Ein digitaler Zwilling ist erstmal nichts anderes als eine digitale Kopie eines vorhandenen analogen Sachverhalts, sei es eine Straße, ein Spielplatz oder ein Gebäude. Der digitale Energie-Zwilling bildet Strom, Wärme, Wasserverbrauch eines Gebäudes oder Quartiers ab, die in einem digitalen Modell nachgebildet werden. So soll er zu einer ökologischen und ökonomischen Energieversorgung in Regensburg beitragen.
Darum geht es im Projekt
Erneuerbare Energiequellen, die künftig den Großteil der Energieversorgung leisten werden, fluktuieren deutlich stärker also fossile Energieerzeugung und können nicht alle in der Produktion bedarfsweise hoch- bzw. heruntergefahren werden. Ihre Integration in das Energienetz erfordert ein zunehmend dezentrales, mehrteiliges und komplexes Energiesystem. Mit dem Ziel unseren Energiebedarf künftig vollständig durch erneuerbare Energien zu decken, braucht es ein dezidiertes Verständnis des Energiesystems, um Verlässlichkeit im Betrieb und Wirtschaftlichkeit im Umbauprozess gewährleisten und die notwendigen Maßnahmen passgenau planen zu können.
Die räumliche Darstellung dieser Energiedaten, ihrer Veränderungen und Zusammenhänge der Energiesystemkomponenten in einem digitalen System schafft neue Erkenntnisse zum Energieverbrauch und hilft dabei, Energiesparpotentiale zu finden, beispielsweise durch eine neue Heizung, neue Fenster oder Dämmung einer Fassade. Dieses Modell kann auch helfen, größere Sanierungsmaßnahmen vorzubereiten und energetisch optimal umzusetzen.
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Was bisher geschah
In der ersten Projektphase wurde ein Prototyp des Digitalen Energie-Zwillings für das Testquartier Margaretenau entwickelt.
© Herbert Stolz
Die Margaretenau eignet sich wie kein anderes Quartier für ein erstes Modellprojekt. Die Baugenossenschaft Margaretenau eG im Regensburger Stadtwesten umfasst 362 Wohnungen, überwiegend im Geschossbau, aber auch einige Reihenhäuser. Hier fanden in den letzten Jahren bereits umfangreiche Forschungs- und Sanierungsarbeiten statt. Die Strukturen und Erkenntnisse dieser Projekte konnten genutzt werden, um die Erfolge im Bereich der Energieversorgung in die Fläche zu kriegen.
Die dort, unter anderem durch umfangreiche Messtechnik und Untersuchungsansätze, erhobenen Daten wurden mit einem dreidimensionalen, dynamischen Gebäudemodell zusammengeführt, in dem umfangreiche Gebäudeinformationen hinterlegt sind (z.B. Flächen, Volumen, Baujahr, Sanierungszustand, Gebäudehülle, usw.). Strom- und Wärmeverbräuche konnten so mit verschiedenen Techniken gemessen und miteinander verglichen werden. Mit diesem Vergleich wurde untersucht, welche Messtechnik und Datengrundlage für ein realitätsnahes digitales Modell des Wohnquartiers notwendig ist, um im weiteren Verlauf auch andere Gebäude und Quartiere mit intelligenten Energiesystemen ausstatten zu können. Im Zuge des Projekts wurden außerdem (datenschutz-)rechtliche Aspekte des Vorhabens in jedem einzelnen Projektschritt mituntersucht.
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Wie geht es weiter?
Der digitale Energie-Zwilling wird im Projekt Zirkuläres Handeln | Energiekreislauf weitergeführt und soll ein skalier- und replizierbares Modell für weitere Quartiere oder die Gesamtstadt erreichen. Der Energieverbrauch oder das Energiemanagement können dadurch an vielen Stellen wirtschaftlicher und ökologischer werden. Die nächsten Schritte dafür liegen in der strategischen und technischen Weiterentwicklung von Anwendungsfällen im Prototypen. In naher Zukunft soll zudem eine weiterführende rechtliche Beratung zu den einzelnen Anwendungsfällen eingeholt werden.
