Energia a jövő városának
Az észak-hesse-i Wolfhagen kisváros Németország egyik leghatékonyabb városa. Amit ott már kis léptékben megvalósítanak, az hamarosan valósággá válhat az olyan nagyvárosokban, mint Frankfurt am Main.
energia-1.png
A Wolfhagen Hesse északi részén található, a Habichtswald Természeti Park és a Hosszú Erdő között. A kisvárost favázas házak jellemzik a központban. Körülbelül 14 000 ember él ott. Ebben az első pillantásra szemlélődőnek tűnő idilli idillben egy intelligens város prototípusa jön létre, amely minimálisra csökkenti energiafogyasztását a különböző alkatrészek intelligens hálózata révén, és szükségleteit megújuló erőforrásokból fedezi.
A Szövetségi Környezetvédelmi Ügynökség (UBA) szerint Németországban az energiaszektor volt a legnagyobb antropogén üvegházhatású gázkibocsátás forrása, 2014-ben mintegy 85 százalékkal. Nem utolsósorban emiatt a Szövetségi Kutatási Minisztérium elindította az „Energiatakarékos város” versenyt. Az öt nyertes, köztük Wolfhagen, öt év alatt öt millió eurót kap. Tudományos szakértők támogatásával Észak-Hessen az önkormányzati energetikai átmenet felé tart. 2008 áprilisában a városi tanács egyhangúlag úgy határozott, hogy az áramellátást 2015-ig teljes egészében helyi megújuló energiákból fedezi. Ezt a célt a közösségi szélerőmű 2015 végén történt megépítésével érték el. De ezzel még korántsem ért véget.
Egy másik technológia, amely jelentősen hatékonyabbá teszi az energiafogyasztást, de nem a Wolfhagen középpontjában áll, például a kapcsolt energiatermelés. Az alagsorban kapcsolt hő- és villamos energia mellett történő fűtés nemcsak hőt, hanem áramot is termel. Az ilyen rendszerek átfogó hatékonysága meghaladja a 90 százalékot. Az energia tárolásának másik lehetősége az energia-gáz elve: A villamos energia gázzá történő átalakításával a megújuló energiák kémiai formában hosszú távon és nagy mennyiségben tárolhatók. A vízelektrolizátorok villamos energiával hidroként és oxigént termelnek a vízből. A hidrogént különböző módon lehet integrálni az energiarendszerbe, például üzemanyagcellás járművek üzemanyagaként vagy gáztüzelésű erőművekben villamos energia és hő előállítására.
Minél nagyobb az ingadozó megújuló energiák aránya, annál magasabbak az igények a hálózatokkal szemben. A hálózat stabilitásának biztosítása érdekében rövid időn belül össze kell hangolnia a fogyasztást és az inputot. Az ilyen alkalmazások előfeltétele az intelligens hálózat, egy intelligens elektromos hálózat. A cél nem az, hogy a termelést a keresletnek megfelelően állítsák be, mint ez eddig volt, hanem éppen ellenkezőleg, hogy a megújuló energiatermelés szerint befolyásolja az áramfogyasztást (keresleti oldali integráció). Ebből a célból a háztartási készülékeket és a decentralizált villamosenergia-tároló eszközöket (például az elektromos autókat) rugalmasabban kell tölteni. "A következő évben Wolfhagen első 35 háztartása használhatja majd ezt a rendszert" - számol be Sager-Klauß. Ha többlet van a nap- vagy szélenergiáról, az önkormányzati közművek jelzik majd ügyfeleiknek, hogy most van itt a megfelelő idő az áramfogyasztásra. Ezután az intelligens hűtőszekrények lehűlnek, hogy később egy ideig kikapcsolhassanak anélkül, hogy a hőmérséklet túl magasra emelkedne. A mosógépeket automatikusan be lehet kapcsolni. A rugalmas tarifarendszernek arra kell ösztönöznie az embereket, hogy fogyasztják az áramot, ha annak bőségesen vannak - és ugyanakkor olcsóbban is kínálják.
»Elektromos járművek lehetne Áramforrás vagy Puffertárolás törvény. "
Wolfhagenben sem feledkeztek meg a forgalomról. Többek között az önkormányzati közművek kölcsönadnak egy VW E-up-ot! az érdeklődő polgároknak. Elektromos kerékpárok kölcsönözhetők és tesztelhetők az EnergieOffensive Wolfhagentől, aki szintén a projekt partnere. Általánosságban elmondható, hogy az elektromobilitás a jövő energia-koncepciójának releváns eleme. Miután létrehozták az elektronikus járműveket - és napenergiából vagy szélenergiából áramot merítenek - a motorizált egyéni szállítás nemcsak teljesen CO2-semleges. A technológiának van még egy előnye: Ha a megújuló energiaforrások bővülnek a jövőben, akkor nagy kapacitásokra lesz szükség kapacitásfelesleg esetén.
És pontosan ez a lehetőség rejlik az e-autókban. Van értelme az akkumulátorokat a jelenleg nem szükséges szél- vagy napenergia tárolására használni. A parkolók elektromos hálózatához csatlakoznának. Ezután az autót fel lehet tölteni, vagy ideiglenes tárolóként lehet használni a nap- vagy szélenergia feleslegéhez.
Ez úgy hangzik, mint a jövő álma, de a kísérleti projektekben már megvalósítják: a nyáron például a Mitsubishi kétirányú töltőállomást mutatott be a "jármű-rács" elv alapján - az autó online állapotba kerül. Ez azt jelenti, hogy az úgynevezett „power box” interfésszel ellátott elektromos jármű és egy fotovoltaikus ház felváltva működhet áramforrásként vagy puffertárolóként. A Mitsubishi két villamosított járműtípusa - a teljesen elektromos elektromos jármű és a bedugható hibrid Outlander - gyárilag készül erre a feladatra. Nem a tárhelyük teljes kapacitását használják fel vezetésre. A házban előállított elektromos energia, például a tetőn lévő napelemek által, betölthető a meghajtó akkumulátorába. Ezzel szemben, ha szükség van rá, az áramot visszavezetik a házba.
Frankfurt am Main metropolisa szintén ambiciózus célt tűzött ki maga elé, hogy 2050-ig teljes mértékben kielégítse energiaszükségletét a villamos energia, a fűtés és a helyi közlekedés területén a városból és a régióból származó megújuló energiával. "Számítási eredményeink azt mutatják, hogy a város teljes és biztonságos megújuló energiával történő ellátásának célja elérhető, ha a frankfurti és a régió felének megújuló energiáiban rejlő lehetőségeket kiaknázzák" - állítja Gerhard Stryi-Hipp. A szakértő a Fraunhofer Solar Energy Systems Intézet (ISE) intelligens városok üzletágát vezeti, és két kollégájával elvégezte a Frankfurtra vonatkozó számításokat. A városnak csak nagyobb távolságból kellene megszereznie a szélenergiát és a biomasszát Hessen államból. "De mivel az önellátáshoz nagyon nagy kapacitású elektromos tároló telepítése szükséges, javasoljuk a 95 százalékos önellátást" - mondja Stryi-Hipp. "Ez jó kompromisszumot jelent a kiterjedt önellátás és az elfogadható energiaköltségek között, mivel a villamosenergia-tárolási kapacitás negyedére csökkenthető."