Digitale Dekarbonisierung

Neunzehn der zwanzig bislang wärmsten Jahre fallen in die Zeit seit der Jahrtausendwende. Wetterextreme nehmen mehr und mehr zu. Diese Phänomene sind der Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre geschuldet, die seit Beginn der Industrialisierung stetig ansteigt. – Wir müssen jetzt handeln.


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Wie können digitale Technologien bei der Bewältigung des Klimawandels helfen?

Bei der Digitalisierung wird ein ganzes Bündel neuer Technologien eingesetzt, durch die analoge in digitale Informationen umgewandelt werden. Digitaltechnik ermöglicht heute sowohl Erkenntnisse in Echtzeit als auch Vorhersagen und sogar autonome Eingriffe in Systeme aller Art. Im Zentrum stehen dabei stets Daten, die auch für das intelligente Management von Energieressourcen und -verbräuchen benötigt werden. Ein erheblicher Nutzen für die Klimarettung! Denn je optimierter ein Energiesystem dank Digitalisierung arbeitet, desto weniger Treibhaus­gase setzt es frei.


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Was versteht man unter Energiesystemen?

Unter Energiesystemen wird die Summe aller an einem Ort oder Region installierten Kraftwerke, Solaranlagen, Windräder, Elektrogeräte usw. verstanden. Es handelt sich demnach um technische Komponenten, die Energie erzeugen oder auch verbrauchen. Physikalisch korrekt müsste hier allerdings von Wandeln der Energie gesprochen werden.


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Was ist an Digitaler Dekarbonisierung neu?

Digitale Dekarbonisierung geht weit über die herkömmlichen Optimierungsansätze der Planung und Steuerung von Energiesystemen hinaus. Hier wird weder die Leistung jeder einzelnen Energieanlage für sich isoliert optimiert noch werden energieintensive Prozesse mit digitaler Technik lediglich aufgerüstet. Die Erfahrung zeigt, dass diese gängigen Ansätze häufig zu kurz greifen. Wesentliche Verbesserungspotenziale für mehr Klimaschutz werden so nicht genutzt.

Bei der Digitalen Dekarbonisierung wird zunächst ein digitaler Zwilling oder Digital Twin des bestehenden Energiesystems erstellt. Dieses digitale Modell ermöglicht für alle infrage kommenden Komponenten, wie beispielsweise Kraftwerke, Solaranlagen, Leitungen und Maschinen, eine nach Art, Auslegung und Anordnung optimale Planung. Darüber hinaus ermöglicht Digitale Dekarbonisierung schließlich auch den energieeffizienten Regelbetrieb von Energiesystemen auf Minutenbasis und somit insgesamt eine Reduktion des CO2-Ausstoßes.


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Welche Sektoren sind bei Digitaler Dekarbonisierung besonders relevant?

Vordergründig steht die Energiewirtschaft selbst im Zentrum, aber das wäre zu klein gedacht. Gerade die integrierende Optimierung der Nutzerseite, also Verkehr, Infrastruktur zur Daseinsvorsorge, Gewerbe- und Wohngebäude und natürlich auch alle Industrien sowie die Landwirtschaft sind in sinnvollen Clustern abzubilden. Die bereits diskutierte Smart City ist beispielsweise ein solcher Cluster.

Es sind alle Sektoren und in deren Wechselwirkung zueinander zu betrachten, um die bestmögliche Dekarbonisierung unter vor Ort gegebenen Rahmenbedingungen zu erkennen. Die Entscheider finden entsprechend in den jeweiligen Sektoren digital unterstützt sowohl technologisch als auch wirtschaftlich tragfähige Lösungen zur eigenen Dekarbonisierung.


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In welchen Fällen wurde Digitale Dekarbonisierung bereits eingesetzt?

Digitale Dekarbonisierung wurde bereits in zahlreichen Projekten wirtschaftlich eingesetzt. Bei­spielsweise konnte mit diesem System im Bereich der Fernwärme für einen städtischen Ener­gieversorger in Norddeutschland ein ökonomisch darstellbares Einsparpotenzial für Kohlendi­oxid von bis zu 75 Prozent bis zum Jahr 2030 ermittelt werden.

In einem anderen Anwendungsfall, einer industriellen Großmolkerei, konnte die Methode einen realistischen Pfad aufzeigen, wie bei gleichbleibenden Kosten bis zu 40 Prozent Kohlendioxid eingespart werden können.