreiber. Liegt der Netzbetreiber unter dem ermittelten Durchschnittswert, erhält dieser auf Grund seiner hohen Versorgungssicherheit einen Bonus. Liegt der Netzbetreiber über dem Referenzwert, hat dieser eine Strafzahlung zu leisten. Es liegt also ein Bonus-/Malussystem vor, welches sich querfinanziert.
Die Unterbrechung des Stromnetzes durch einen Kurzschluss wirkt sich somit negativ auf den SAIDI aus, weswegen Netzbetreiber ein hohes Interesse haben, den Fehler schnell zu beheben. Der intelligente Kurzschlussanzeiger auf LoRaWAN-Basis trägt somit aktiv dazu bei, den SAIDI zu senken und damit mögliche Kosten einzusparen oder den Bonus für die hohe Netzeffizienz zu erhöhen.
Das Fazit aus dem Projekt
Das Projekt des intelligenten Kurzschlussanzeigers hat bei den Bielefelder Netzen dazu geführt, dass ein Prozess zur effizienteren Behebung von Kurzschlüssen etabliert werden konnte. Durch eine Pilotierung der Hardware konnten die Anforderungen verifiziert werden, sodass der Anwendungsfall sich mit nun mehr als 300 Sensoren im Rollout befindet. Gleichzeitig kann die Versorgungssicherheit im Netz erhöht werden.
Wenn du Fragen oder Anregungen zu diesem Blogbeitrag hast, melde dich gerne. Wenn dir der Beitrag gefallen hat, dann abonniere gerne unseren Blog.
Landesgartenschauen entwickeln sich weiter. Von sogenannten Blümchenschauen, wie man früher gesagt hat, werden sie zu Reallaboren für innovative Ansätze. Nicht nur im Natur- und Landschaftsbereich, sondern auch im technologischen Bereich. Die Landesgartenschau in Neuenburg am Rhein in Baden-Württemberg ist eine der Ersten, die das Internet der Dinge nutzt, um Zukunftsthemen rund um das Thema Smart City zu demonstrieren. Ziel ist es, die Landesgartenschau effizienter und nachhaltiger zu gestalten. Mithilfe eines über die gesamte Landesgartenschau gelegten Netzes von Sensoren können die bnNETZE verschiedene Daten tracken, die einen Mehrwert für die Besucherinnen und Besucher sowie die Betreiber der Landesgartenschau bieten. Die Badenova hat auf ihrem Blog zum Start der Landesgartenschau alle Anwendungsfälle zusammengefasst. Nachfolgend betrachten wir drei Use Cases etwas spezifischer.
Schaut man sich das für Landesgartenschauen wichtige Wasserdargebot und die jährlichen Dürrestärken des Dürremonitors des Helmholz Zentrum für Umweltforschung an, wird schnell klar, dass wir in den Jahren 2018, 2019, 2020 und auch 2022 eine außergewöhnlich geringe Bodenfeuchte in Deutschland hatten. Laut Umweltbundesamt hat es in den Jahren 2018 um 25 %, 2019 um 7 % und 2020 ca. 10 % weniger Niederschläge im Vergleich zum Jahresdurchschnitt gegeben. Der Trend setzte sich mit Ausnahme im Jahr 2021 auch im Jahr 2022 fort. Im Juli 2022 (Stand 15.07.2022) zeigt sich im Oberboden (bis 0,30 m) fast in ganz Deutschland flächendeckend Trockenstress, teilweise extremer Trockenstress. Die Auswirkung der Dürre sind vielfältig: In der Landwirtschaft vermindert sie das Pflanzenwachstum und die Erträge, es kommt zur Erosion durch Wind und zu schlechteren Wachstumsbedingungen für Bäume und Pflanzen in urbanen Räumen.
Wie das Internet der Dinge Landesgartenschauen und schlussendlich auch urbane Lebensräume bei einem sich ändernden Wasserdargebot unterstützen kann, nachhaltig und effizient mit der Ressource umzugehen, wollen wir in diesem Blogbeitrag einmal genauer betrachten.
Welche Sensorik wurde auf der Landesgartenschau verbaut?
Auf der Landesgartenschau wurden unterschiedliche IoT-Use-Cases bedient. Für diesen Blogbeitrag wollen wir uns auf Bodenfeuchtigkeitsmessung, die Pegelstandmessung und die Lautstärkemessung fokussieren. Außerdem wurden Parkplatzüberwachung, Raumklimamonitoring, Besucherzählung, Wetterstation, Abfallmonitoring sowie das Trafostationsmonitoring realisiert.
Pflanzen wurzeln unterschiedlich. Je nach Art und Größe wachsen die Wurzeln in unterschiedliche Tiefen und breiten sich unterschiedlich in der Horizontalen aus. Auch das Wasserdargebot ist abhängig von der Bodentiefe und Niederschlägen unterschiedlich. Während einer kurzen Dürreperiode trocknet in der Regel nur der Oberboden bis 25 cm Tiefe aus. Jungpflanzen und Flachwurzler kommen dann nicht mehr an ausreichend Wasser. Bei schwereren Dürren, wie sie zuletzt seit den letzten Jahren in Mitteleuropa persistiert, kommt es zu einer extremen Trockenheit in Bodentiefen bis zu 1,8 m. Durch die Bodenfeuchtigkeitsmessung sollte ein effizienter und ressourcenschonender Umgang mit den vorhandenen Wasserressourcen gewährleistet werden.
Um genau zu wissen, wie hoch der aktuelle Wasserbedarf der Pflanzen auf der Landesgartenschau ist, wurden an unterschiedlichen Standorten Bodenfeuchtigkeitssensoren verbaut. An insgesamt 6 Standorten, 3x in Blumenbeeten, 2 x an Kirschbäumen (Schatten- und Sonnenplatz) und 1 x bei der Dachbegrünung eines Funktionsgebäudes, kam die Sensorik zum Einsatz. In verschiedenen Tiefen bis zu 40 cm wurde so ermittelt, wie viel Druck (in kPa) die Wurzeln benötigen, um Wasser zu ziehen.
In der Abbildung 1 ist zu sehen, wie der benötigte Wurzeldruck im Zeitraum vom 02.04. bis zum 21.09. in der Tiefe von 15 cm unter dem Beet an der Hauptbühne mitunter stark variiert. Einerseits liefern die Daten so Rückschlüsse, ob das Beet richtig bewässert wurde. Andererseits kann anhand der Momentanwerte (Abbildung 2) abgelesen werden, ob das Wasserdargebot aktuell im Optimum liegt oder nicht und gegebenenfalls nachgesteuert werden muss.
Abbildung 1 – Bodenfeuchte in 15 cm Tiefe im Zeitraum vom 02.04. – 21.09
Abbildung 2 – Bodenfeuchte in 20 und 40 cm Tiefe am Kirschbaum
Übrigens: Der Vergleich des benötigten Wurzeldrucks in 20 und 40 cm Tiefe veranschaulicht, dass Bewässerungen nicht ad hoc in tieferen Bodenschichten zur Verfügung stehen, sondern diese langsam in tiefere Erdschichten vordringen.
Die Werte lassen sich wie folgt interpretieren:
0 bis 6 kPa Überversorgung / Übernässung
6 bis 32 kPa Gute Wasserversorgung
32 bis 80 kPa mäßige Wasserversorgung
80 bis 180 kPa kritische Wasserversorgung
> 180 kPa keine Wasserversorgung
Pegelsonden
Mit der bereits dargestellten Prämisse, dass wir in Europa seit Jahren ein verringertes Wasserdargebot haben und in diesem Jahr die Pegelstände des Rheins die Binnenschifffahrt vor beträchtliche Herausforderungen gestellt hat, könnte davon ausgegangen werden, dass der Rheinpegel kein direktes Risiko für die Landesgartenschau darstellt. Der Rhein besitzt jedoch ein komplexes Abflusssystem. Der Pegel des Oberrheins ist eher von Sommermaxima geprägt, was bedeutet, dass der Pegel dann am höchsten ausfällt. Im Gegensatz dazu ist am Niederrhein (Bonn, Köln, Düsseldorf) aufgrund der Zuflüsse durch Main und Mosel eher Wintermaxima festzustellen. Damit die Landesgartenschau im Sommer nicht durch einen hohen Pegelstand des Rheins gefährdet wird, wurde dieser überwacht, damit im Notfall Maßnahmen hätten eingeleitet werden können.
Abbildung 3 – Rheinpegel in Metern vom 21.04. – 21.09.2022
Beim Blick auf die gemessenen Werte in Abbildung 3 ist auch schnell klar, dass wenig Niederschläge vor Ort nicht direkt einen niedrigen Pegelstand des Oberrheins bedeuten. Das Sommermaximum ist hier klar zu erkennen. Die Daten konnten in der Form vom Betreiber der Landesgartenschau genutzt werden, um die Überschwemmungsgefahr auf Stundenbasis zu überprüfen.
Lautstärkemessung
Lärmbelastung ist kein Thema, welches allein Veranstaltungsorte betrifft. Hauptverkehrsstraßen, Spiel- und Sportplätze und öffentliche Plätze stelle generell das Potenzial der Lärmbelästigung für Anwohner dar. Auf der Landesgartenschau findet ein vielfältiges, kulturelles Programm statt. Um laute Beschallung der Hauptbühne belegen zu können und datenbasiert mit den Anwohnern und Bürgern diskutieren zu können, sollte die Lautstärke im Umfeld der Bühne aufgezeichnet werden.
Abbildung 4 – Lautstärkemessung an der Hauptbühne
Auf der Grafik ist der Tag des Aufbaus auf in Rot markiert. Die Aufbauarbeiten dauerten bis ca. 1:00 nachts an und starteten wieder zwischen 5 oder 6 Uhr morgens. Die Eröffnung des Geländes für das Publikum ist durch den grünen Pfeil gekennzeichnet. Der blaue Pfeil und das Maximum der dargestellten beiden Tage ist der Zeitpunkt der Eröffnungsreden, u.a. auch durch den Ministerpräsidenten Winfried Kretschmann.
Bereitstellung & Nutzung der Messdaten
Damit aus den gesammelten IoT-Daten echte Mehrwerte entstehen konnten, wurden diese auf der IoT-Plattform gesammelt und dem Betreiber und den Besuchern zur Verfügung gestellt. Die Daten konnten direkt auf der Plattform visualisiert werden und stellten so den Betreibern und Mitarbeitern der Landesgartenschau eine breite, anschauliche Datenbasis dar, auf Grundlage derer direkte Rückschlüsse und Handlungsanweisungen getroffen werden konnten.
Darüber hinaus standen die Daten auch der Öffentlichkeit über das Public Dashboard der IoT-Plattform zur Verfügung. So waren die Messwerte überall und zu jeder Zeit abrufbar. Für anreisende Besucher mit dem Elektroauto durfte unter anderem das Parkplatzmonitoring von großem Interesse gewesen sein. Einmal angekommen, konnten die Daten auf interaktiven Bildschirmen genauer betrachtet und im Kontext des eigenen Besuchs gedeutet werden.
Fazit & Ausblick
Die Landesgartenschau stellte ein geeignetes Schaufenster dar, um diverse IoT-Anwendungsfälle einem breiten Publikum vorstellen zu können. „Uns ist es als Team der Landesgartenschau zusammen mit der bnNETZE GmbH gelungen, das Schaufenster Landesgartenschau zu nutzen und unseren Besucherinnen und Besuchern aus der trinationalen Region zu zeigen, welche Möglichkeiten durch den Einsatz der IoT-Sensorik entstehen und wie diese Arbeitsprozesse auf dem Gelände (und zukünftig auch in Kommunen) optimieren“, betont Andrea Leisinger, Geschäftsführerin der Landesgartenschau 2022.
Neben der Präsentation der Use Cases unterstützten diese vor allem auch die Betreiber der Landesgartenschau. So hebt Andrea Leisinger hervor: „Mit dem Einsatz der IoT-Sensorik auf dem Gelände der Landesgartenschau konnten wir die Transformation von einer traditionellen Landesgartenschau hin zu einer digitalen und innovativen Landesgartenschau erfolgreich anstoßen. Sie bot unseren Mitarbeitenden eine wertvolle Unterstützung bei der Optimierung verschiedenster Abläufe“.
Die hier besprochenen IoT-Anwendungsfälle stellen nur einen kleinen Teil des IoT-Portfolios der bnNETZE dar. Das Feedback der kommunalen Vertreterinnen und Vertreter bestätigt, dass alle gewünschten Anwendungsfälle abgedeckt werden konnten und dass die bnNETZE bereit sind, aus einer Kommune eine Smart City oder Smart Village zu machen, das Mehrwerte für alle Beteiligte schafft.
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Am vergangenen Wochenende fand der 6. MÜNSTERHACK statt. An 2 Tagen kamen Professionals, Stadt-Visionäre und Studierende, kurz: die Münsteraner Tech-Szene, zusammen, um gemeinsam Ideen und Prototypen für die Stadt Münster zu entwickeln. Schon vor dem Auftakt war klar, dieser MÜNSTERHACK wird größer als je zuvor. Denn mit gut 120 Teilnehmenden war das Maximum erreicht.
Ideenpitch – Wie wird Münster noch lebenswerter?
Zu Beginn der Veranstaltung konnten TeilnehmerInnen ihre eigenen Ideen pitchen. Ziel der Pitches ist es, weitere Teilnehmende für die Umsetzung der eigenen Idee zu gewinnen. Warum? Für die prototypische Entwicklung der Ideen stehen den TeilnehmerInnen nur 36 Stunden zur Verfügung. Keine einfache Aufgabe. Insgesamt 13 Projektgruppen haben sich so gefunden. Neben der digitalen Stadtentwicklung stand in diesem Jahr besonders die Nachhaltigkeit Münsters im Fokus der Teilnehmenden. Spannend ist dabei zu beobachten, wie sich die Themenfelder von eher Geek-spezifischen Themen immer weiter in die Mitte der Gesellschaft entwickeln. So finden auch neben den Themen Energie und Urban Games, Gesundheit und Soziales als Projekte Einzug in den Hack.
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Überblick über Projektgruppen
Münster.jetzt in 3D Münster.jetzt in 3D verbessert die 3D-Visualisierung mithilfe von Open Data und einer Game Engine und ermöglicht so Use Cases für Tourismus, Stadtplanung und Bürger.
Moodmacher Moodmacher hellt die Stimmung von Münsteraner:innen in der dunklen Jahreszeit durch motivierende Texte und Botschaften auf leeren Werbe- und Informationsflächen auf.
AppFall Durch KI-gestützte Suchfunktionen sollen Nutzer:innen bei der nachhaltigen Entsorgung sowie beim möglichen Upcycling und bei der Suche nach Repair-Möglichkeiten unterstützt werden
fixMS fixMS bietet userfreundliche Interfaces für das Mängelmeldeformular der Stadt Münster, was deren Behebung vereinfacht und somit die Lebensqualität steigert.
WObility Mit WObility lassen sich auf einen Blick die attraktivsten Standorte für öffentliche Ladeinfrastruktur auf gewerblichen Flächen identifizieren
Givebox Givebox eröffnet für Giveboxen in Münster eine digitale Community und schafft einfachen digitalen Zugang zu Informationen, Events und Austausch mit Nutzern und Paten von Giveboxen.
Greenspire Greenspire ist eine App, die Benutzer:innen inspiriert, nachhaltige (Inter-)Aktionen mit unserer Stadt Münster in den Alltag zu integrieren.
helpwave helpwave hilft dabei Ersthelfer:innen in unmittelbarer Nähe zu Notfallorten zu mobilisieren, um eine erste Versorgung noch vor dem Eintreffen des RTWs gewährleisten zu können.
JovelDogs Nutzer:innen der App können aktiv an der Sauberkeit der Stadt Münster mitwirken und die Hundefreundlichkeit stetig verbessern.
Jovel Flag Jovel Flag ist eine App, mit der Nutzer:innen virtuelle Flaggen in ganz Münster sammeln können und sie dazu animieren noch unentdeckte Orte zu erkunden.
Safespace Safespace zeigt Orte, die nachts gemieden werden sollten und stellt sichere Häfen in Echtzeit auf der Karte dar. Das kann der nächste Stadtbus sein, ein Kiosk, der noch geöffnet ist, oder einfach eine hell erleuchtete Tankstelle.
Sozialkompass Das Formular sollte dich finden und nicht du das Formular: Der Sozialkompass navigiert dich multilingual und barrierefrei durch Münsters Antrag-Albtraum!
Strom///Tiger Wir verringern den Strompreisanstieg für Endverbraucher durch genauere Stromlastprognosen bei Energieversorgern, indem wir zusätzliche Einkaufskosten senken.
Die Entwicklung – In 36 Stunden zu den Prototypen
Nachdem sich die Gruppen gebildet hatten, ging es ans Eingemachte. Der Prototyp musste entwickelt werden. Im Schnitt mussten sich also 10 Teilnehmer:innen auf eine gemeinsame Lösung und einen gemeinsamen Weg einigen. Inhaltlich konnten die Teilnehmer mit ständiger Unterstützung der Mentor:innen rechnen.
Neben der Entwicklung von Ideen und Prototypen ist der MUENSTERHACK auch eine echte Plattform zum Netzwerken. Workshops, Pausenräume, die mit Games und Verpflegung glänzen, Mittagspausen sowie das legendäre Pizza-Dinner am Freitagabend laden dazu ein, sich mit der Tech-Szene auszutauschen, Kontakte zu knüpfen und Ideen auch über den Hack hinaus zu schmieden.
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Die Gewinner des Münsterhacks 2022
Nach den 36 Stunden Entwicklungszeit wurden die Projekte auf der öffentlichen Abschlussveranstaltung bei den Stadtwerken Münster präsentiert. Eine Jury entschied darüber, welche Projektgruppen die Gewinner des diesjährigen MUENSTERHACKs wurden. Entschieden wurde nach den Kriterien Innovationsgrad, Umsetzbarkeit, Wiederverwertung und Nachhaltigkeit, Nutzen für den Standort Münster sowie Qualität des Abschlusspitch.
Der erste Platz und 1000 € gingen an FixMS, der zweite Platz und 500 € an den Sozialkompass und den dritten Platz inkl. 250 € hat AppFall gewonnen. An dieser Stelle herzlichen Glückwunsch an die Gewinner!
Neben den Jurypreisen wurden ein Mentor:innen- und ein Publikumspreis verliehen. Beide sind mit 500 € dotiert. Der Preis der Mentor:innen ging an den Sozialkompass. Der Publikumspreis an die helpwave.
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
Thomas Mohn / Münsterhack
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Nach dem Hack ist jedoch nicht alles vorbei: Bis 14 Tage nach dem Hackathon können alle Teams sich für das Solution Enabler Programm bewerben. Aus allen Bewerbungen wählen das Orgateam, Mentoren und Supporter mindestens ein Team aus, welches ein Stipendium zur Umsetzung seiner Idee gewinnt.
Der MUENSTERHACK wird in Kooperation durch den Digital hub muensterLAND e.V. und uns organisiert. Nicht möglich wäre er jedoch ohne die vielen Supporter die mit ihren Geld- und Sachspenden sowie den vielen Helfer:innen, die bei der Organisation oder an den Tagen des Auf- und Abbaus sowie beim eigentlichen Hack unterstützen.
Siedlungsräume stehen vor immer größeren Herausforderungen: Urbanisierung, Nachhaltigkeit und die gestiegene Erwartungshaltung der Bürger beeinflussen deren Entwicklung maßgeblich. Sie erwarten von ihrer Stadt bzw. dem Landkreis, und damit auch von den kommunalen Unternehmen, den Stadtwerken, dass sie die verschiedenen Bereiche des Lebens, Wohnens, Arbeitens etc. so vernetzen, dass ihre Stadt nachhaltiger wird, die Lebensqualität steigt und grade in unserer Zeit eine sichere Umwelt gewährleistet wird.
Vielerorts investieren kommunale Energie- und Wasserversorger dafür sowohl in neue Infrastrukturen, die diese Intelligenz ermöglichen: technische Mittel für Informationsaufnahme, -weitergabe und -verarbeitung, als auch in Fachkräfte, die sie bedienen, interpretieren und so Mehrwerte für die Stadt und Region realisieren. Um diese Komplexität zu beherrschen, relevante Trends frühzeitig zu identifizieren sowie gewinn stiftend aufzuarbeiten und eine hohe Wiederverwertbarkeit der Lösungen und Wissenstransfers und Aufbaus vor Ort sicherzustellen, wurde der Verein Civitas Connect e.V. im Juni 2020 gegründet.
Auf der letzten Mitgliederversammlung wurden umfangreiche strategische Anpassungen einstimmig beschlossen, die diesen Herausforderungen begegnen. In vorliegenden Blogbeitrag erklären wir, wie die kommunale Kooperation arbeiten wird. Civitas Connect will nachhaltige Lebensräume auf Basis einer digitalen Daseinsvorsorge gestalten. Dabei werden Ressourcen und Kompetenzen zur gemeinsamen Entwicklung intelligenter Lösungen gebündelt, um so um schließlich Partner kommunaler Datensouveränität zu sein.
Erweiterung des Vorstands
Die genannten Herausforderungen zu stemmen, ist keine leichte Aufgabe, die die Vorstände und Geschäftsführer einzelner Unternehmen, grade in diesen Zeiten vor enorme Aufgaben und Entscheidungen stellt. Sie geben die Ziele der Nachhaltigkeits- und Digitalisierungsstrategien vor. Dabei wissen sie, welche Aufgaben ihr Unternehmen alleine stemmen kann, was nur gemeinsam mit der jeweiligen Kommune zu schaffen ist und wo Kooperationspartner benötigt werden. Durch die vier zusätzlichen BeisitzerInnen im Vorstand von Civitas Connect bildet sich im Vorstand ein noch klareres Bild, wie der größte Mehrwert durch die Bündelung der Ressourcen in Civitas Connect erreicht werden kann.
Schwerpunktsetzung
Die inhaltlichen Schwerpunkte werden unter anderem durch einen Lenkungskreis gesetzt, welcher auf der Mitgliederversammlung ins Leben gerufen wurde. Er setzt sich aus 10 Personen zusammen, die Aufgaben und Verantwortung der strategischen Entwicklung des Bereichs digitale Infrastrukturen und Smart Cities/Regions bei den Vereinsmitgliedern wahrnehmen. Sie wissen, was auf die strategischen Ziele der Mitglieder einzahlt und wann welche Abteilung und Fachkräfte dafür in die gemeinsame Arbeit eingebracht werden müssen.
Civitas Connect stellt sich so auf, dass Informationsbedarf möglichst einfach gestillt werden kann, indem diese leicht und jederzeit abrufbar sind. Außerdem werden zukünftig Themen, die tiefergehend bearbeitet werden müssen, professionell organisiert und betreut. Dafür werden die Ressourcen in Civitas Connect aufgestockt, umso die Mitarbeit effizient zu gestalten und sicherzustellen, dass Ergebnisse nicht nur den Bedarf einzelner decken, sondern gut übertragbar für alle sind.
Das Wissen, welches in den Verein eingeht, wird in einer zentralen, auf einer Open Source Lösung basierenden Plattform, gesammelt. So ist ein barrierefreier und einfacher Zugriff auf alle Informationen und Lösungen zu jeder Zeit gewährleistet. Bei der Informationsaufarbeitung wird dabei immer mehr mit verschiedenen Medien, wie Videoaufzeichnungen, gearbeitet. Durch gezielte Interviews mit den fachlichen Ansprechpartnern werden Silos noch weiter aufgebrochen und Wissensweitergabe für alle möglichst bequem gemacht. So kann sich jeder auch asynchron informieren – nicht nur in den Terminen selbst.
Projekte
Viele Fragen werden durch die ausführlichen Erfahrungsberichte und daran anschließende Diskussionsrunden beantwortet. Einige bleiben jedoch offen. Diese werden gemeinsam von Mitgliedern und Civitas Connect Mitarbeitenden bearbeitet. Gleichzeitig wird die Projektleitung, die Strukturierung und inhaltliche Vor- und Nachbereitung durch Civitas Connect sichergestellt. Nachdem die Anforderungen aller Beteiligten geklärt sind, wird im Lenkungskreis evaluiert, ob eine Lösungsentwicklung wirtschaftlich innerhalb der Kooperation erfolgen kann oder ein Auftrag extern vergeben werden muss. In beiden Varianten geht es darum, neue Lösungen wirtschaftlich durch Kostenteilung zu realisieren und im Nachgang allen weiteren Mitgliedern zugänglich zu machen.
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Münster, 09.06.2022 Das Softwareunternehmen opwoco aus Schöppingen hat vor rund zwei Jahren gemeinsam mit items aus Münster ein prototypisches IoT-Projekt für die Stadtwerke Solingen umgesetzt. Dies stellte die Grundlage für die App-basierte IoT-Softwarelösung CityLink dar. Zusammen mit den Stadtwerken Münster hat opwoco CityLink seitdem weiterentwickelt und inzwischen zur Marktreife geführt. Als weiteren Meilenstein setzen die Stadtwerke und Stadtnetze Münster nun Ihre CityLink-Instanz produktiv.
Konkret werden Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Stadtwerke und Stadtnetze Münster CityLink nun dazu einsetzen, das Fernwärmenetz in Münster zu monitoren und durch Alarmierung bei Wassereintritt in Fernwärmeschächte sofort reagieren zu können. Auch die Energieerzeugung in den dezentralen Blockheizkraftwerken im gesamten Stadtgebiet überwachen sie mit CityLink, um bei Problemen schnell einzugreifen. Außerdem sind weitere Anwendungsfälle aktuell in der Erprobung. So soll zukünftig die Belastung von Niederspannungsschränken der Stadtnetze Münster kontrolliert und analysiert werden. Die Abfallwirtschaftsbetriebe Münster (AWM) wollen die Füllstände von Müllbehältern via CityLink und der dazugehörigen App überwachen und auswerten.
Fabian Röttgering, Innovationsmanager bei den Stadtwerken Münster, ist überzeugt: “Wir können mit CityLink verschiedene Fälle abdecken, ohne jeweils eine andere Software nutzen zu müssen. So haben wir ein flexibles Tool für interne Prozesse, vor allem im technischen Bereich, aber auch für Partner, denen wir damit eine Plattform für die effektive Nutzung unseres LoRaWAN-Netzes bieten .” Laut Stefan Kohake aus dem IT-Management der Stadtwerke Münster existieren bereits weitere Ideen für die Anwendung von CityLink – beispielsweise im Facility-Management, als Park-App für Rollstuhlfahrerplätze oder im sogenannten Reallabor Nieberding, das die Stadtwerke gemeinsam mit der Stadt Münster betreiben.
Grundsätzlich bietet die IoT-Software- und App-Lösung CityLink die Möglichkeit, aus einem LoRaWAN-Netz ein eigenes Geschäftsmodell zu entwickeln und alle verbundenen Sensoren oder Gebäudestrukturen zentral zu verwalten. Die Lösung wird hierfür an die zentrale IoT-Plattform (niota) der items angebunden, welche auch die Stadtwerke Münster als Basis nutzen. Durch die eigene Server- und Datenbank-Instanz je CityLink-Kunde ist für optimalen Datenschutz und Performance gesorgt.
Die zugehörige CityLink-App ist nativ für iOS und Android entwickelt und eignet sich als idealer Begleiter für Mitarbeiter im Feld. Hierüber erfolgt zum Beispiel die einfache Kopplung von Sensoren, die Verwaltung von Alarmkonfigurationen, die Anzeige unterschiedlicher Sensordetails sowie die Sensorverortung auf einer Karte. Die Anwendungsmöglichkeiten vereinfachen somit auch das sogenannte Workflow-Management, sprich das eigentliche „Ausrollen“ einer Vielzahl an Sensoren durch den technischen Außendienst. Die Sensoren können direkt via App angelegt und mit Eigenschaften versehen werden und so in die dahinterliegende IoT-Plattform (z.B. niota, The Things Network) importiert werden. Zusätzlich erhält der Nutzer je nach persönlichen Einstellungen Alarme und Warnungen als Push-Benachrichtigungen in der App oder als E-Mails.
„Ein besonderer Dank geht an items und die Stadtwerke Münster“, so Tobias Heinrich, Geschäftsführer der opwoco GmbH. „Ziel war es von Anfang an, die Kunden mit in die Produktentwicklung einzubeziehen. Durch das Feedback aus Münster konnten wir unsere Lösung so weit optimieren, dass CityLink künftig bei quasi jedem Stadtwerk einsetzbar ist. Auf Basis der Zusammenarbeit wird aber auch stetig an weiteren Funktionen und Verbesserungen gearbeitet,“ erläutert Tobias Heinrich.
Über den App-Entwickler opwoco
Die opwoco GmbH ist ein Full-Service App-Dienstleister aus dem Münsterland. opwoco entwickelt individuelle, mobile B2B-Lösungen für den Mittelstand. Dabei liegt der Schwerpunkt in der Entwicklung von Mobile Apps, Schnittstellen und Software-Backends. Gewerbekunden setzen auf die Apps von opwoco, um Betriebsprozesse zu optimieren oder auch Industriemaschinen mit mobilen Endgeräten, wie Smartphone oder Tablet, zu verknüpfen. Aber auch als mobiles Marketing- oder Vertriebsinstrument sind die Apps gefragt, um Marke und Image von Produkten und Firmen nachhaltig zu stärken. Hier setzen bereits mehrere Unternehmen aus der Energiewirtschaft auf die Lösungen von opwoco.
Aufbauend auf der langjährigen Erfahrung begleitet opwoco Kunden als Partner bei der App-Entwicklung, von der App-Idee und -Konzeption, dem App-Design und der Programmierung, der App-Distribution über die App Stores bis hin zum App-Marketing, der App-Analyse und dem langfristigen Support.
Über den IT-Dienstleister items
Die items GmbH & Co. KG, mit Hauptsitz in Münster und vier weiteren Standorten, ist ein Beteiligungsunternehmen mehrerer Stadtwerke. Das Unternehmen bietet den IT-Infrastrukturbetrieb, die Einführung, Betreuung und Weiterentwicklung von Anwendungssystemen und Prozess-Services an. Zudem unterstützt items viele Stadtwerke bei der Digitalisierung von Städten und Regionen.
Redaktionskontakt
items GmbH & Co. KG Andreas Müller Hafenweg 7 48155 Münster Telefon: +49 251 20 83-1124 Mail: a.mueller@itemsnet.de
In diesem Blogbeitrag beleuchten wir zuerst die Grundlagen der IoT-Technologie sowie anschließend die Anforderungen an moderne IoT-Plattformen als zentrales System zur übersichtlichen Darstellung von IoT-Daten.
IoT-Anwendungen in der Energie- und Versorgungsbranche entwachsen immer mehr ihren Kinderschuhen. Stadtwerke haben unlängst die Mehrwerte der Technologie für sich entdeckt und entwickeln ihr Produktportfolio aktiv in eine vernetzte Zukunft. So stieg die Zahl der Stadtwerke, die die IoT-Technologie als „sehr relevant” einstufen, im Vergleich der Jahre 2020 und 2021 um 12 % (Stadtwerke Studie 2021; BDEW und EY). Mit der Ausweitung der IoT-Anwendungsfälle wächst gleichzeitig die entstehende Datenmenge. Bei Stadtwerken betrifft dies längst nicht mehr nur die Einspeisung, den Netzbetrieb und Smart Meter, sondern auch immer neue Anwendungsfälle im Umfeld Smart City.
Um all die neuen IoT-Daten zu erfassen, zu verarbeiten und wertschöpfend zu verwenden, sind neue Ansätze und Prozesse notwendig. Auf einen deutlich schnelllebigeren Markt kann dank weitläufiger Datengrundlagen ebenso schnell reagiert werden. Durch optimierte Prozesse können Ineffizienzen lokalisiert und behoben werden. Ökonomische, personelle sowie Umweltressourcen können optimiert genutzt werden. Um das volle Wertschöpfungspotenzial zu nutzen, sollten diese Daten aber nicht nur erhoben werden, sondern auch zur Verarbeitung und weiterführenden Nutzung an einem zentralen Ort bereitgestellt werden.
IoT-Potenziale für die Energiewirtschaft
Internet of Things (IoT) bezeichnet ein Netzwerk von Geräten, Anlagen oder Systemen, die über das Internet miteinander verbunden sind. Dabei steht die Machine-to-Machine-Kommunikation im Vordergrund, also eine Verbindung direkt zwischen den beteiligten Geräten, ohne dass ein Mensch aktiv in die Kommunikation und Prozesse involviert ist. Dem IoT kommt bei der Digitalisierung in diversen Bereichen eine zentrale Rolle zu, da bei der erzeugten Datenmenge eine prozessual automatisierte Verarbeitung der einzelnen Daten unumgänglich ist.
IoT ist dabei technologieunabhängig definiert und führt so zu einem Potpourri an diversen Protokollen, Übertragungstechnologien, Hardwarelösungen und Integrationsplattformen. Dies ist hinsichtlich der Historie relevant, da sowohl ältere Datenanbindungen als auch neue Systeme eingebunden werden, die dementsprechend auf unterschiedlichen technischen Grundlagen basieren. Um verschiedensten Anforderungen aus technischer, regulatorischer oder wirtschaftlicher Sicht gerecht zu werden, existieren mehrere aktuelle Technologien parallel. So können für jeden Anwendungsfall die geeigneten Sensoren und Übertragungsprotokolle genutzt werden.
Um die IoT-Mehrwerte für Stadtwerke zu verdeutlichen, eignet sich als Beispiel das Versorgungsnetz. Die typischen topologischen Gegebenheiten bei Versorgungsnetzen führen dazu, dass für einen gesamtheitlichen Überblick Daten nicht nur zentral an einer Anlage, sondern dezentral an einer Vielzahl von kleinen Messpunkten erhoben werden müssen. Hieraus folgt zum einen eine große Menge unterschiedlicher Systeme, die über unterschiedliche Technologien und Schnittstellen digitalisiert werden müssen. Zum anderen ist bei weitläufigen Netzen die Erreichbarkeit sowie die Spannungsversorgung für potenzielle Messsysteme ein kritischer Faktor, der eine Digitalisierung im Vergleich zu anderen Bereichen bedeutend komplexer macht.
Welche Funktion erfüllen IoT-Plattformen?
IoT-Plattformen sind das zentrale Bindeglied im Zusammenhang mit dem Internet of Things. Hier werden alle Daten aus den verschiedensten Bereichen zusammengeführt, sodass ein zentrales System einen Überblick sowie den Zugriff auf die Gesamtheit der erhobenen IoT-Daten und Geräte liefert. In der Energiewirtschaft können das Daten aus den Erzeugungsanlagen, aus den Netzen oder sogar Hausübergabestationen sein. Über die Energiewirtschaft hinaus, z. B. auf kommunaler Ebene im Smart City-Kontext, lassen sich noch viele weitere Use-Cases auf einer IoT-Plattform einbinden. Eine Auswahl diverser Use-Cases haben wir euch im Blogbeitrag LORAWAN-ANWENDUNGSFÄLLE – EIN 360°-SCHNELLDURCHLAUF zusammengestellt.
Neben der Konnektivitätsfunktion ist das Konzept des digitalen Zwillings ein zentraler Baustein, um Potenziale des Internet of Things weitreichend auszunutzen. Dabei wird ein Abbild einer physischen Komponente erstellt. Dieses Abbild wird mit den erhobenen Daten diverser Datenquellen angereichert. So lassen sich viele Sensoren einem Asset zuordnen und beliebig kombinieren. Ein digitaler Besprechungsraum kann so Raumklimadaten eines Sensors mit den Informationen über die Belegung des Raumes von einem anderen Sensor vereinen. Diese Unabhängigkeit von konkreten physischen Sensoren führt dazu, dass bedeutend komplexere Strukturen abgebildet werden können und auch bei einer Veränderung der Datenquelle, wie z. B. durch einen Austausch eines Sensors, historische Daten und ihre Strukturen weiterhin erhalten bleiben.
Die IoT-Plattform stellt also die zentrale Datendrehscheibe im IoT-Universum dar, über die alle IoT-Daten gesammelt, aufbereitet, zum Teil visualisiert und weiterverteilt werden. Daraus ergeben sich mehrere Anforderungen, die für einen produktiven Einsatz gegeben sein müssen.
Anforderungen an eine IoT-Plattform
Neben der Unabhängigkeit von Sparten und Bereichen ist es relevant, dass Daten aus diversen Übertragungstechnologien und Quellen in IoT-Plattformen integriert werden können. Hierbei spricht man von einer Herstellerneutralität in Bezug auf die Hardware und einer möglichen Interoperabilität. Nur wenn alle IoT-Daten aus verschiedenen Anwendungen in der IoT-Plattform zentral gespeichert werden, bietet die Plattform einen realen Mehrwert, um Insellösungen zu vermeiden, ganzheitliche Datenauswertungen und -weitergaben zu ermöglichen sowie ein zentrales System für Geräte- und Systemmonitoring und Betrieb sicherzustellen. Hier ist insbesondere die Anbindung von Standardschnittstellen ein zentraler Punkt, der zu bedienen ist.
Neben den universellen Dateneingangskanäle ist es ein ebenso integraler Bestandteil einer ganzheitlichen Lösung, Daten über standardisierte Schnittstellen aus IoT-Plattformen heraus weiterzuleiten. Vornehmlich in der Energiewirtschaft gibt es bereits viele bestehende Prozesse, die auch mit Daten aus der Plattform angereichert werden können oder sollen. So werden beispielsweise Zählerdaten für Abrechnungen, Zustandsmeldungen in Leitwarten oder jegliche Daten in Fachsystemen benötigt.
Mit der IoT-ERP-Bridge stellen wir eine Lösung bereit, um die Zählerdaten von der IoT-Plattform direkt in bestehende Abrechnungssysteme zu integrieren. Im letzten Blogbeitrag zur IoT-ERP-Bridge erklären wir ausführlicher, wie die Gestaltung der Schnittstelle und die Verbindung beider Systeme funktionieren kann.
Andere Anwendungsfälle erfordern anstelle der Weiterleitung von Daten in andere Fachsysteme die unmittelbare visuelle Darstellung. Oft wird die Visualisierung auf einer hohen Abstraktionsebene benötigt. In der Regel ist ein anfängliches Dashboarding gefordert, um Anwendungsfälle und Anlagen auf einen Blick überwachen zu können. Auch ein Alerting bei Überschreitung von Grenzwerten ist auf Ebene einer IoT-Plattform für eine erste Überwachung sinnvoll, gerade wenn die Funktion der Sensorik überprüft werden soll.
Neben dem rein funktionalen Umfang der IoT-Plattformen ist auch die Bedienbarkeit ein wichtiges Kriterium. Gerade im IoT-Umfeld haben die potenziellen Nutzer nicht gezwungenermaßen einen IT-Hintergrund, sodass die Plattform als Low- oder No-Code-Software umgesetzt sein sollte. Die grundsätzlichen Funktionalitäten sollten auch ohne tiefere Programmierkenntnisse über eine grafische Oberfläche bedient werden können.
Auf der Suche nach dem Best-Practice Wie machen wir die Stromnetze fit für die Energiewende? Wie kommen die Netzbetreiber an ausreichend Kapital, um die Stromnetze zu ertüchtigen? Welche Grenzen setzt der regulatorische Rahmen den Netzbetreibern und mit welchen Netzausbauszenarien muss ein Netzbetreiber rechnen? Es gibt vermutlich tausend Fragen, die sich Netzbetreiber stellen und ebenso viele…
Was ist die Solarpflicht und welchen Beitrag sollen die Solaranlagen leisten? Der Ausbau von Solar- und Windenergieanlagen gilt aus Sicht der Politik als die beiden tragenden Säulen für den Umbau des Energiesektors hin zu einer dekarbonisierten Wirtschaft. Bereits im Jahr 2030 sollen 80 Prozent des Stroms aus regenerativen Erzeugungsanlagen stammen. Um dieses Ziel zu erreichen,…
In diesem Beitrag geht es um das Projekt ‘Provisionierungsprozess 2.0’, das im vergangenen Jahr umgesetzt wurde. Das Projekt nutzt nicht nur klassische Methoden des Data Warehousings, sondern zeigt auch innovative Einsatzmöglichkeiten eines SAP BW/4HANA auf, die über die üblichen Anwendungen in Reportingprojekten hinausgehen. Unser Fokus liegt auf einem speziellen Fall eines Stadtwerks, das im Energievertrieb…
Zusammenfassung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine IoT-Plattform ein Puzzleteil einer größeren (IoT-) Landschaft ist. Als zentrale Datendrehscheibe verbindet sie Sensordaten diverser Übertragungstechnologien, bereitet diese auf, verknüpft unterschiedliche Datenpunkte, visualisiert und leitet Daten zur weiteren Verarbeitung an angeschlossene Systeme weiter.
In der obigen Abbildung ist eine potenzielle Architektur schematisch dargestellt.
Die IoT-Plattform entfaltet erst dann ihr vollständiges Potenzial, wenn die erhobenen Daten in weitere Fachanwendungen weitergeleitet werden und in möglichst vielfältiger Weise genutzt werden. Sei es beispielsweise im Kontext einer urbanen Datenplattform, die neben vielen IoT-Daten auch weitere Daten sammelt und zur Verfügung stellt, damit weitere Akteure eben diese Daten nutzen und Mehrwerte heben können. Oder die Verwendung der Daten in Systemen, die durch Algorithmen oder mit künstlicher Intelligenz Effizienzen der Energienetze steigern und einen nachhaltigeren Umgang mit Ressourcen ermöglichen. Des weiteren beispielsweise auch die Integration in bestehende Fachapplikationen zu Zwecken des Monitorings, Alerting, Reporting oder der Abrechnung. Oder eben die Visualisierung im Smart City-Umfeld: Parkplätze, Müllcontainer, Besucherzahlen, Umweltdaten oder zahlreiche andere Anwendungsfälle. Je breiter und vielfältiger das Internet of Things Mehrwerte generiert, desto besser ist auch die IoT-Plattform als Herzstück dieser Architektur.
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Die Digitalisierung der Versorgungswirtschaft und unserer Städte und Kreise schreitet im großen Tempo voran. Es gilt, die Energiewende zu unterstützen, dem Klimawandel zu begegnen und unsere Städte und Stadtwerke effizienter und lebenswerter zu gestalten. Am Kundentag „Digitale Netze“ der items wollen wir zusammen mit euch und DIGIMONDO Projekte und Lösungen aus der Stadtwerkewelt in den Vordergrund stellen und nach zwei Jahren endlich wieder in den persönlichen Austausch kommen.
Wir legen den Fokus auf Projekte aus der Praxis. Keine Hochglanzfolien, sondern zeigen, was funktioniert und Mehrwerte generiert. Ob LoRaWAN als Basis für die Digitalisierung der Brunnenpegelmessung in Krefeld oder Machine Learning für eine Optimierung der Fernwärmeerzeugung in Iserlohn oder einer Deep-Dive Session zur Digitalisierung der Ablesung von Zählern.
Wir freuen uns euch am 9. Juni 2022 im Atlantic Hotel in Münster von 13:00 bis 17:45 Uhr begrüßen zu dürfen.
Die Teilnahme ist kostenfrei. Im Anschluss der Veranstaltung laden wir euch ein, zum gemeinsamen Abendessen im hoteleigenen Restaurant.
Agenda
Main Track
13:00 – 13:30 Uhr
Begrüßung & Strategischer Ausblick
Alexander Sommer | Bereichsleiter Digitale Netze & Innovation, items
13:30 – 14:00 Uhr
Strategieupdate und Produktroadmap – Digimondo
Jonas Thiel | Leiter Business Development, Digimondo
14:00 – 15:00 Uhr
Fast-Track – Praxisprojekte
14:00 – 14:15 Uhr
Erfahrungsbericht kooperativer Netzausbau im Kreis Borken – IoTBOR
Bernhard Herwing | IT-Leiter, Stadtwerke Gronau
14:15 – 14:30 Uhr
FFVAV – Erfahrungsbericht Massenrollout LoRaWAN Wärmemengenzähler in Oberhausen
Tim Perk | Übertragungstechniker, Oberhausener Netzgesellschaft mbH
14:30 – 14:45 Uhr
Einführung einer IoT integrierten App für den technischen Außendienst
Stefan Kohake | IoT-Manager, Stadtwerke Münster
14:45 – 15:00 Uhr
Digitale Stichtagsablesung – Rollout bei enercity
Stefan Lindner | Enercity AG
15:00 – 15:30 Uhr
Coffee Break
15:30 – 16:00 Uhr
Alles klar zur Wärmewende? Praxisbericht aus Iserlohn
Dennis Betzinger | Leiter Innovationsmanager, Stadtwerke Iserlohn & Christian Wessel | Product Owner & Squad Lead Tech, items
Brunnenpegelmessung – Projektbericht zum flächendeckenden Rollout im Versorgungsgebiet
Kristof Kamps | Teamleiter Technologien und Standards, NGN Netzgesellschaft Niederrhein & Michael Hermes, Chapter Lead IoT, items
16:30 – 16:45 Uhr
Urban Data Platform – Basis einer digitalen Stadt von Morgen?
Martin Kuppelmayr | Leiter IoT und Urban Data, Stadtwerke Osnabrück Netz
16:45 – 17:00 Uhr
Civitas Connect – Bericht aus der Arbeitsgruppe „Straßenbeleuchtung“
Mitglied Arbeitsgruppe & Ralf Leufkes | Geschäftsleiter, Civitas Connect e.V.
17:00 – 17:15 Uhr
Coffee Break
17:15 – 17:45 Uhr
Maschinelles Lernen und KI-Algorithmen in der Energiewirtschaft: Welchen Wert haben IoT-Daten?
Dr. Mark Feldmann | Chapter Lead Data Science, items
17:45 – 19:00 Uhr
Abendessen im „The Room“
Deep Dive
15:30 – 16:15 Uhr
Digimondo – Deep Dive für die neue Generation der Geräte- und Datenverwaltung in der Digimondo Suite mit virtuellen Geräten und Digital Twins
Michel Dietz | Product Owner, Digimondo & Hubertus Aumann | Chapter Lead Customer, items
16:15 – 17:00 Uhr
Vom Zähler bis in die Abrechnung – Wo sind die Knackpunkte? Wie sieht der Gesamtprozess aus? LoRaWAN? NB-IoT?
Bernhard Lang | Technischer Lösungsarchitekt & Product Owner, items
Hygienekonzept
Um Ihre Gesundheit nach bestem Gewissen zu schützen und gleichzeitig ein möglichst persönliches Wiedersehen zu ermöglichen, findet die Veranstaltung in Anwendung der 2G-Plus Regelung statt. Bitte bringen Sie dazu Ihren Impfnachweis (nach der vollständigen Immunisierung sind mindestens 2 Wochen vergangen) und einen tagesaktuellen Schnelltest mit zur Veranstaltung.
Durch die Einhaltung der 2G-Plus Regel entfällt die Pflicht, eine medizinische Maske auf der Veranstaltung zu tragen.
In unserem letzten Blogbeitrag haben wir euch bereits gezeigt, wie eine Middleware-Komponente aussehen kann, die die beiden Systemwelten Internet of Things (sensor-/aktororientiert) und Informations-Technologie (beleg-/transaktionsorientiert) auf unkomplizierte Weise miteinander verbindet. Mit einer IoT-ERP-Bridge ist eine Vielzahl sensor- und messdatenbasierter Anwendungsfälle abbildbar. So lassen sich per IoT fernausgelesene Sensor- und Zählerstände für Wasser- und Fernwärmezähler, Lastgangimporte für Mieterstrom, Ablesungen für Ladestrom oder Kenngrößen zur Überwachung von Umspannungseinheiten an IT-Systeme übertragen und dort weiterverwenden.
Damit sich diese Anwendungsfälle auch kostengünstig und auf einfache Weise in die vorhandene System- und Prozesslandschaft integrieren lassen, bedarf es herstellerunabhängiger und fachlicher REST-Schnittstellen, die für die Nutzung in verschiedenen IT-Systemen konzipiert sind. Für die oft genutzten Backend-IT-Systeme von SAP, das Enterprise-Resource-Planning (SAP-Core) und die Industrielösung für Versorgungsunternehmen (SAP IS-U), braucht es darüber hinaus flexible ABAP-Software-Bausteine, die von Kunden bereitgestellt oder mit kleinen Anpassungen eingesetzt werden können.
Die items stellt diese Schnittstellen und Software-Bausteine zur Verfügung. Unterstützt werden dabei die Prozesse Ablesung und EDM Profilwerte-Import in das SAP IS-U. Daneben sind die einzelnen Bausteine so konzipiert, dass eine Anpassung hinsichtlich kundenindividueller Stammdatenkonstrukte und eine Prozessintegration ohne weiteres durchgeführt werden kann. In diesem Blogbeitrag wollen wir genauer auf die Funktionsweise der IoT-ERP-Bridge eingehen.
Fachliche REST-APIs
Grundsätzlich verfolgt die IoT-ERP-Bridge einen API-basierten Ansatz (API-first Approach). Dadurch wird sichergestellt, dass alle bereitgestellten Funktionalitäten über webbasierte REST-Schnittstellen in unterschiedlichen Client-Anwendungen, wie zum Beispiel dem IT-Abrechnungssystem von SAP oder einem anderen Hersteller, integriert und genutzt werden können. So brauchen Anwenderinnen und Anwender aus dem Fachbereich ihre gewohnte Systemumgebung nicht verlassen und die Systemnutzung lässt sich in die gelebten Prozessabläufe der Ablesevorbereitung, Ableseergebnisbearbeitung und Abrechnung vollständig integrieren.
Für das Beispiel der IoT-ERP-Bridge heißt dies: Für den Fachbereich in der Ablesung tritt der Übermittlungskanal der Messergebnisse in den Hintergrund. Ob die Ablesung durch Ableser, Dienstleister, ZfA, Kundenselbstablesung oder durch IoT fernausgelesen wurde, ist für viele Prozessschritte bei der Bearbeitung und Nutzung von Ablesungen unerheblich.
Der Übermittlungskanal ist für den Fachbereich nur sichtbar, sofern sich aus der Nutzung des Übertragungskanals spezifische Aufgaben ergeben. Ein Beispiel hierfür ist die Verknüpfung des Zählwerks auf Stammdatenebene mit dem relevanten IoT-auslesenden Sensor oder die Überwachung der Messwertübermittlung durch die IoT-Sensoren. Dies sind einige der wenigen zusätzlichen Aufgaben, die sich durch die Integration fernausgelesener IoT-Zähler ergeben.
Der API-basierte Ansatz über REST-Services ermöglicht es aber auch, andere Applikationen oder Benutzeroberflächen einzubinden. So kann auch ein Tabellenkalkulations-Programm auf die Daten und Funktionen der IoT-ERP-Bridge über die API zugreifen. Die Daten aus dem Web-Service können dann übersichtlich in dem Tabellenkalkulations-Programm für Personen bereitgestellt werden, die nicht täglich mit dem SAP zu tun haben. Dies kann zum Beispiel für das Monitoring der Messwerte genutzt werden, in dem die Kennzahlen zur Messwertübermittlung aller Zähler tabellarisch dargestellt werden. So können defekte Sensoren erfasst und deren Reparatur oder Austausch veranlasst werden.
Die Web-Service API umfasst dabei folgende hauptsächliche Daten und Funktionen:
Die Übergabe der Messwerte aus einer oder mehreren IoT-Plattformen
Bereitstellung von Mess- und Ersatzwerten (Einzelwerte und Profile) für IT-Systeme
Übermittlung und Abfrage von Stammdaten (Messlokation, Serialnummer, OBIS-Kennziffer etc.)
Monitoring
Prozess-Integration in ein SAP IS-U am Beispiel der Stichtags-/Turnusablesung
Über die oben genannten API-Schnittstellen lassen sich per IoT ausgelesene Mess- und Sensorwerte in die Prozesse SAP IS-U-Ablesung, SAP IS-U EDM-Profil und SAP PM-Messbelegverwaltung integrieren.
Voraussetzung dafür ist, dass auf Ebene der Stammdaten der Zähler, bzw. im SAP-Core das Equipment, in Verbindung zum messenden Sensor (Sensor ID) und des gemessenen Wertes (Sensorvariable) gesetzt wird. Im SAP IS-U-Stammdatenmodell ist dies auf verschiedenen Wegen möglich, zum Beispiel durch die direkte Verknüpfung von Sensorvariable und Zählwerk in einer zusätzlichen Zuordnungstabelle, über die Abbildung der Sensoren als Geräte oder Geräteinfosätze, die in die Anlagen eingebaut und über Geräte- und Zählwerksbeziehungen miteinander in Beziehung gesetzt werden. Die vorkonfigurierten ABAP-Bausteine bieten die Möglichkeit, die Beziehung direkt in der Transaktion zur Pflege des Geräts oder Geräteinfosatzes zu hinterlegen. Darüber hinaus ergibt sich kaum weiterer Konfigurationsbedarf für die Nutzung via IoT-ausgelesener Zählerablesungen.
Die Ablesevorbereitung erfolgt dann weiter wie gehabt. Dabei sollte organisatorisch nur darauf geachtet werden, dass die Ableseaufträge für die per IoT ausgelesenen Zähler nicht unnötigerweise an Ableser bzw. Ablesedienstleister übergeben werden. Dies kann über die Zuordnung zu neuen Ableseeinheiten organisatorisch umgesetzt werden. Die eigentliche Auslesung dieser Zähler, bzw. die Übermittlung des Ableseergebnisses, erfolgt über einen zeitgesteuerten Report, der die ausstehenden Ableseergebnisse aus der IoT-ERP-Bridge abfragt und diese dann, sofern vorliegend, als echte gemessene Werte oder als von der IoT-ERP-Bridge erstellte Ersatzwerte im SAP IS-U als Ableseergebnisse verbucht. Die weiteren Prozessschritte, wie das Bearbeiten der plausiblen bzw. nicht plausiblen Ableseergebnisse bis hin zur Abrechnung oder Bereitstellung eines Ableseergebnisses für eine Verbrauchsinformation, erfolgen innerhalb der bereits dafür vorhandenen Programmschritte ohne Anpassung an der Software.
Modulare ABAP-Bausteine für die SAP-Integration
Die für die Prozess-Integration der IoT-ERP-Bridge notwendigen REST-Services und Programmmodule für die Abfrage, Aufbereitung und Verbuchung der Messwerte stellt die Items dabei gebrauchsfertig als ABAP-Transport zur Verfügung. Dies umfasst Klassen für die Kommunikation mit der IoT-ERP-Bridge, die Erweiterungen für die Geräte- und Geräteinfosätze-Transaktion sowie Reports für die Verbuchung von Ableseergebnissen und Lastprofilen, Statistikauswertungen und die Übertragung von Stammdaten.
Daneben können die einzelnen Bausteine aber auch in eigenen Integrationsszenarien als Vorlagen genutzt und individuell angepasst werden. Gerne unterstützen wir dabei auch mit Beratung oder Entwicklung.
Fazit
Die Fernauslesbarkeit von Zählern ist für einige Energieprodukte notwendige Vorbedingung und wird vom Gesetzgeber wie im MsbG und in der FFVAV zunehmend gefordert. Auch wenn die Entscheidung über einheitliche Technologien zur konsistenten Übermittlung von Messwerten über alle Energiesparten und -produkte noch aussteht, stellt die Übertragung der Messwerte über LoRaWAN und NB-IoT auch für eine mögliche Übergangszeit in eine Zieltechnologie eine kostengünstige Alternative zur derzeitigen Fernauslesbarkeit über intelligente Messsysteme dar. Die vorgestellte IoT-ERP-Bridge bietet hierzu die passende und einfach umgesetzte Komponente für die Integration in die Abrechnung.
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Steigende Energiepreise mit Insolvenzen von Energielieferanten und sogar die erste Geschäftsaufgabe eines Grundversorgers haben die Branche in Aufruhr versetzt. Selbst die Politik lässt das Thema nicht kalt, weswegen auf europäischer Ebene unterschiedlichste Maßnahmen diskutiert werden, um die finanziellen Auswirkungen auf die Bürger zu begrenzen. Einige europäische Staaten warten nicht mehr ab und setzen bereits jetzt erste Ad-hoc-Maßnahmen um, um die steigende wirtschaftliche Belastung der Bürgerinnen und Bürger zu begrenzen.
Für den sich schon heute im Wettbewerb befindenden Energielieferanten, der mit sinkenden Margen zu kämpfen hat, bedingen die steigenden Energiepreise nun eine erhöhte Komplexität in der Beschaffung, weswegen die Zuverlässigkeit der eigenen Stromprognose zunehmend an Bedeutung gewinnt. Eine zuverlässige Prognose bedeutet in diesem Zusammenhang, den Einkauf überflüssiger oder kurzfristig zu beschaffenden Strommengen zu überhöhten Preisen zu vermeiden und Planungssicherheit für den Vertrieb zu schaffen.
Die primären Beschaffungskosten, die für den Energielieferanten den volatilsten Teil des Gesamtstrompreises ausmachen, sollen auf Basis kurzfristiger sowie langfristiger Stromverbrauchsprognosen verbessert werden. Die kurzfristige Stromprognose fokussiert sich auf die kurzfristigen Preis- und Bedarfsschwankungen am Day-Ahead-Markt, während sich die langfristige Prognose mehr mit den zukünftigen Einflüssen des Marktes, wie z. B. den Auswirkungen verschärfter Klimaziele, auf den langfristigen Strombedarf beschäftigt. Da letzteres deutlich schwieriger zu prognostizieren ist, wollen wir in diesem Blogbeitrag den Fokus auf die kurzfristige Stromverbrauchsprognose legen, die Energielieferanten heute einsetzen, um ihre Planungen am Day-Ahead-Markt zu optimieren. Wir gehen auf den Aufbau von Prognose-Algorithmen ein und zeigen, welche Datenbasis erforderlich ist.
Prognosen für den Day-Ahead-Markt
Die unterschiedlichen Handelsfristen an den Strommärkten ermöglichen es den Marktteilnehmern, durch eine genaue Prognose des Strombedarfs in ihrem Versorgungsgebiet und daraus abgeleiteten Handlungen, die Beschaffungspreise zu senken. Insbesondere im Bereich der Day-Ahead-Auktionen (EXAA und EPEX Spot) gibt es ein enormes Potenzial, die benötigte Ausgleichsenergie frühzeitig zu erwerben und Kosten im Day-After-Handel zu minimieren.
Maschinelles Lernen (ML) – das Update mit Potenzial
In Zeiten nie da gewesener Rechenleistungen bieten sich für die Prognose Machine-Learning-Algorithmen an, die mit Hilfe historischer Daten in kurzer Zeit passgenaue mathematische Modelle erzeugen, diese (kreuz-)validieren, eine (a priori-)Fehlerabschätzung geben können und dabei eine Vielzahl weiterer Daten berücksichtigen. Diese Weiterentwicklungen der klassischen Regressionsverfahren bieten eine potenziell höhere Prognosegenauigkeit und bessere Resilienz gegen Abweichungen in den Eingabewerten als zum Beispiel Wetterprognosen, die naturgemäß fehlerbehaftet sind.
Ein weiterer Vorteil der ML-Algorithmen ist die Objektivität. Während Menschen dazu tendieren, beim Handeln mit jeglichen Anlagegütern in Panik zu geraten (neumodern: FOMO oder FUD) oder gewisse Signale überzubewerten, sind ML-Algorithmen gegen diese Phänomene immun und treffen ihre Entscheidungen auf Basis rationaler Korrelationskoeffizienten. Dies heißt allerdings nicht, dass ein solcher ML-Algorithmus immer jede menschengemachte Prognose übertreffen muss, da dieser seine Informationen nur aus dem historischen Datensatz bezieht und nur die externen Quellen hinzuziehen kann, die ihm auch zugeführt werden und die auch in den historischen Daten abgebildet sind.
Daher kann diese Form der künstlichen Intelligenz das Portfoliomanagement natürlich nicht gänzlich ersetzen, aber eine essenzielle Entscheidungshilfe leisten, um die letzten Prozentpunkte der Prognosegenauigkeit einzusammeln. In Zeiten der gemäßigten Energiepreise war die Amortisation einer solchen Ergänzung eventuell nur langwierig bis mittelfristig absehbar. Mit zunehmender Verfügbarkeit, geringeren Kosten von hohen Rechenkapazitäten und dem beschleunigten Ansteigen der Energiekosten hat sich der Break-Even-Point aber bereits jetzt absehbar nach vorn verschoben. Darüber hinaus liegen viele Vorteile in der Automatisierung des Planungsprozesses, wie der sehr schnellen Anpassung der Modelle an Markt- und Verhaltensänderungen durch ein permanentes Weiter- bzw. Neulernen.
Konzeption und Umsetzung
In der Praxis hat sich eine Konzeptionsphase (PoC = Proof of Concept) etabliert, in der dem Dienstleister ein historischer Datensatz zur Verfügung gestellt wird. Nach Bereinigung und Analyse der Daten erfolgt ein (automatisierter) Austausch der bisherigen Prognosen und der durch den ML-Algorithmus erstellen Vorhersagen. Dies bietet beiden Seiten die Möglichkeit festzustellen, ob eine Verbesserung der Prognose vorliegt und ob eine vorher festgelegte Kennzahl (KPI = Key Perfomance Indicator) erreicht wird. Hierbei ist zu beachten, dass es gerade in der Frühphase noch zu Schwankungen durch Fehler bei Datenübertragungen oder Fehlinterpretation von Fehl- oder Statuswerten kommen kann. Bei Erreichen der vordefinierten Ziele ist ein fließender Übergang in den Live-Betrieb und eine Tiefenintegration in die bisherigen Bestandssysteme möglich.
Weiterentwicklung und Ausblick
Der Übergang in den Live-Betrieb bedeutet bei Weitem noch nicht das Ende des Entwicklungsvorgangs. Um neue Entwicklungen im Energiemarkt (z. B. durch Änderung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes oder Inkrafttreten neuer Regelungen, Fortschritt der Netzinfrastruktur, Auswirkungen der Corona-Pandemie) abzubilden, müssen stetig neue Datenquellen angebunden werden. Des Weiteren sind auch aktuelle Entwicklungen in technologischer Hinsicht zu berücksichtigen, da es nicht den einen ML-Algorithmus gibt, der alles kann, sondern eher einen ganzen Zoo mit mehr oder weniger artverwandten Evolutionsstufen.
Diese Live-Updates werden per CI/CD (Continuous Integration/Continuous Deployment) während des laufenden Betriebs eingespielt und beeinflussen diesen in der Regel nicht. So können Synergieeffekte erzeugt werden, die allen Anwendern nutzen.
Anforderungscheckliste: für den PoC
Historische Stromverbrauchsdaten mit Statuswerten auf 15-Minuten- oder Stundenbasis, aggregiert auf Vermarktungsgebiete oder als Einzelzeitreihen über einen Zeitraum von mindestens 2-3 Jahren
Tägliche Exporte der Stromverbrauchsdaten mit Statuswerten auf 15-Minuten- oder Stundenbasis (übereinstimmend mit dem Zeitintervall der historischen Daten) per .csv und E-Mail oder über alle anderen standardisierten Schnittstellen (z. B: REST API) müssen möglich sein
Falls möglich: Angaben zu Standorten der Abnehmer (Postleitzahl oder Bundesland)
Auf Wunsch eigene Wetterdaten mit Wetterprognosen (nur in Kombination)
Angabe eines Zeitpunktes, zu dem die Prognose ausgeliefert werden soll
Angabe, wie die Prognose ausgeliefert werden soll (Schnittstelle, Datenbank, E-Mail)
Aktuelle Prognosegenauigkeit (z. B. 90-92% mittlere prozentuale betragsmäßige Abweichung oder absolute betragsmäßige Abweichung) und exakte Berechnungslogik
Gewünschte Prognosegenauigkeit (z. B. 93-95% prozentuale betragsmäßige Abweichung) mit derselben Berechnungslogik
Eben mal kurz die Gartenabfälle und den Stuhl, auf den sich Tante Erna bei Ihrem letzten Besuch gesetzt hat und der daraufhin zusammengebrochen ist, zum Wertstoffhof bringen und dann weiter zum Familientreffen. Die Öffnungszeiten sind bekannt, also ab ins Auto und auf in Richtung Wertstoffhof. Und wie immer, wenn man gerade keine Zeit hat, tritt Murphys Gesetz in Kraft. Vor der Einfahrt zum Wertstoffhof stauen sich die Autos der Einwohner, bis auf die angrenzende Bundesstraße. Dabei möchte man doch direkt auf den Wertstoffhof, ohne Warten zu müssen.
Was sich wie ein Einzelschicksal anfühlen mag, ist ein weitverbreiteter Fall. Sucht man bei Google nach „Stau vor dem Wertstoffhof“ kommen seitenweise Einträge von Lokalzeitungen zu den Stau-Situationen auf den Zufahrtsstraßen der Wertstoffhöfe. Die Stadtwerke München riefen am 02. November 2020 sogar dazu auf, nur bei unaufschiebbarem, dringenden Entsorgungsbedarf vorbeizukommen.
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Auf der Suche nach einer Lösung, um den Rückstau vor Wertstoffhöfen zu reduzieren, haben wir gemeinsam mit den Technischen Betrieben Rheine und der RheiNet GmbH eine Lösung entwickelt, die das Warten vorhersehbar und vermeidbar macht. Seit Anfang Juni findet sich auf der Website der Technischen Betriebe Rheine eine Warteschlangenanzeige, die grafisch den Stau vor der Einfahrt des Wertstoffhofes anzeigt und eine geschätzte Wartezeit angibt.
Für den Wertstoffhof in Rheine besteht, wie für viele andere Höfe auch, die besondere Herausforderung darin, dass der Wertstoffhof in Rheine nicht über eine gesonderte Zufahrt verfügt, sondern die angrenzende Straße gleichzeitig die Zufahrt zum Wertstoffhof bildet. Da somit nicht ausschließlich Besucher des Wertstoffhofs den betrachteten Bereich passieren, sondern ebenfalls alle anderen Verkehrsteilnehmer, gestaltete sich das Vorhaben deutlich schwieriger als bei Betrachtung einer separaten Spur. Einerseits durfte die eingesetzte Technologie kein Hindernis für Verkehrsteilnehmer, wozu natürlich auch Motorrad und Fahrradfahrer gehören, darstellen und andererseits musste unterschieden werden, ob ein Fahrzeug wartet oder nur die Straße entlangfährt. Auch der Kosten-Nutzen-Faktor sollte natürlich beachtet werden.
Intelligente Warteschlangenanzeige mit LoRaWAN
Nachdem die Rahmenbedingen definiert wurden, sollte im folgenden Schritt die passende Sensorik ermittelt werden. Für den ersten Test sollte ein Parksensor verbaut werden, der in seiner eigentlichen Bestimmung dafür konzipiert ist, die Belegung von Parkplätzen aus der Ferne zu monitoren. Der Sensor erfasst durch eine Veränderung des Erdmagnetfeldes eine Statusänderung und so, ob ein Fahrzeug über dem Sensor steht oder nicht. Der Testdurchlauf mit zunächst einem verbauten Sensor hat ergeben, dass darüberfahrende Fahrzeuge mit einer innerörtlichen Regelgeschwindigkeit nicht vom Sensor erfasst werden. Fahrzeuge, die nicht für den Wertstoffhof anstehen, werden nicht von der Sensorik gemessen und fließen schlussendlich nicht mit in die Warteschlangenanzeige ein. Die Sensoren wurden durch die Technischen Betriebe Rheine in die Straße eingelassen, um keine Gefahr für Zweiradfahrer darzustellen. Bei der Montage bestand die Herausforderung die richtige Einbautiefe sicherzustellen, um die Messfähigkeit der Sensoren zu erhalten.
Die Parksensoren übermitteln ihren Status per LoRaWAN an einen für die Anwendung notwendigen LoRaWAN-Netzwerk-Server. Das benötigte LoRaWAN-Netz wurde durch die RheiNet GmbH errichtet und betrieben. Die in der untenstehenden Abbildung dargestellte Warteschlange wird aus den Sensordaten mittels eines dafür programmierten Algorithmus errechnet und visuell auf der Homepage der TBR dargestellt. Die angewendete Logik berücksichtigt dabei unter anderem, den Fall parkender Fahrzeuge, die nicht zur Warteschlange des Wertstoffhofs gehören, sondern beispielsweise nur zufällig auf einem Sensor abgestellt wurden oder einen Parkvorgang in der Nähe eines Sensors durchführen.
Digitale Warteschlangenanzeige auf dem Wertstoffhof in Rheine
Die Hoffnung ist es, den Stau vor dem Wertstoffhof zu verringern. „Dieser konnte an stark frequentierten Tagen zu einem Problem werden, unter anderem da sich die wartenden Fahrzeuge teilweise bis auf die Bundesstraße stauten“. Diesem Problem erhofft man durch die neu geschaffene Möglichkeit Herr zu werden. „Auch zukünftig möchten wir in Rheine neue Technologien einsetzen, um die Stadt mit ihren angrenzenden Gebieten noch lebenswerter zu machen“ so Herr Ventker, Geschäftsführer der RheiNet GmbH.
Ausblick
Darüber hinaus sollte nicht vergessen werden, dass die erhobenen Daten auch über die Stau-Analyse hinaus ihren Mehrwert liefern können. In Rheine werden die Sensordaten mittlerweile auch genutzt, um Rückschlüsse auf die generelle Nutzung des Wertstoffhofs zu ziehen.
Für die Zukunft sind in Rheine schon weitere Digitalisierungsprojekte geplant, welche auf der LoRaWAN‑Technologie aufbauen. So befindet sich aktuell ein Projekt zur Umsetzung der Fernauslesbarkeit der Grundwassermessstellen per LoRaWAN statt, um eine bessere Datenbasis über die Entwicklung der Grundwasserstände zu erhalten. Die neugewonnen Informationen sollen zur Weiterentwicklung des Wassernetzes vor dem Hintergrund der neuen Herausforderungen des Klimawandels und zunehmender Hitzeperioden beitragen. Ein weiteres Projekt, welches sich derzeit in der Umsetzung befindet, ist die bedarfsorientierte Bewässerung von Blumenbeeten durch den Einsatz von Feuchtigkeitssensoren. Dies spart zukünftig Wege und Wasser durch eine effizientere Bewässerung.
Wenn ihr Fragen oder Anmerkungen zu diesem LoRaWAN-Anwendungsfall habt, meldet euch gerne bei uns und folgt unserem Blog, wenn euch der Beitrag gefallen hat.
Klimaschutz und Energiewende gehören zu den Kernthemen der Europäischen Union, die es in den kommenden Jahren zu bewältigen gilt. Nachdem die Klimaziele der gesamten Europäischen Union generell und damit auch das Ziel der Treibhausneutralität mit dem Fit for 55 Paket noch einmal verschärft wurden, stellt sich die Frage, wie diese immer schärferen Ziele eigentlich umgesetzt werden sollen. Was es hierfür aus Sicht der EU u. a. braucht, ist eine Neuausgestaltung der Finanzierung und Klassifizierung von Unternehmen hinsichtlich nachhaltiger Kriterien. Einen Beitrag soll die EU-Taxonomie-Verordnung liefern, die gerade auf europäischer Ebene diskutiert wird.
Der erste Vorschlag zur EU-Taxonomie-Verordnung wurde bereits am 6. Juli 2021 vorgelegt. Demnach sollen Unternehmen ab einer gewissen Größe verpflichtet werden, eine nicht-finanzielle Konzernerklärung abzugeben, welche die nachhaltigen Anteile der Umsatzerlöse nennt und beschreibt. Hierzu sollen die Investitions- und Betriebskosten (CAPEX und OPEX) hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit beschrieben werden.
Somit soll mit der EU-Taxonomie-Verordnung ein einheitliches Klassifizierungsinstrument geschaffen werden, welche Unternehmen nachhaltig wirtschaften, da nationale Instrumente einen Vergleich auf europäischer Ebene schwer möglich machen und z. T. das Greenwashing fördern. Durch die Schaffung einer EU-weiten Transparenz soll nach den Vorstellungen der EU eine Neuausrichtung von Kapitalflüssen erfolgen. Ein Verbot nicht nachhaltiger Investitionen soll es jedoch nicht geben.
Was auf den ersten Blick noch recht unspektakulär nach Schaffung eines weiteren Berichtswesens klingt, könnte für die Energiewirtschaft von enormer Bedeutung für die eigene Investitionspolitik werden. Warum dies so ist und welche Anforderungen die Branche ggf. zu erfüllen hat, wollen wir in den folgenden Kapiteln beleuchten. Im ersten Schritt wollen wir jedoch verstehen, was unter dem Begriff nachhaltiges Wirtschaften nach der EU-Taxonomie-Verordnung zu verstehen ist.
EU-Taxonomie-Verordnung: der Nachhaltigkeitsbegriff
Der Begriff nachhaltiges Wirtschaften ist in Art. 3 der EU-Taxonomie-Verordnung geregelt. Dabei verfolgt die EU das Ziel, dass nachhaltiges Wirtschaften einen wesentlichen Beitrag zu den sechs Umweltzielen leistet, es zu keinen erheblichen Beeinträchtigungen von Investitionen auf die Umweltziele kommt sowie soziale Mindeststandards eingehalten werden. Unter den sechs Umweltzielen sind folgende Aspekte zu verstehen:
Klimaschutz
Anpassung an den Klimawandel
Schutz von Wasser- und Meeresressourcen
Verhinderung von Umweltverschmutzungen
Schutz der Biodiversität
Kreislaufwirtschaft, Abfallvermeidung und Recycling
Somit fokussieren sich die europäischen Umweltziele nicht nur auf die Einsparung von CO2, sondern auch auf weitere Schutzkriterien. Für die unterschiedlichen Ziele soll es unterschiedliche Rechtsakte geben, welche die technischen Bewertungskriterien je Umweltziel definieren und die für die einzelnen Wirtschaftstätigkeiten gelten. Für die ersten beiden Ziele Klimaschutz und Anpassung an den Klimawandel sind diese bereits verabschiedet.
EU-Taxonomie-Verordnung: Auswirkungen auf die Energiewirtschaft
Für die Energiewirtschaft als eine der Hauptemittenten im Bereich CO2-Emissionen stellt sich im Zusammenhang mit der EU-Taxonomie-Verordnung die Frage, mit welchen Auswirkungen auf die Branche zu rechnen ist. Hierzu zählt u. a. ein technologieübergreifender Emissionsgrenzwert von 100g CO2 Äq. pro kWh Energie-Output je Erzeugungseinheit. Hiermit würde jede Investition in eine Anlage, die mehr als den genannten Grenzwert übersteigt, als nicht nachhaltig eingestuft werden. Dies würde insbesondere die Erdgaserzeugung treffen, die nach Ansicht einiger Experten für die Umsetzung der deutschen Energiewende benötigt wird. Für die Einhaltung des CO2-Grenzwertes ist ein verpflichtender Nachweis erforderlich. Ausnahmen sollen jedoch für Photovoltaik-, Wind- und bestimmte Wasserkraftanlagen gelten. Welche technischen Bewertungskriterien für Strom aus Atomkraft oder Erdgas gelten sollen, ist bislang noch in der Diskussion.
Ebenso sollen die Investitionskosten in den Neu- und Umbau von Gasnetzinfrastrukturen für erneuerbare, dekarbonisierte Gase als nachhaltige Investition anerkannt werden. Für Netze zum Transport von Erdgas soll dies jedoch nicht gelten. Für EVU könnte dies bedeuten, dass Investitionen in neue Gasnetzinfrastrukturen in Wasserstoff oder Biomethan getätigt werden sollten, damit das eigene Handeln weiterhin als nachhaltig eingestuft wird. Für Wasserstoff dürfte dies aber vermutlich nur für grünen Wasserstoff gelten, welcher aus erneuerbaren Energien produziert wurde, um den CO2-Grenzwert nicht zu übersteigen.
Jedoch ist nicht nur die Strom- und Gaswirtschaft von den geplanten Änderungen der EU-Taxonomie-Verordnung betroffen, sondern auch die Wasser- und Abwasserversorgung. Demnach soll für nachhaltige Wasserversorger ein durchschnittlicher Nettoenergieverbrauch pro Entnahme und Aufbereitung für jeden geförderten Kubikmeter Trinkwasser von 0,5 kWh/m3 gelten. Ebenso sollen die Verlustraten beim Transport zum Endkunden kontinuierlich im Einklang mit der EU-Trinkwasserrichtlinie gesenkt werden. Die Abwasserentsorgung soll hingegen den eigenen Energieverbrauch um mindestens 20 % zur Ausgangsleistung senken.
EU-Taxonomie-Verordnung: Auswirkungen für das eigene Unternehmen
Bei den genannten Punkten im vorherigen Kapitel handelt es sich lediglich um Ausschnitte der EU-Taxonomie-Verordnung, welche die Energiewirtschaft betreffen. Für die Energiewirtschaft bedeutet die neue Verordnung konkret, dass sie sich intensiver mit der eigenen Nachhaltigkeit beschäftigen muss. Da viele Kommunen eigene Klimaziele verfolgen, dürften gerade die kommunalen Stadtwerke ein hohes Interesse daran haben, die Anforderungen des nachhaltigen Investierens nach der EU-Taxonomie-Verordnung zu erfüllen. Am Beispiel des Grenzwertes von 0,5 kWh/m3 Trinkwasser wird deutlich, dass das interne Energiemanagement von Versorgern im Unternehmen deutlich ausgebaut werden sollte und Investitionen in intelligente Netze spartenübergreifend zu empfehlen sind, auch wenn die Regulierung in den einzelnen Sparten diesen Ausbau noch nicht ausreichend genug fördert.
Was also auf den ersten Blick lediglich als neue zusätzliche Berichtspflicht aussieht, wird vermutlich in wenigen Jahren eine fundierte Basis bilden, um als nachhaltiges Unternehmen besser an Investitionen zu gelangen. So gibt es bereits heute erste Versorger, die ihre Fremdkapitalfinanzierung von einem eigenen Nachhaltigkeitsindex abhängig machen. Daher wäre es durchaus möglich, dass nicht-nachhaltige Unternehmen in Zukunft unter schlechteren finanziellen Rahmenbedingungen agieren müssen. Unter dem Aspekt der Verpflichtung zur Einhaltung der Klimaziele dürfte die Neugestaltung der Unternehmensfinanzierung durch einen neuen gesetzlichen Handlungsrahmen vermutlich ein effektives Werkzeug sein, die Motivation zur Nachhaltigkeit zu steigern.
Konkret bedeutet dies für Unternehmen, aber vor allem für die Energiewirtschaft, sich frühzeitig mit der eigenen Nachhaltigkeitsstrategie auseinanderzusetzen, auch wenn mit einem Beschluss der EU-Taxonomie-Verordnung erst Mitte des nächsten Jahres zu rechnen ist. Da erste Unternehmen bereits ab 2023 ihre Nachhaltigkeitsberichte veröffentlichen müssen, kann ein proaktives Handeln zu einem ersten positiven Bericht beitragen. Besonders Stadtwerke dürften Wert auf die Erfüllung der Auflagen der EU-Taxonomie-Verordnung legen, da sie im Mittelpunkt der öffentlichen Aufmerksamkeit stehen.
Bei Fragen zu diesem Blogbeitrag und laufenden Umsetzungsprojekten zur FFVAV meldet euch gerne. Folgt auch gerne unserem Blog, wenn euch der Beitrag gefallen hat.
Am 25./26. September fand der vierte MÜNSTERHACK unter besonderen Umständen statt. Zwar war der Abschlusspitch ohne physisch anwesendes Publikum, so waren diesen mal Unterstützung und Interesse per Videocall zugeschaltet. Unterstützt durch zwölf Mentoren arbeiteten zwölf Teams an interessanten Lösungen und Prototypen für Münster.
Hier findet ihr das offizielle After-Movie 2020. Wir bedanken uns bei allen Teilnehmenden, Mentor:innen, Partnern und Jury-Mitgliedern für die tolle Unterstützung.
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Seid auch das nächste Mal wieder dabei, wenn die Tech-Szene wieder zusammen kommt, um gemeinsam Projekte und Prototypen zu entwickeln und die eigene Stadt noch lebenswerter macht.
Der nächste Münsterhack findet am 24./25. September 2021 statt!
Alle Gewinner des diesjährigen Münsterhacks und weitere Informationen, wie zum Beispiel die gesammelten Repositories der vergangenen Jahre findet ihr auf der offziellen Seite des Münsterhacks:
Was sind die Chancen und Grenzen von LoRaWAN? Wie hängen NB-IoT und 5G zusammen und was ist eigentlich mit 5G und 450 MHz?
Am 9. Dezember trafen sich die kommunale Kooperationsplattform Civitas Connect und das Netzwerk Energiewirtschaft digital um mit den Teilnehmern in einem ersten Workshop den Stand der Wissenschaft unserer Technologielandschaft themenbezogen zu erörtern und Forschungsideen zu identifizieren.
Hierbei wurden die Technologien im Kontext der Anwendungsfälle in einer smarten City verglichen und gegenübergestellt.
Civitas Connect möchte hier Kompetenzen bündeln, Chancen bewerten und gemeinsam Strategien und Lösungen entwickeln, die die Mitglieder dann in der Rolle der digitalen Daseinsvorsorge und als Betreiber der Smart City umsetzen können.
Kompetenzen bündeln, Chancen bewerten und gemeinsam Lösungen entwickeln!
Das nationale Brennstoffemissionshandelsgesetz (BEHG)
Die Erreichung der nationalen Klimaziele und die Umsetzung des Pariser Klimaabkommens sind die zentralen Aspekte des Handelns des Gesetzgebers. Ein wesentliches Instrument zur Förderung des Ausbaus Erneuerbarer Energien stellt der europäische Emissionshandel dar. Die Bepreisung von fossilen Primärenergieträgern wurde bereits vor einigen Jahren eingeführt und stellt kein neues Instrument dar. Allerdings unterliegen lediglich 40 % der Emissionen dem europäischen Emissionshandel. Sektoren wie der Verkehr wurden bislang nicht mit eingeschlossen. Für Deutschland hat dies zur Folge, dass viele Bereiche im Sektor Verkehr und Wärme nicht betroffen sind. Mit dem Beschluss des nationalen Brennstoffemissionshandelsgesetzes (BEHG) und der damit einhergehenden CO2-Abgabe soll dies ab dem 01.01.2021 geändert werden und damit die Erreichung der nationalen Klimaziele zum Jahr 2030 sichergestellt werden.
Der CO2-Preis als zentraler Baustein
Die wesentliche Änderung des nationalen Brennstoffemissionshandelsgesetzes ist die Einführung eines nationalen CO2-Preises für fossile Primärenergieträger. Betroffen sind ausschließlich Akteure, die fossile Energieträger in den Verkehr bringen und bislang nicht vom europäischen Emissionshandel betroffen waren, § 1 BEHG. Eine Doppelbelastung für Akteure soll so vermieden werden. Im Detail betrifft das BEHG alle Brennstoffe, die dem Energiesteuergesetz nach § 1 Abs. 2 und 3 EnergieStG unterliegen. Für die Jahre 2021/22 soll für die Energieträger Erdgas, Flüssiggas, Grubengas, Benzine, Heizöl und Diesel ein fester CO2-Preis erhoben werden. Ab 2023 kommen weitere Energieträger wie Kohle hinzu. Die detaillierte Auflistung ist dem Anhang 2 des BEHG zu entnehmen. Berichts- und abgabenpflichtig sind nicht die Letztverbraucher, sondern die Erdgaslieferanten, die Importeure von Heizölen und Kraftstoffen, Großhändler für fossile Kraftstoffe oder Raffinerien, wenn die dort hergestellten Produkte direkt in den Verkehr gebracht werden.
Für die freigesetzte Menge an Kohlendioxid hat jeder Akteur die notwendige Menge an Zertifikaten zu bestimmen und einzukaufen. Für die emittierte Menge CO2 ist ab dem Jahr 2021 ein Festpreis zu entrichten. Der Startpreis soll auf 25 €/t festgelegt werden und sukzessiv auf mindestens 55 €/t bis 2026 steigen. Ab 2026 erfolgt die Beschaffung von Emissionszertifikaten durch eine Ausschreibung. Der Preiskorridor muss sich dabei zwischen 55 und 65 € pro Tonne bewegen. Das weitere Vorgehen über die Ausgestaltung des CO2-Preises ab 2027 soll im Jahr 2025 definiert werden.
CO2-Preis Kostenweitergabe an Letztverbraucher möglich
Die zusätzlichen Kosten für die CO2-Abgabe entstehen grundsätzlich beim Verantwortlichen. Die Kosten können auf den Letztverbraucher abgewälzt werden, sofern die Vertragsgestaltung dies zulässt. Bei Strom- und Gasverträgen besteht die Möglichkeit der Kostenanpassung, allerdings haben Letztverbraucher dadurch ein Kündigungsrecht, wie es auch bei der Erhöhung anderer Umlagen wie z. B. der EEG-Umlage der Fall ist. Da die CO2-Abgabe jedes Jahr bis 2026 erhöht wird, könnte der Kunde somit jedes Jahr von seinem Sonderkündigungsrecht Gebrauch machen. Bei Wärmeverträgen ist hingegen eine Preisanpassung über die Preisänderungsklausel möglich. Diese deckt jedoch nur die Steigerung von bereits bestehenden, nicht aber zusätzlichen Kostenbestandteilen ab. Hierfür sind zusätzliche Steuer-, Abgaben- und Kostenklauseln erforderlich.
Maßgeblich für die Kostenberechnung sind die Emissionsfaktoren, welche die emittierte Menge CO2 je Energieträger angeben. Diese sind bislang noch nicht vom Gesetzgeber geklärt worden. Unter der Annahme, dass für das BEHG die gleichen Emissionen wie für den Europäischen Zertifikatehandel verwendet werden, würde dies im Jahr 2021 einen Anstieg bei Heizöl von 6,5 ct/l bedeuten. Bis zum Jahr 2025 würde der CO2-Preis auf mindestens 14,2 ct/l festhalten. Für Erdgas würde es einen Anstieg von 0,5 ct/kWh bis maximal 1,3 ct/kWh geben.
Das Berichtswesen wird umfangreicher
Zur Sicherstellung der Einhaltung des Brennstoffemissionshandelsgesetzes hat jedes Unternehmen einen Emissionsbericht zu erstellen und bei der zuständigen Behörde einzureichen. Hierfür soll ein standardisierter Prozess entwickelt werden, der bislang nur grob im BEHG skizziert wurde. Nach Erfassung der Daten durch das berichtspflichtige Unternehmen und der Erstellung des Berichts ist dieser über ein Onlineportal an eine ausgewählte Verifizierungsstelle wie z. B. den TÜV zu übermitteln. Diese prüft die Emissionsdaten und die geplante Anzahl der zu beschaffenden Emissionszertifikate. Nach Abschluss der Prüfung wird ein Prüfvermerk ergänzt und eine signierte ZIP-Datei erzeugt. Die Datei wird zurück an das berichtspflichtige Unternehmen gesendet. Parallel bestätigt die Verifizierungsstelle die Höhe der geprüften Emissionen in einem noch zu schaffenden Register. Das Unternehmen hat den signierten Bericht über ein Onlineportal bis zum 31.07. eines jeden Jahres an die zuständige Behörde zu übermitteln. Die Behörde prüft die Unterlagen und fordert ggf. weitere nach. Bis zum 30.09 eines jeden Jahres sorgt das Unternehmen für die Abgabe einer entsprechenden Anzahl von zuvor erworbenen Emissionszertifikaten (Kontoausgleich im Register).
Bei einer fehlerhaften Umsetzung oder Nicht-Einhaltung kann das berichtspflichtige Unternehmen mit einer Geldbuße von bis zu 500.000 € sanktioniert werden, sofern kein Brennstoffemissionsbericht eingereicht wurde. Verstöße durch fahrlässiges Handeln können mit einer Geldbuße von bis zu 50.000 € geahndet werden. Bei einer nichtfristgerechten Abgabe der Zertifikate ist der doppelte Einführungspreis zu zahlen. Die Regelung gilt von 2021 bis 2025. Ab 2026 sind mindestens 100 € pro Tonne, plus die Berücksichtigung des Verbraucherpreisindexes gegenüber dem Bezugsjahr 2012 zu zahlen. Bei Nichtanzeige eines Betreiberwechsels ist eine Geldbuße von bis zu 50.000 € zu zahlen.
Der Zeitplan für die nächsten Schritte
Wie ersichtlich wurde, sind viele Teile des BEHG noch nicht für eine erfolgreiche Operationalisierung ausgeprägt. Aus diesem Grund soll durch weitere Rechtsverordnungen der Rahmen für den Start ab dem 01.01.2021 weiter ausgeprägt werden. Im 3-4 Quartal 2020 sollen die ersten Überwachungspläne eingereicht werden. Ende 2020 soll die Genehmigung der Überwachungspläne erfolgen. Bis zum 31.12.2020 soll eine Rechtsverordnung zur Vermeidung von Doppelzählungen folgen. Ab 2021 beginnt dann der Start der Überwachungsphase. Bis zum 28.02.2022 soll es beschränkte Nachkaufmöglichkeiten zum Festpreis geben. Die weitere Entwicklung, wie z. B. die Festlegung der Emissionsfaktoren, bleibt abzuwarten. Ein Teil der Einnahmen aus dem CO2-Handel soll in den Bundeshaushalt fließen und perspektivisch z. T. zur Senkung der EEG-Umlage verwendet werden. In welcher Form die Entlastung erfolgen soll ist bislang noch nicht ganz klar. Im Gespräch sind u. a. auch Direktzahlungen an die ÜNBs. Dies könnte aber eine erneute Prüfung des EEG durch die Europäische Kommission zur Folge haben.
Das BEHG und die CO2-Abgabe als Klimaschutzbeschleuniger
Unabhängig von der Frage, ob der CO2-Preis zur Erreichung der Klimaschutzziele 2030 auf nationaler Ebene ausreicht, wird die Einführung eines CO2-Preises die Energiewende beschleunigen. Konventionelle Erzeugungstechnologien werden zunehmend als Kostentreiber wahrgenommen werden, wenn Alternativen wie Erneuerbare Energien zur Verfügung stehen. Eine genaue Auswirkung bleibt sicherlich abzuwarten. Mit jedem Jahr, mit dem ein weiteres Verfehlen der Klimaziele ersichtlich ist, wird es mit hoher Wahrscheinlichkeit zu Preisanpassungen kommen. Die Wälzbarkeit der Kosten könnte auf Dauer auch in Frage gestellt werden, weil so Unternehmen schneller zu Innovationsanreizen gedrängt werden. Am Ende wird das Thema CO2-Preis und Klimaschutz durch die handelnden Unternehmen, den Gesetzgeber und die Gesellschaft gelöst werden müssen.
