Smarte Caports
Eine effiziente Herangehensweise
Ausgangssituation
- Steigender Energieverbrauch
- Ablehnung der Atomenergie in Deutschland,
was zu einem Zukauf von Energie aus dem Ausland führt
- Steigende Energiepreise
- Der Übergang von nicht-erneuerbaren Energien zu grüner Energie erfolgt nur langsam
Problematiken
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Je mehr Energie aus dem Ausland bezogen wird, desto größer wird die Abhängigkeit vom Lieferanten, was in bestimmten Situationen zu größeren Risiken führt.
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Energieerzeugungsanlagen, die umfangreiche Flächen beanspruchen und oft nicht zu den umweltfreundlichsten Einrichtungen zählen, müssen aufgrund ihres Logistikbedarfs häufig außerhalb städtischer Gebiete platziert werden, was zu längeren Stromnetzen mit erhöhten Energieverlusten führt und sowohl die Effizienz der Energieversorgung als auch die Umweltbelastung negativ beeinflusst.
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Bei der Energienutzung kommt es zu starken Spitzenbelastungen des Netzes. Morgens und abends, wenn die Menschen zur Arbeit gehen und wenn sie nach Hause kommen.
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Derzeit gibt es keine optimale Energiespeicheranlage. Diejenigen, die es gibt und die sich in der Entwicklung befinden, sind recht groß und können nicht in Wohngebieten einer Stadt installiert werden.
Situation Markt
Elektroautos in Deutschland
Die Initiative, von Verbrennungsmotoren auf Elektromotoren umzustellen, hat bisher keine umfassende Umsetzung erfahren. Der Übergang zu Elektrofahrzeugen vollzieht sich nur schleppend, obwohl deutsche Automobilhersteller mittlerweile ein recht vielfältiges Angebot an Elektroautos bereitstellen.
Herausforderungen Markt
- Die Entwicklung der Infrastruktur für Elektroautos geht sehr langsam voran
- Es gibt kein einheitliches Serviceangebot für Elektroauto-Nutzer.
Situation Stadt
Städtebaulicher Zustand
Aufgrund des Bevölkerungswachstums in den Städten nimmt die Dichte der Städte zu und es steht immer weniger Platz zur Verfügung. Ein Teil des Bedarfs wird nicht durch den Bau neuer Einrichtungen gedeckt, sondern durch die Modernisierung oder Optimierung bestehender Einrichtungen. Beispiel: Aufstockung von Dachgeschossen zu Wohnzwecken. Alte Kasernen werden in Mehrfamilienhäuser umgewandelt.
Herausforderungen Stadt
- Wachsende bebaute Fläche
- Steigende Kosten für Grundstücke
Entwicklungen in naher Zukunft
Die fortschreitende Entwicklung der künstlichen Intelligenz wird zunehmend mehr Rechenleistung beanspruchen und somit den ohnehin schon steigenden Stromverbrauch weiter erhöhen, was die Erschließung neuer Energiequellen notwendig macht. Parallel dazu werden Autopilot-Systeme in Fahrzeugen ein Sicherheitsniveau erreichen, das es ihnen ermöglicht, sicher durch städtische Umgebungen zu navigieren. Ein wesentlicher Aspekt für ein angenehmeres städtisches Leben ist die Reduktion der Anzahl einzelner Fahrzeuge durch den Übergang vom motorisierten Individualverkehr zu öffentlichen Verkehrsmitteln, wobei Carsharing eine wichtige Rolle spielt. Uber hat bereits Autopiloten in seinen Taxis implementiert, und Tesla plant, diese Technologie auch in seinen Carsharing-Fahrzeugen einzusetzen. Darüber hinaus werden die technischen und rechtlichen Rahmenbedingungen so angepasst, dass die Batterien von Elektroautos zukünftig auch als Energiequellen für den Haushaltsbedarf genutzt werden können.
In naher Zukunft werden wir eine deutliche Zunahme von Elektroautos in unseren Städten beobachten, die sowohl im individuellen Verkehr als auch im Carsharing-Sektor genutzt werden. Diese Entwicklung erfordert eine Infrastruktur, die nicht nur komfortabel und bequem ist, sondern auch leicht zugänglich. Dazu gehört insbesondere das Vorhandensein von Ladestationen in der Nähe wichtiger Punkte des Interesses (POIs), um den Anforderungen der Nutzer gerecht zu werden. Parallel dazu ist es unabdingbar, die wachsende Stromnachfrage mit sauberer Energie zu decken. Ein effizienter Ansatz besteht darin, Strom direkt dort zu erzeugen, wo er auch verbraucht wird, um Verluste auf ein Minimum zu reduzieren.
Lösungsvorschlag
In städtischen Gebieten existieren zahlreiche ungenutzte Flächen, die sich ideal für die Erzeugung grüner Energie eignen, insbesondere durch die Installation von Solaranlagen. Besonders große Parkflächen bei Einkaufszentren, Bürokomplexen und Fabriken, die hauptsächlich während der Hauptverkehrszeiten genutzt werden und zu etwa 90% der Zeit weniger als 15% belegt sind, bieten eine hervorragende Gelegenheit zur doppelten Nutzung. Durch das Aufstellen von Photovoltaik-Panelen auf Carports könnten diese Flächen sowohl als Parkraum als auch zur Energiegewinnung dienen. Carports, die mit Solarpaneelen ausgestattet sind, bieten nicht nur grüne Energie, sondern schützen die Fahrzeuge auch vor Witterungseinflüssen. Die Integration von Ladestationen für Elektroautos in diese Carports ermöglicht zudem eine direkte Versorgung der Fahrzeuge mit kostengünstiger Sonnenenergie, anstatt auf herkömmlichen Strom aus dem Netz zurückzugreifen. In der Zukunft könnten Elektroautos sogar darüber hinausgehen und als Energiequelle für den Haushaltsbedarf dienen, was ihren Nutzen über die reine Mobilität hinaus erweitert.
