UserGrids

Projektbeschreibung
Der Klimaschutz erfordert die massive Reduktion der durch den Gebäudebestand bedingten Treibhausgas-Emissionen. Die neuen Möglichkeiten der Digitalisierung versprechen, mittels „Digital Energy Services“ (DES) Energiesysteme mit stark fluktuierender Nutzung und großen Anteilen volatiler Energiequellen zielgerichteter betreiben und planen zu können.

Im Projekt UserGRIDs werden Methoden entwickelt und erprobt, die den Betrieb und die Planung von Quartiers-Energiesystemen nutzerzentriert und effizient unterstützen. Als Grundlage dient der INNOVATION DISTRICT INFFELD. Dieser Forschungs- und Lehrcampus ist mit 125.000 m² Bruttogeschoßfläche und einer Mischung aus Büro-, Lehr- und projektgetriebenem Laborbetrieb ein ideales Beispiel für stark fluktuierende Nutzungsanforderungen.

Die Basis bildet eine Informations- und Kommunikationstechnik (ICT) Plattform, in der alle für die Energieperformance relevanten Daten zusammenfließen. Dazu gehören Messdaten aus den Energiesystemen (Temperaturen, Leistungen, etc.) und Daten anderer digitaler Systeme (Raumbelegung, Wetterdaten, Preissignale, etc.). Die Plattform stellt den DES „Energiemanagement“ und „Energiestrukturplanung“ laufend Daten zur Verfügung und übermittelt deren Feedback zurück an den Campus. Zudem wird den NutzerInnen ermöglicht, in Echtzeit mit den DES zu interagieren.

Das DES Energiemanagement verbindet die Regelungen der Gebäude zu einem umfassenden, selbstlernenden Gesamtkonzept. NutzerInnendaten fließen in Prognosen und Zielsetzungen des Systems ein. Ziel ist der emissionsminimierte ökonomische Betrieb durch optimale Bewirtschaftung der Speicher und Einbindung volatiler Quellen. Externe Kommunikation sichert die intelligente Einbindung in übergeordnete urbane Versorgungssysteme.

In der Energiestrukturplanung werden detaillierte Modelle des Energiesystems der Gebäude und der übergeordneten Campus-Infrastruktur entwickelt, validiert und für die Bewertung struktureller Weiterentwicklungen eingesetzt. Es werden alle Stakeholder einbezogen und Key Performance Indicators (KPIs) definiert. Simulationen bewerten die KPIs unterschiedlicher Entwicklungsvarianten.

Dabei werden sowohl System-Transformationen, wie die Einbeziehung von Energiespeichern oder der Austausch von Energietechnologien, als auch der Ausbau der Photovoltaik am Campus bewertet. Ebenso wird das abzusehende Wachstum auf 185.000 m² Bruttogeschoßfläche analysiert.

Die Entwicklungen werden als Musterlösungen formuliert, die als Basis für die Entwicklung von Geschäftsmodellen herangezogen werden. Der INNOVATION DISTRICT INFFELD versteht sich als ein Vorreiter des Einsatzes neuer DIGITALER ENERGY SERVICES, um die Nutzungszufriedenheit eines Stadtquartiers zu steigern, den Betrieb des energietechnischen Systems optimal zu regeln und den Ausbau konsequent in Richtung eines Nullemissions-Quartiers voranzutreiben.

Projektlaufzeit
03/2021-02/2024

Projektleitung
Technische Universität Graz, Institut für Wärmetechnik

Projektpartner
Technische Universität Graz, Institut für Bauphysik, Gebäudetechnik und Hochbau
EQUA Solutions AG
Bundesimmobiliengesellschaft m.b.H
Energie Steiermark AG
EAM Systems GmbH
BEST - Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH
FRONIUS INTERNATIONAL GmbH

Finanzierung
Das Forschungsprojekt UserGRIDs wird durch die Österreichische Forschungsfördergesellschaft im Rahmen der 3. FFG Vorzeigeregion Energie Ausschreibung unterstützt.