Immer mehr elektrische und elektronische Geräte in Haushalten produzieren immer mehr Daten. Mit dem Projekt "Sina" treibt die Hochschule Luzern (HSLU) die Digitalisierung voran und entwickelt eine Lösung für den sicheren Datenaustausch zwischen Gebäuden und Energieversorgern. Dies ermögliche Stromeinsparungen für jede und jeden, heisst es in einer Aussendung dazu.
Die Anzahl elektrischer Geräte in Haushalten wächst. Wärmepumpe, Photovoltaik-Anlage und E-Auto sollen dabei helfen, den CO2-Ausstoss zu reduzieren. Dadurch steigt der Strombedarf. Ein Problem dabei: Erneuerbare Energie wie Solarstrom sind nicht immer gleichmässig im Netz vorhanden. Um alle Geräte möglichst effizient und flexibel zu betreiben, müssen sie miteinander – und mit dem Stromnetz – kommunizieren. Dazu braucht es Daten und Datenaustausch. Doch oft erheben und bewirtschaften die Hersteller der Elektroinstallationen ihre Daten nur für sich. Ein Projekt der HSLU soll nun diesen Datenaustausch erleichtern und so jedes Haus zum potenziellen Smart Home werden lassen.
Energiemanagementsysteme – auch bekannt als Smart Home – ermöglichen dabei die Abstimmung elektrischer Produzenten (z.B. PV-Anlage), Verbraucher (z.B. Wärmepumpe) und Speicher (z.B. Elektroauto). Aber Energiemanagementsysteme sind heute nur mit teuren Installationen vor Ort möglich. Dabei könne allein durch die Sensibilisierung der Menschen über ihre Messdaten bis zu neun Prozent Stromeinsparungen erreicht werden. Das zeigten verschiedene Untersuchungen in der Schweiz, so die HSLU. Das Prinzip: Wer seine Stromdaten kennt, kann sein Verhalten ändern. Noch weitergedacht, heisst das: Wer alle Stromdaten kennt, kann das komplette Energiesystem optimieren.
Genau hier will die Arbeit der HSLU gemäss Mitteilung ansetzen. Sogenannte Datenräume ermöglichen demnach den Austausch digitaler Messungen über System- und Plattformgrenzen hinweg. "Ein Datenraum orchestriert den Zugriff auf die Daten der einzelnen Haushalte. Zusammengeführt sind die Daten sehr wertvoll", sagt Christoph Imboden, Forschungsleiter am Institut für Innovation und Technologiemanagement IIT der HSLU. Er und sein Team arbeiten unter Einbezug der Privatwirtschaft und mit Unterstützung des Bundesamts für Energie BFE über das Programm Energieschweiz an der Digitalisierung und dem Aufbau von Datenräumen im Energiesektor in der Schweiz. "Die Nutzbarkeit von vielen verschiedenen Messpunkten führt zu mehr Energieeffizienz, Flexibilität und überhaupt zu einer viel besseren Ausnutzung der Energie-Infrastruktur", betont Imboden. Voraussetzung dafür sei, dass die Eigentümerinnen und Eigentümer der Daten damit einverstanden seien.
"Vertrauenswürdige Datenräume zeichnen sich dadurch aus, dass Nutzerinnen und Nutzer ihre Daten nach eigenem Willen und mit der nötigen Kontrolle zur Verfügung stellen können", so Imboden weiters. "Es funktioniert wie beim E-Banking, wo die Menschen bestimmen, wer ihnen eine digitale Rechnung schicken darf und wer nicht. Mit Datenräumen kann man regeln, wer den eigenen Stromverbrauch optimieren darf und wie." Ihm und seinem Team ist es gelungen, einen Datenraum im Energiesektor aufzubauen, der alle Datenschutzanforderungen erfüllt.
Der von der HSLU entwickelte Ansatz biete die Infrastruktur, welche Akteuren einen gleichberechtigten Datenzugang auf der Grundlage eines gemeinsamen Kodex mit Vereinbarungen, Regeln und Normen ermöglichten, so die HSLU. Die Daten müssten dabei nicht zentral gespeichert werden. Auch die Installation zusätzlicher Hardware entfalle. "Das führt zu grossen Kosteneinsparungen, einer Marktdynamisierung und auch zu einer Reduktion der Datenmenge, die transferiert und gespeichert werden muss", betont Imboden.
Die Technologie müsse aber noch weiterentwickelt und an die Bedürfnisse der Schweizer Akteure angepasst werden, so die Mitteilung. Das Potenzial sei jedoch riesig: Würde man 80 Prozent aller Schweizer Haushalte mit Datenräumen zu Smart Homes aufrüsten, könnten jährlich 5,32 TWh Strom eingespart werden, so Imboden. Das sei in etwa so viel Elektrizität wie die Bahnen, Trams, Trolleybusse und E-Autos in der Schweiz in einem Jahr verbrauchen.
Das Projekt Sina:
Der Ansatz der Smart INteroperability Architecture (Sina) ist eine digitale Lösung für den schnellen, kostengünstigen und sicheren Datenaustausch im Gebäude-Ökosystem. Sina biete einen strukturierten technischen und organisatorischen Rahmen für den Zugang, die Verarbeitung und die anschliessende Nutzung von dezentral gehaltenen Daten über die Grenzen der regulierten Sektoren hinweg in die Privatwirtschaft, heisst es. Die Arbeiten der Hochschule Luzern in Kooperation mit dem Neuenburger Technologie-Innovationszentrums CSEM sowie private Firmen aus dem Energiesektor wurde durch das Bundesamt für Energie BFE über das Programm EnergieSchweiz unterstützt.
