Was einst als bloßer Science-Fiction-Wunschtraum galt, rückt immer näher an die Realität. Fast die Hälfte aller deutschen Haushalte ist mittlerweile mit smarten Geräten wie Amazons Alexa oder Apples HomePod ausgestattet. Aber die möglichen Applikationen dieser Technologien gehen über den Alltagsgebrauch hinaus.
»Alexa, wie wird das Wetter heute?« Solche Fragen gehören zur täglichen Morgenroutine vieler deutscher Menschen. Und nicht zu Unrecht: Die künstliche Intelligenz, die diesen Geräten innewohnt, kann das Leben vereinfachen und bei der Planung des Alltags helfen. Ob es nun eine Wetterprognose, eine Einkaufsliste oder nur ein Wecker ist; smarte Geräte bieten eine Alternative zum ständigen Zücken des Smartphones. Aber der Fortschritt dieser Technologie bringt markante Implikationen für den Energie- und Stromsektor als Ganzes mit sich.
Smart Buildings – die Welle der Zukunft
Es wird heute gar nicht mehr daran gedacht, aber der Bewegungssensor, mit dem praktisch jedes moderne Gebäude ausgestattet ist, war das erste Anzeichen der Ankunft von Gebäudeautomation – und das schon in den 1980er-Jahren. Als fester Bestandteil von sogenannten Smart Buildings sorgt er dafür, dass das Licht nur eingeschaltet wird, wenn es auch nötig ist. Damit können je nach Anwendung bis zu 80 Prozent der Stromkosten eines Bürogebäudes eingespart werden. Energie- und Umweltforscher:innen liefern sich nun ein Wettrennen in der Entwicklung weiterer Applikationen.
Mit verschiedenen im Gebäude verteilten Sensoren können Zentralcomputer, sogenannte Controller, Daten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Lichtmenge messen und die entsprechenden Systeme automatisch anpassen. Ebenso werden Lüftungsanlagen so modernisiert, dass sie durch einen Mix der Rück- und Außenluft die Notwendigkeit der künstlichen Befeuchtung und Kühlung reduzieren.
Für private sowie geschäftliche Immobilien rücken auch neue Alarmanlagen in den Fokus. Wenn durch ihre Sensoren unerwartete oder unbekannte Bewegungen festgestellt werden, erhält die verantwortliche Person direkt eine Benachrichtigung auf einem persönlichen Gerät und kann mobil auf die Kameras zugreifen. Dies hilft nicht nur bei möglichen Kriminalakten, sondern lässt die Benutzer:innen zum Beispiel auch Pakete annehmen, wenn sie gerade nicht vor Ort sind.
Vom passiven zum aktiven Stromkonsum
Im klassischen Stromnetz agieren die Verbraucher – das Familienhaus, ein Bürogebäude oder industrielle Anlagen – passiv, sprich: Sie bezahlen für den Strom und konsumieren ihn, nehmen aber sonst keinen Einfluss aufs Netz. Smart Grids sollen dies ändern und das Elektrizitätssystem strukturell umstellen. Der erste Schritt: eine Dezentralisierung der Stromproduktion. Im klassischen System wird das Netz von wenigen, großen Kraftwerken versorgt. Weniger Anbieter bedeuten weniger Alternativen, wenn einer ausfällt.
Dieses Problems nehmen sich Smart Grids an. Verschiedene, kleinere Stromproduktionen sorgen für mehr Flexibilität und mehr Möglichkeiten, variable erneuerbare Energien in den Stromplan einzubinden. Große Distributionszentren verschwinden so ebenfalls aus der Landschaft und öffnen Wege für angepasste regionale Lösungen. So kann das Angebot für die Nachfrage optimiert werden.
Eine grundlegende Veränderung findet auch beim letzten Punkt, dem oder der Endkonsument:in, statt. So sollen Gebäude, die an Smart Grids angeschlossen sind, eine aktive Komponente des Systems werden. Anstatt dass der Informationsfluss des Energiebedarfs nur in eine Richtung fließt, wird bei Smart Grids die Kommunikation konstant bilateral stattfinden. So können auch die Endkonsument:innen das allgemeine Stromnetz bei einer Überlastung oder beim Ausfall eines Lieferanten unterstützen.
Nachhaltige Stromproduktion
Mit Solaranlagen, Geothermie, Wasser- und Windkraftwerken haben sich erneuerbare Energien bereits fest in den Alltag integriert. Aber die Forschung zu neuen Alternativen läuft konstant weiter. Sand-Batterien mögen wie eine Erfindung aus Frank Herberts »Dune« klingen, werden aber Realität. Diese mit Speckstein gefüllten Tanks absorbieren die Hitze des Sands und entladen sie als Dampf oder heiße Luft, welche durch die herkömmlichen Methoden in Strom umgewandelt werden.
Nebst der nachhaltigen Produktion optimieren Energie- und Umweltforscher:innen auch die Energiekonservation, also dass dieselben Produkte und Dienstleistungen mit weniger Stromverbrauch zur Verfügung gestellt werden können. Neben den Innovationen für Smart Buildings spielt auch die Anpassung des Konsumverhaltens eine tragende Rolle. Die Videokonferenz anstelle der Geschäftsreise oder die Nutzung des Fahrrads anstelle des Autos konservieren Energie und helfen dabei, die globale CO2-Bilanz zu verbessern.
Die Umstellung des Stromkonsums bietet viele unternehmerische Vorteile. Durch die Anwendung von Smart-Building-Technologien werden Stromkosten gespart, was wiederum zu einer langfristigen Profitsteigerung führt. Zudem machen sich umweltbewusste Unternehmen attraktiv; Investoren suchen vermehrt nach Möglichkeiten, ihr Kapital in nachhaltigen Firmen anzulegen. Zudem können durch diese Positionierung neues Top-Talent angeworben und finanzielle und regulatorische Vorteile gewonnen werden.
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