Nach Megacities, wie man sie aus Asien kennt, sucht man in Deutschland noch vergeblich. Dennoch fragen sich auch hierzulande Industrie und Kommunen, wie Städte künftig mit Bevölkerungswachstum und steigendem Energiebedarf umgehen sollen und diskutierten im Rahmen des VDE-Kongresses, der in diesem Jahr unter dem Motto „Smart Cities – intelligente Lösungen für das Leben in der Zukunft“ stand.
Neben einem Blick in die Zukunft darf die Auseinandersetzung mit der Gegenwart nicht fehlen. „Die Netz-Ausfallzeiten sind nach wie vor auf sehr niedrigem Niveau“, zeigte sich Mainova-Vorstandsmitglied Prof. Dr. Peter Birkner mit der Zuverlässigkeit der Energieversorgung zufrieden. Andererseits habe man aber Reserven aus den Systemen genommen und könne nicht ungezügelt weitermachen wie bisher.
Deutschland führe momentan einen fundamentalen Transformationsprozess in drei Phasen durch: Die derzeit reine Stromphase, in der die Volatilität der Erneuerbaren durch konventionelle Ergänzungskraftwerke kompensiert wird, werde bis 2020 abgelöst von immer mehr Perioden, in denen deutlich mehr Strom regenerativ erzeugt als verbraucht wird. Spätestens dann werde Power-to-Heat wichtig: „Damit und mit Demand Side Management kämen wir etwa bis 2030 und hätten dann 50 bis 55 Prozent Erneuerbare im System.“ Anschließend seien in der dritten Phase Verfahren für die reversible Speicherung von Energie nötig. „Hier spielt für mich Wasserstoff die entscheidende Rolle“, resümierte Birkner.
Auch um die Sicherheit sei es derzeit nicht schlecht bestellt meint BTC-Vorstand Dr. Jörg Ritter: „Mit unseren Infrastrukturen haben wir heute einen sehr hohen Sicherheitsstandard erreicht." Bei Cyber Physical Systems stehe man allerdings noch ganz am Anfang. Standards seien ein Mittel, die Sicherheit zu erhöhen. „Das Management der Schnittstellen zwischen einzelnen Standards ist jedoch eine Herausforderung, auch für die Sicherheit der zugrundeliegenden IT-Systeme“, betonte er, da in der Smart City nicht nur die Energie, sondern auch Verkehrsinfrastrukturen oder das Gesundheitswesen angesprochen würden. „Und in der Smart City sollen solche Themen ja stärker vernetzt werden.“
Herausforderung Smart City
Am Beispiel der Energieversorgung erklärte er, worauf es ankommt: „Die heutigen Systeme sind sicher, weil sie zentralistisch sind und von oben herunter definierte Steuerungspunkte besitzen. Die Energieversorgung von morgen bringt wesentlich mehr Dezentralität und wir müssen sicherstellen, dass die Systeme zusammen funktionieren.“ Das Zusammenspiel von Systemen ruft auch die Normer auf den Plan, wie etwa die Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE, die damit vor ganz neuen Aufgaben steht: „Mit Themen wie Smart City, Smart Energy oder Smart Grid fangen wir jetzt an, die Produkte miteinander zu Systemen zu verheiraten oder Systeme mit Systemen zu kombinieren“, erklärte DKE-Geschäftsführer Michael Teigeler auf dem Kongress. „Die smarte Stadt hat viele Facetten und wenn man versucht, das auf die Normung abzubilden, ist es wahrhaft eine große Herausforderung“, so Teigeler. Alle Aspekte abzubilden sei das eine, aber sie mit einer Norm zu versehen, ein ganz anderes Thema.
Mehr Vernetzung sieht auch Wolfgang Niedziella, Geschäftsführer des VDE Prüf- und Zertifizierungsinstituts auf die Industrie zukommen: „Bei Produkten, bei denen wir heute verifizieren, ob sie den Standards entsprechen, sieht man einen Trend von proprietären Systemen zu vernetzten Systemen.“ Zu der elektrischen Sicherheit, die sein Institut prüft, kommen neu Themen wie Energieeffizienz hinzu, weil die Zahl der Geräte insgesamt wachse, und auch chemische Prüfungen, weil immer mehr Kunststoffe verwendet werden.
Die Experten waren sich einig, dass man den Herausforderungen gemeinsam begegnen muss. „Die große Aufgabe ist im Moment die Datensicherheit und die Interoperabilität, also das Zusammenspiel verschiedener Systeme zu gewährleisten, denn es gibt keinen Anbieter, der alles kann“, erklärte Niedziella. „Die große Kunst wird es sein, Produkte für verschiedene Länder herzustellen“, prophezeite er. In Deutschland müssen laut Michael Rhode, Geschäfsführer der Maschinenfabrik Reinhausen, vor allem Stadt und Land zusammenrücken: „Die Energiewende in den Städten hat andere Schwerpunkte als auf dem Land, sie gehören aber untrennbar zusammen.“ Die Energiewende finde in zwei Phasen statt: „In den ländlichen Gebieten ist sie schon angekommen, weil dort heute der große Teil der Erzeugungsanlagen für erneuerbare Energien steht.“ Die nächste Phase werde in den großen Cities stattfinden, wenn dort die E-Mobilität und das Management individueller Mobilität ankommen.
Wo bleibt der Mensch?
Bei all den Aufgaben ist nicht zu vergessen: Ohne den Menschen geht es nicht. Doch welche Rolle soll der Mensch in der Smart City spielen? „Vielleicht ist es am besten, wenn man gar nicht wissen muss, dass man in einer Smart City lebt“, meint Prof. Dr.-Ing. Jochen Kreusel, Leiter des Konzernprogramms Smart Grids bei ABB. Die Diskussion um die Smart City ist in seinen Augen richtig, denn nur so könne man überlegen, wie sich die Dinge umsetzen lassen. „Wir müssen aufpassen, mit diesen Begriffen keine überzogenen Erwartungen auszulösen, insbesondere nicht die einer disruptiven Veränderung“, mahnte er. Auch Teigeler plädierte dafür, dass die Smart City für den Menschen unsichtbar bleibt. Dennoch: „Man muss jetzt Anwendungsfälle betrachten, die Technologieebene verlassen und den Mensch in den Mittelpunkt stellen.“
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