Energietechnik 3 | 18

Die Stadt wird schlau

Intelligente digitale Lösungen für die städtische Infrastruktur

Immer mehr Menschen zieht es in die Städte. Mit der Bevölkerungszahl wächst auch die Herausforderung, den Bewohnern eine zeitgemäße Infrastruktur für Energie, Wasser und Nahverkehr bereitzustellen. Intelligente digitale Lösungen von ABB bieten den Betreibern die passenden Instrumente. Mit ihnen werden konventionelle Städte zu Smart Cities.

Laut UN-Prognosen werden im Jahr 2050 zwei Drittel der Weltbevölkerung in Städten leben. In absoluten Zahlen sind das 6,3 Mrd. Menschen – eine gewaltige Herausforderung für Umwelt, Verkehr und Versorgung. Doch bereits heute besteht Handlungsbedarf: Obwohl Städte nur 3 % der globalen Landmasse ausmachen, verbrauchen sie mehr als zwei Drittel der weltweiten Energie und verursachen zwischen 60 % und 80 % der Treibhausgasemissionen. Es stellt sich die Frage, wie sich wirtschaftliche Leistungsfähigkeit, hohe Lebensqualität und nachhaltige Entwicklung in Einklang bringen lassen.

Die Systeme bündeln

Innovative Produkte und Lösungen unterstützen Städte dabei, die gegenwärtigen und zukünftigen Herausforderungen zu bewältigen. ABB bietet grundlegende Technologien für die städtische Infrastruktur – von der Strom- und Wärmeversorgung über die Wasserverteilung bis hin zur Automatisierung von Fabriken und Wohngebäuden. Mit ABB Ability verfügt das Unternehmen über ein digitales Leistungsportfolio, das Städte zu Smart Cities macht: Die intelligenten Services vernetzen die Versorgungseinrichtungen und stimmen die einzelnen Subsysteme der städtischen Infrastruktur aufeinander ab.

Das Smart City Cockpit schafft dafür eine gemeinsame Betriebsumgebung. So lassen sich beispielsweise das Fernwärmenetz, die Wärme- und die Stromerzeugung, die Wasserversorgung und die Wasserpumpen in einem Modell bündeln, das kontinuierlich den kostenoptimalen Betriebspunkt des Gesamtsystems berechnet. Sämtliche Daten fließen in der Rechenzentrale zusammen; ihre automatisierte Auswertung dient als Entscheidungsgrundlage. Hinsichtlich der Energieversorgung kann die Software Smart City Virtual Power Pool Erzeugungseinheiten, Energiespeicher und steuerbare Lasten automatisch kontrollieren; wenn etwa das Laden der städtischen E-Bus-Flotte zum jeweils günstigsten Zeitpunkt erfolgt, wird der Eigenverbrauch der erneuerbaren Energien optimiert. Eine kontinuierliche Datenanalyse verkürzt die Reaktionszeiten bei unvorhergesehenen Ereignissen.

Die cloudbasierten Automatisierungslösungen von ABB bringen den Städten zahlreiche Vorteile. Die Effizienz der vernetzten Versorgungssysteme nimmt zu, wodurch wiederum die Kosten sinken. „Mit einer leistungsstarken Infrastruktur bleiben die Städte wettbewerbsfähig und liefern Unternehmen überzeugende Argumente für eine Ansiedlung“, sagt Markus John, Geschäftsbereichsleiter Division Industrieautomation Power and Water Generation bei ABB. „Wirtschaftswachstum und Nachhaltigkeit gehen Hand in Hand, sodass die Lebensqualität für die Bevölkerung steigt. Die Städte bieten ihren Bewohnern gleichermaßen berufliche und private Perspektiven.“

Smart in Schweden

Ein Beispiel dafür, wie aus einer konventionellen Stadt eine Smart City wird, liefert Västerås. Der Energieversorger Mälarenergi und ABB sind dabei, die Infrastruktur der fünftgrößten Stadt Schwedens umfassend zu digitalisieren. Mälarenergi betreibt mehrere Wasserkraftwerke, das lokale Stromnetz, das örtliche Glasfasernetz, ein mit Abfall betriebenes Heizkraftwerk, Fernwärmenetze, Wasseraufbereitungs- und Kläranlagen sowie die Wasserversorgung für die 150.000 Einwohner. Ein Hauptziel des Projekts ist es, die Überwachungseinrichtungen der verschiedenen automatisierten Systeme in einem einzigen Kontrollzentrum zu bündeln, von dem aus sämtliche Services betrieben werden.

Diese Anforderung setzen die Collaborative Operations um. Das Konzept kombiniert die Services von ABB mit den Betriebserfahrungen des Versorgers. Die Spezialisten von Mälarenergi und die ABB-Experten stehen in ständigem Austausch miteinander. Im Collaborative Operations Center laufen die umfangreichen Daten der einzelnen Systeme zusammen. Diese Informationen bilden die Grundlage für fundierte Geschäftsentscheidungen.

„Dank Collaborative Operations haben wir uns von einem traditionellen Versorger zu einem Anbieter von ‚Infraservices‘ gewandelt.“

Anbieter von „Infraservices“

CEO Niklas Gunnar bringt das durch die Digitalisierung veränderte Selbstbild von Mälarenergi auf den Punkt: „Dank Collaborative Operations haben wir uns von einem traditionellen Versorger und Betreiber von Infrastruktur zu einem Anbieter von ‚Infraservices‘ gewandelt, der noch stärker auf die Bedürfnisse der Kunden eingehen kann.“ Die digitalen Dienstleistungen sorgen für einen optimierten Betrieb des örtlichen Fernwärmenetzes. Die kontinuierliche Datenanalyse erlaubt es, potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen. Die einheitliche Betriebsumgebung führt in der Praxis zu signifikanten Kosteneinsparungen. So bietet Mälarenergi den Einwohnern von Västerås eine Infrastruktur auf dem neuesten Stand der digitalen Technik.