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Smart City - intelligentes Zusammenspiel der Themen Energie, Mobilität und Stadtentwicklung „Hydrogen Cities – Wasserstoffstädte“ Hannovermesse, April.

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Präsentation zum Thema: "Smart City - intelligentes Zusammenspiel der Themen Energie, Mobilität und Stadtentwicklung „Hydrogen Cities – Wasserstoffstädte“ Hannovermesse, April."—  Präsentation transkript:

1 Smart City - intelligentes Zusammenspiel der Themen Energie, Mobilität und Stadtentwicklung „Hydrogen Cities – Wasserstoffstädte“ Hannovermesse, April 2011 Dr. Rittmar von Helmolt Bundesverband Smart City e.V.

2 Globale Megatrends erfordern lokale Antworten und Lösungen Fünf Megatrends, die nachhaltig auf die Stadtentwicklung wirken: Demografischer Wandel Urbanisierung Energiewandel – Ersetzen fossiler Energieträger durch regenerative Quellen – Energiespeicherung fluktuierender Quellen – Ersatz von Großkraftwerken durch dezentrale Einheiten Neue Mobilitätsmuster – Global zunehmende Mobilität – Ausbau der Mobilitäts-Infrastruktur – Alternative Antriebe, Elektromobilität Digitales Leben – Vernetzung der virtuellen und realen Welt – Ubiquitäre computerbasierte Intelligenz – Konvergenz von Technologien

3 Mobilität: Gegenläufige Trends (Europa) Urbanisierung Schrumpfen Der Bevölkerung im ländlichen Raum Schrumpfen Der Bevölkerung im ländlichen Raum Angepasste Infrastrukturlösungen -Geteilte Nutzung -Neue Mobilitätsdienstleistungen Wachstum der Zentren Wachstum der Zentren Urbane Mobilität -Kleinfahrzeuge -Geteilte Nutzung -ÖPNV -Fußgänger- und Fahrradverkehr Rinspeed Opel General Motors Detroit People Mover

4 Energiewandel: Beispiel Dänemark Quelle: Siemens AG,

5 Wie klein können energie-autarke Einheiten sein? Bedeutung der zentralen Energieerzeugung wird geringer Regenerative Energie  dezentrale Energieerzeugung  Mittel zur Beschaffung von Energieträgern fließen nicht mehr aus den Regionen ab Aber: Kann eine Stadt sich selbst mit vor Ort regenerativ erzeugter Energie versorgen? Investition (vorab) Eingesparte Brennstoff- kosten (zukünftig)

6 Kann sich eine Stadt autonom mit regenerativ erzeugter Energie versorgen? Energiebedarf Frankfurts Fläche 248 km², knapp Einwohner  Energiebedarf von Menschen: 20 TWh/Jahr Potential zur Energieerzeugung Solarstrom von 248 km²: ca. 25 TWh/Jahr* (Windstrom eher weniger)  Wie sinnvoll ist das? Die Stadt braucht auch in Zukunft die Versorgung von außen – auch mit Energie *Solarstrom-Ertrag max. ca kWh/Jahr∙m² (M. Kaltschmitt et al., 2006) Masdar City: Selbst dort ist Versorgung von ausseralb nötig

7 Wasserstoff als Langzeit- Energiespeicher Beispiel: Hybridkraftwerk (Enertrag)

8 Kein Science Fiction: Wasserstoff-Speicher in Salzkaverne (Texas) Datengrundlage: Speicherkapazität:70,8 Mio. m 3 Nutzbares Volumen:39,6 Mio. m 3 Max. Speicherdruck:150 bar Arbeitsdruck:55 – 150 bar Füllrate:~ 2,1 Mio. m 3 /Tag Entnahmerate:druckabhängig Inbetriebnahme:Q H 2 von Produktionsquelle H 2 an Kunden Deckschicht H 2 -Speicherung Salzdom Quelle: Praxair Canada Inc. Energiespeicher-Äquivalent 210 GWh  ca. 1% des Jahres-Energiebedarfs von Frankfurt Zum Vergleich: Großer Pumpspeicher: 8 GWh 1 Mio. E-Fahrzeuge: 20 GWh Alle Pumpspeicher in D: 40 GWh

9 Brennstoffzellen- fahrzeuge  Hohe Reichweite ohne Einschränkung bei Fahrzeuggröße/Funktionalität  Jederzeit null Emissionen  Schnelle Betankung (3 Min.), entkoppelt vom Parken Opel HydroGen4 (Adam Opel AG)

10 Die „Smart City“ ist nicht autark, sondern intelligent vernetzt Intelligente Einbindung von Gebäuden in die (vorhandenen) Siedlungsstrukturen – Sinnvolle Anbindung an Verkehrssystem – Stadtplanung und Verkehrsvermeidung – Nutzung Regionaler Wärmequellen, Nahwärmeversorgung – Lokale Speicherung von Energie statt Ausbau des Verteilnetzes Vernetzung der Stadt mit der umliegenden Region Gemeinsame Zielsetzung für die Region (statt Optimierung jeder Kommune für sich selbst) Die „Smart City“ besteht nicht aus energieautarken Einzelobjekten, sondern reduziert durch systemische Optimierung und Vernetzung den „energetischen Fußabdruck“ der gesamten Region.

11 Smart City – mehr als die Summe der Teile Infrastruktur Smart City Cluster Gebäude Information & Kommunikation Energie Mobilität Themen Technologien Stadt- entwicklung Themenfelder des Bundesverbandes Smart City

12 Bundesverband Smart City e.V. Dr. Rittmar von Helmolt

13 Zweck des Verbandes  Förderung von Wissenschaft und Forschung auf dem Gebiet der intelligenten Stadt der Zukunft  Förderung der Entwicklung, Erprobung und Implementierung entsprechender Konzepte.  Kooperationsplattform und Erfahrungsaustausch zu den Themen  Umweltschonende Energieerzeugung, - verteilung und –nutzung  Nachhaltige Gebäude-, Stadt- und Regionalentwicklung  Smart Grids: kommunikationsgestützte und dezentral gesteuerte Energienetze  Private und öffentliche Mobilität, insbesondere Elektromobilität  Urbane Wertstoff- und Rohstoffwirtschaft von und für die Stadt  Gesundheitsversorgung der Zukunft  Erzeugung von Nahrungsmitteln im urbanen Raum  Wohnen, Leben und Arbeiten in einer alternden Gesellschaft  Konzipierung und Formulierung von Forschungsanträgen.  Öffentlichkeitsarbeit

14 Deutschland: Primär- und Endenergieverbrauch (2011) Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V., 2012 Primärenergie- verbrauch 3760 TWh Endenergie- verbrauch 2430 TWh Pro Kopf: Gesamt: kWh Strom: kWh Privathaushalte: kWh

15 Megacities (> 10 Mio. Einw.) New York 12.4 million London 8.7 Tokyo 6.9 Paris 5.4 Moscow 5.4 Shanghai 5.3 Rhine-Ruhr 5.3 Buenos Aires other cities with population over 5 million 1 Megacity (10 million+ population) 1950: Eine Stadt >10 Mio. Einwohner 2012: 26 Städte >10 Mio. Einw.

16 Geringe Last Fahrprofil Lastprofil Konstantfahrt (Autobahn) Stop-and-Go (Stadtverkehr) Hohe Last Anwendungsfelder verschiedener Antriebskonzepte


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