Selbstlernendes Energiemanagement für Schwetzinger Rathaus
Schwetzingen. Die Stadtverwaltung in Schwetzingen nimmt ihre Verantwortung für den Klimaschutz ernst. Deshalb soll auch das Rathaus klimaneutral werden. Was das bedeutet, und wie das umgesetzt wird, wurde am Donnerstag, 16. Januar 2014, im Rathaus vorgestellt. Gemeinsam präsentierten Oberbürgermeister Dr. René Pöltl, Professorin Dr. Jivka Ovtcharova vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und Michael Gutjahr, Leiter des EnBW-Regionalzentrums Nordbaden, die Maßnahme.
In Zusammenarbeit mit dem KIT und dem IT-Dienstleister ACTIMAGE, unter Projektleitung der EnBW, wurde für das Projekt im Rathaus Schwetzingen erstmalig ein Hardware-Software-System zur Energieverbrauchssteuerung entwickelt, das aus erfassten Energiedaten den Energieverbrauch nutzergerecht steuern und sogar Veränderungen im Verbrauchsverhalten „lernen“ kann. Die Stadt Schwetzingen hatte sich bereit erklärt, dieses intelligente Energiemanagementsystem in einigen Büros einzusetzen und unter Realbedingungen zu testen. „Wir, als kommunale Einrichtung, können mit solchen Systemen deutlich unsere Energiebilanz verbessern und gleichzeitig Vorbildwirkung gegenüber unserer Wirtschaft, Gewerbebetrieben und Bürgern erreichen und entscheidend zu deren Bewusstseinsbildung für das eigene Energieverbrauchsverhalten beitragen. Die Stadt Schwetzingen übernimmt somit ökologische und soziale Verantwortung“, erklärt der Oberbürgermeister Dr. René Pöltl bei der Vorstellung und Inbetriebnahme des neuen Steuerungssystems. Bereits im Vorfeld wurde im Schwetzinger Rathaus durch die Umstellung auf Ökostrom aus Wasserkraft und den Einbau sparsamerer Leuchten der Kohlendioxidausstoß beim Stromverbrauch um ein Drittel reduziert, und die dafür anfallenden Kosten um rund 22.000 Euro pro Jahr gesenkt.
„Obwohl die Maßnahme als Forschungsprojekt anerkannt ist, wurden leider keine Fördermittel von Land, Bund oder der EU bereitgestellt, so dass die Entwicklungskosten von den beteiligen Projektpartnern übernommen werden mussten, betont Professorin Ovtcharova, Leiterin des Instituts für Informationsmanagement im Ingenieurwesen (IMI) am KIT. „Hierfür gilt mein besonderer Dank an alle Beteiligten. Denn durch solche Allianzen kann die Forschungsarbeit gut funktionieren und uns in der Entwicklung neuer Technologien weiterbringen.“
Mit dem Projekt ‚Klimaneutrales Rathaus‘ unterstützt die EnBW Regional AG Kommunen in Baden-Württemberg nachhaltig bei der Reduktion des CO₂-Ausstoßes. „Den Klimawandel mit seinen Auswirkungen zu stoppen, ist eine der großen globalen Herausforderungen. Dabei stehen die Verminderungen der klimaschädlichen CO₂-Emissionen im Mittelpunkt der Maßnahmen zum Klimaschutz“, erläutert Michael Gutjahr.
Innovatives Hardware-Software-System ist lernfähig – dank „SERUM“
Das Leuchtturm Projekt im Rathaus Schwetzingen basiert auf der EnBW-Initiative „Das klimaneutrale Rathaus“ und setzt erstmalig die vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelte Wissensdatenbank „SERUM“ Smart Energy and Resource Management ein, in der Energiedaten gesammelt und dann zu einer intelligenten Energieverbrauchssteuerung weiterentwickelt werden. Diese Datenbank „SERUM“ ist der Kern des Energiemanagements und erfasst mittels intelligenter, automatisierter Mechanismen nutzerspezifisches Verbrauchsverhalten und leitet daraus selbstständig eine energieeffiziente Verbrauchssteuerung nach „Best Practice“ ein. Dazu werden Gebäude- und Umgebungsfaktoren sowie Energieverbrauchs- und Nutzungsinformationen analysiert und nutzungsspezifische Verbrauchs-, Zeit-und Ereignis-Relationen extrahiert. Das heißt, dass das System die Nutzereigenschaften des jeweiligen Büronutzers erlernt und dafür sorgt, dass das Büro energieeffizient betrieben wird. Hat zum Beispiel der Nutzer beim Verlassen seines Büros vergessen das Fenster zu schließen, den Heizkörper herunter zu regeln oder das Licht auszuschalten, erhält er eine Erinnerung per SMS und kann dies dann per Smartphone nachholen. Ändert der Nutzer sein Verhalten, so erkennt das System dies und versucht daraus eine neue Verhaltensstruktur zu erlernen.
Eingebunden in die bestehende Elektroinstallation wurden im Rathaus Schwetzingen – zunächst in einigen „Musterbüros“ – die elektrischen Verbraucher mit intelligenten Systemkomponenten vernetzt und für die Kommunikation mit einem Netzwerk umgebaut. So ersetzen nun Lichttaster die bisherigen herkömmlichen Lichtschalter. Leuchten und Steckdosen werden in den ausgewählten Büros durch Mikrocomputer im Klemmenformat geschaltet, die mit Powerline-Technik über die vorhandenen Stromleitungen Signale senden und empfangen. Bei geöffneten Fenstern geben in den Rahmen angebrachte Kontakte einen Impuls an die Heizkörper, die daraufhin automatisch durch elektrisch gesteuerte Stellmotoren abgeschaltet werden können. Zusätzlich geben Infrarot-Präsenzmelder dem System die Information, ob sich eine Person im Raum befindet.
Der Einbau von sogenannter Sensorik und Aktorik ist die Voraussetzung, um darauf die vom Projektpartner ACTIMAGE entwickelte Software als Plattform aufzubauen, die das Schalten, Regeln und Steuern von elektrischen Verbrauchern ermöglichen. Mit dieser Software kann der Nutzer auf die in einem Büro typischen Verbraucher wie Licht, Heizung, Klimaanlage zugreifen und diese mittels eines Smartphone oder Tablet-PC von jedem beliebigen Ort ein- oder ausschalten. Hilfreich ist zudem, dass der Nutzer sofort zu allen vom System selbstständig vorgeschlagenen Energieeinsparungen die daraus resultierenden Kosten- und CO₂-Einsparungen dargestellt bekommt.