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May 16, 2023

Ein Spielplatz für Energie

„Wir haben etwas völlig Neues in Hamburg installiert: Photovoltaik mit Batterie

„Wir haben etwas völlig Neues für Hamburg installiert: Photovoltaik mit Batteriespeicher im Mietergemeinschaftsmodell für ein ganzes Wohngebäude“, sagt Matthias Ederhof, Vorstand der Bürgergenossenschaft EnergieNetz-Hamburg (ENH).

„Durch diesen Demonstrator konnten wir sagen: Sehen Sie, das funktioniert, die Bewohner haben günstigere Energie und haben durch ihre Doppelrolle als Verbraucher und Miteigentümer der Anlage selbst Kontrolle.“

Bei bahnbrechenden Energieprojekten wie diesem geht es ebenso darum, das Verhalten der Bürger zu erforschen und neue Geschäftsmodelle zu erproben, wie auch um die Entwicklung innovativer Technologien. Solche Projekte sind aus Sicht Hamburgs der schnellste und realistischste Weg in die Zukunft.

Da kaum Forschungsergebnisse zu praktischen Smart-City-Erfahrungen und deren Auswirkungen auf lokaler Ebene vorliegen, wusste die Stadt, dass sie Antworten auf eine Vielzahl wesentlicher Fragen finden musste, um einen Weg aus der heutigen Energiekrise in eine intelligente, nachhaltige Zukunft zu finden Fragen.

Fragen wie: Welche Anreize gibt es für Menschen, sich aktiv an der Energieversorgung zu beteiligen? Gibt es blinde Flecken in unserem Rechtssystem? Welches Potenzial steckt in der Überwachung des Energieverbrauchs?

Als die Stadt von der Ausschreibung „Horizont 2020“ für Vorschläge für eine intelligente Energiewende hörte, war sie ein begeisterter Bieter. Dies bot, so entschied sie, die perfekte Gelegenheit, ein Projekt zu entwerfen, das alle seine Fragen beantworten würde, indem es einen integrierten Ansatz zur Entwicklung neuer technologischer, sozialer, kommerzieller und Governance-Lösungen verfolgte.

„Wir haben gesehen, dass sich im Energiesektor etwas ändern muss und EU-Projekte bieten eine große Spielwiese“, sagt Lukas Risch, Projektmanager EU-Angelegenheiten in der Senatskanzlei.

„Man bekommt selten Geld zum Experimentieren und das bedeutete, dass wir viele Spieler an einen Tisch bringen konnten, die normalerweise kein Geld haben, um auf diesen Spielplätzen auszugeben, und mit Ideen und auf eine Art und Weise arbeiten konnten, wie es Hamburg zuvor noch nicht getan hatte.“ "

In Zusammenarbeit mit Nantes und Helsinki entwickelte Hamburg einen erfolgreichen Vorschlag, der alle Akteure zusammenbringt, die erforderlich sind, um die Energiewende voranzutreiben, akzeptierte Vorgehensweisen in Frage zu stellen, bahnbrechende Projekte umzusetzen und zu lernen, was funktioniert und was nicht.

Das auf fünf Jahre angelegte und 18 Millionen Euro teure Projekt hieß „My Smart Life“ – und das aus gutem Grund.

Neben spezifischen Interventionen – „intelligenten Lösungen“ – zur Reduzierung der Kohlenstoffemissionen und zur Förderung der Nachhaltigkeit zielte das Projekt auch darauf ab, „intelligente Menschen“ in das Stadtplanungsökosystem einzubeziehen und eine innovative und dynamische „intelligente Wirtschaft“ zu verwirklichen. Das übergeordnete Ziel dieser drei intelligenten Elemente bestand darin, die Lebensqualität der Bewohner zu steigern.

Die Art und Weise, wie dieser ganzheitliche Ansatz den Menschen in den Mittelpunkt stellt, ist für Professor Dr. Jörg Knieling, Leiter des Instituts für Stadtplanung und Regionalentwicklung an der HafenCity-Universität Hamburg, von entscheidender Bedeutung.

„Intelligente Stadtprojekte können sich so sehr auf die Technologie konzentrieren, dass Menschen verloren gehen und vergessen werden, was eine Gefahr darstellt, insbesondere wenn sie die Technologie in ihrem täglichen Leben nutzen. Es ist nicht einfach, aber My Smart Life wollte dies erreichen, indem es sie einbezog.“ Menschen nicht nur als Teilnehmer, sondern auch als Mitgestalter, sodass sie Eigentümer der Lösungen wären.“

Die HafenCity-Universität, deren Aufgabe es war, die Governance einer Smart City zu analysieren, war einer der zwölf Partner, die Hamburg im My Smart Life-Konsortium versammelt hatte, was den übergreifenden Ansatz des Projekts bei Energieexperimenten und Forschungsstudien widerspiegelte.

Bei der Entscheidung, wo die Arbeit des Konsortiums zum Leben erweckt werden sollte, war ein Stadtteil im Bezirk Bergedorf genau das Richtige.

Es handelte sich nicht nur um ein wachsendes Gebiet, in dem Hunderte von neuen Häusern gebaut wurden, in denen neue Lösungen integriert und erprobt werden konnten, es gab auch ein Bezirksverwaltungsamt, das daran interessiert war, eine neue Abteilung einzurichten, um Innovationen voranzutreiben – und das bereits in der Nähe der Anwohner war.

Diese Bewohner bekamen bald die Botschaft, dass ihre Nachbarschaft zu einem städtischen Testfeld werden sollte, an dem sie teilhaben und von dem sie profitieren könnten. Es gab sowohl eine erste Informationskampagne als auch anschließende „Spaziergänge und Gespräche“ an den Demonstratorstandorten.

Diese Standorte befanden sich alle innerhalb von drei „Interventionszonen“, in denen die 59 My Smart Life-Aktionen stattfanden und technologische Lösungen im Zusammenhang mit leistungsstarken Gebäuden, der stärkeren Nutzung erneuerbarer Energien und intelligentem Systemmanagement präsentiert wurden.

Eine der Flaggschiff-Maßnahmen war die von Matthias Ederhof von ENH bereits beschriebene Photovoltaik-Solaranlage mit Batteriespeicher-Stromsystem für 79 neue Wohnungen auf der Grundlage von Mietverträgen, die von 95 % der Mieter unterzeichnet wurden.

Dies war eines von vielen von ENH geleiteten Projekten, bei denen die Vorteile des Konzepts der Direktlieferung auf Pachtbasis in Gebäuden wie einer Schule, einem Bienenhaus, einer Bäckerei und einem Sportzentrum demonstriert wurden.

Hier trägt eine neue Solaranlage sowohl zur Klimaresilienz der Stadt bei, die jährlich 11 Tonnen CO2 einspart, als auch zum Geschäftsergebnis des Turnverbandseigentümers. Die Vereinbarung, Strom von ENH zu einem festen Preis für 20 Jahre zu kaufen, schützt den Verband vor steigenden Energiepreisen.

Das technologisch experimentellste Projekt von My Smart Life untersuchte die Möglichkeit, Kraft-Wärme-Kopplungssysteme mit einem Anteil von Wasserstoff neben Erdgas zu betreiben, was ein potenzieller Game-Changer sein könnte.

Für die Versorgung von 273 Neubauwohnungen hat Gasnetz Hamburg eine Wasserstoff-Einspeisestation errichtet und die Gaskessel eines netzgekoppelten Fernwärmesystems auf Wasserstoff umgestellt.

Durch den Nachweis, dass ein Energiemix mit einem Wasserstoffanteil von bis zu 30 % und wahrscheinlich mehr genutzt und die bestehende Infrastruktur verändert werden kann, ebnet das Projekt den Weg für ein immer grüneres Gasnetz.

„Das war vielleicht der größte Erfolg von allen“, sagt Risch. „Das Mischen von Wasserstoff mit Normalgas gab es in dieser Größenordnung noch nicht. Hamburg hat aus anderen Städten großes Interesse an der Technologie und ich denke, dass viele Unternehmen bald bereit sein werden, in sie zu investieren.“

Dieses Projekt lieferte nicht nur eine Blaupause für Investitionen in Wasserstoff, sondern war auch besonders nützlich für Professor Knielings Forschung darüber, wie Stadtverwaltungen sich am besten anpassen können, um städtische Testumgebungen zu unterstützen.

„Wo eine Stadt komplexe und zukunftsweisende Lösungen wie diese immer wieder testet, bis sie funktionieren, müssen wir untersuchen, wie dieser Innovationsansatz in bestehende Abteilungen und Prozesse integriert werden kann, und das entwickeln, was wir experimentelle Governance nennen“, sagt er.

Um sicherzustellen, dass solche dezentralen Energieressourcen so effizient wie möglich arbeiten, hat sich My Smart Life außerdem die Entwicklung eines innovativen Energiereglerkonzepts vorgenommen.

Die Projektpartner vernetzten mehrere Einrichtungen auf dem Energiecampus der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, um verschiedene Ideen zur Überwachung von Energieverbrauch und -produktion, zur Berechnung und Analyse von Trends sowie zur Erstellung von Prognosen zu testen.

Anschließend entwickelten sie eine Benutzeroberfläche, die es einfach macht, beispielsweise zu sehen, wie viel Energie erzeugt wird, wie viel Strom aus dem Netz bezogen wird und wie viel CO2 und Kosten täglich, monatlich und jährlich eingespart werden.

Dies sind nur einige der verwertbaren Ergebnisse von My Smart Life, die bereits in ganz Hamburg umgesetzt wurden, um die Risiken, Kosten und CO2-Emissionen dezentraler Energiesysteme zu reduzieren.

Darüber hinaus haben Hamburg und seine Partnerstädte ihre Erfahrungen in einer städtischen Transformationsstrategie zusammengefasst, die die Voraussetzungen für eine herausragende Stadtentwicklung hervorbringt und diese an die Nachfolgestädte Bydgoszcz, Rijeka und Valencia und darüber hinaus weitergeben wird.

Auch die Arbeitsweise der Verwaltung hat sich grundlegend geändert.

Neben dem neuen vernetzten und übersektoralen Innovationsansatz der Stadt gibt es eine neue gängige Praxis: Die Bürgerbeteiligungsmethoden des Projekts auch in informellen, nicht städtebaulichen Planungsprojekten einzusetzen.

Ein weiteres direktes Ergebnis des Projekts ist die neu gewonnene Kompetenz Hamburgs, Gesetzesänderungen im Zusammenhang mit der Regulierung erneuerbarer Energien und der Wasserstofftechnologie voranzutreiben und Investitionsanreize für Unternehmen und Bürger zu schaffen.

Auch zwei indirekte Ergebnisse tragen dazu bei, den Weg für die Energiewende zu ebnen. Eines davon ist ein innovatives neues Gesetz, das vorsieht, dass mehr Dächer zur Erzeugung von Solarstrom genutzt werden. Das andere ist die Einführung von EEG-Checks für Neubauten.

Der Einfluss, den My Smart Life auf Hamburgs Fähigkeiten und Ambitionen bei der Energiewende hatte, hat die Stadt dazu inspiriert, sich an weiteren europäischen Forschungs- und Innovationsprojekten zu beteiligen. Derzeit ist es an 15 beteiligt.

„Mein Smart Life war einer der Ausgangspunkte“, sagt Risch. „Wir haben gelernt, dass man durch diese Projekte im Kleinen Dinge tun kann, die eine große Wirkung haben und so viel mehr als nur die Projektergebnisse erreichen.“