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Themenreihe e-motion 2012: Die Zukunft von Smart Energy in Deutschland

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Das Themenfeld Smart Energy stellt einen wichtigen Bestandteil in der Diskussion um Smart Cities dar. Welche Herausfordungen und Tendenzen sich dabei für Deutschland ergeben, wurde in der 2011 von der Fraunhofer ESK durchgeführten Studie „Smart Grid Communications 2020. Fokus Deutschland“ thematisiert.

Die Studie zeigt den heutigen Stand der Elektroenergieversorgung in Deutschland auf und geht auch auf die zukünftige Energieversorgung ein. Bei dieser werden Smart Grids eine bedeutende Rolle spielen. Darüber hinaus beschreibt die Studie die wichtigsten Marktanforderungen in dem Bereich Smart Grids und thematisiert aktuelle Standardisierungs- und Forschungsaktivitäten im Rahmen des intelligenten Ausbaus des deutschen Stromnetzes bis 2020.

Technischer Ausbaubedarf zum einen und weiterer Forschungsbedarf zum anderen bestehen in dem Themenfeld Smart Energy vor dem Hintergrund, dass die Bundesregierung auf Grundlage ihres Energiekonzeptes den derzeit bei 16 % liegenden Anteil erneuerbarer Energien an der Stromversorgung bis 2020 auf 35 % steigern möchte. Die Nutzung von Windenergie macht gegenwärtig von den erneuerbaren Energien den größten Anteil für die Stromerzeugung aus, während Biogas und Photovoltaik in Bezug auf die Gesamtbilanz der Stromversorgung eine wesentlich kleinere Bedeutung haben. Die beiden letzteren beeinflussen aber laut der Studie stark die Netzstabilität und die Energiebilanz in den Verteilnetzen, in die sie eingespeist werden.

Um das Ziel der Steigerung des Anteils von 35 % an erneuerbaren Energien zu erreichen, werden Smart Grids notwendig. Diese dienen der Vernetzung und Steuerung der intelligenten Energieerzeugung, der Energiespeicherung und dem Energieverbrauch mit Hilfe von Informations- und Kommunikationstechnologien.

Die Integration erneuerbarer Energien in die bestehende Energieversorgung bringt neue Herausforderungen mit sich: sie erfordert auf allen Netzebenen flexiblere Strukturen, für welche ein neues Kommunikations- und Steuernetz zum einen für die Verteilnetze und zum anderen zum Verbraucher hin nötig ist. Für die Einbindung erneuerbarer Energien bedarf es aber auch des Einbaus zusätzlicher Speicherkapazitäten. Dazu ist ein Ausbau der Leistung und der Kapazität der Speicher elementar. Die technologische Herausforderung für die Kommunikationsforschung besteht laut der Studie darin, wirtschaftliche und sichere Kommunikationslösungen für die verschiedenen Anwendungen des Smart Grids und die beteiligten intelligenten Komponenten des Stromnetzes bereitzustellen.

In Hinblick auf die Marktpotenziale tragen Smart Grids der Studie nach zu einer umweltschonenden und effizienteren Stromerzeugung sowie –nutzung bei. Eine hohe Kosteneinsparung wird beispielsweise für die Steuerung des Verbrauchs gesehen. Auch können durch Smart Grids die Stromerzeugung durch Lastverschiebung und Lastabwurf effizienter gestaltet und Lastspitzen vermieden werden. Deutschland hat dem „VDE-Trendreport Elektro- und Informationstechnik 2011“ (Schwerpunkt Smart Grids) nach im weltweiten Vergleich sogar die größten Kompetenzen, Realisierungsmöglichkeiten und Standortchancen im Bereich Smart Grids. Dies liegt unter anderem daran, dass große Industrieunternehmen wie Siemens bereits frühzeitig in den Sektor Smart Grids investiert haben. Hinsichtlich der Umsetzung des Smart Meterings als ein Bestandteil der Smart Grids stellt die forsa-Studie „Erfolgsfaktoren von Smart Metering aus Verbrauchersicht“ jedoch heraus, dass die Verbraucher die Einführung von Smart Metern nur zögerlich in Angriff nehmen. Grund hierfür sei, dass zum einen zu wenig Wissen über das technologische Potenzial sowie das Gerät selbst vorhanden sei und zum anderen die Angst vor dem „gläsernen“ Konsumenten weit verbreitet sei.

Schließlich stellt die Studie auch besonders interessante Anwendungen für die Entwicklung des intelligenten Stromnetzes in Deutschland dar. Hinsichtlich der Anwendungen im Bereich des Netzmanagements werden Anwendungen für den Ausbau des betreiberinternen Kommunikationsnetzes mit dem Ziel einer automatisierten Betriebsführung benötigt, um eine zentralisierte Überwachung und Steuerung der Netzelemente zu erreichen. Im Bereich der verbrauchernahen Anwendungen ist das Feld der Infrastrukturen im Rahmen von Smart Metering interessant. Laut der Studie reicht das Spektrum der Forschungsprojekte vom Design eines Smart Metering Netzwerkes bis zu den darauf aufbauenden Anwendungen Demand Side Management und Energy Management im Kundenbereich, der Einbindung von Elektro-Automobil-Ladestationen und Photovoltaikanlagen sowie dem Aufbau und Betrieb eines virtuellen Kraftwerkes.

Welche Potenziale und Herausfordungen Smart Grids aktuell mit sich bringen, wird auch Sebastian Gölz vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE auf der Tagung e-motion am 25.05.2012 in seinem Vortrag „Smart Energy: Intelligente Netze und die Herausforderungen für den Endkunden“ betrachten. Ergänzend dazu wird Kathrin Humboldt in ihrem Vortrag „Das T-City-Projekt ‚Smart Metering‘“ über konkrete Erfahrungen in der Umsetzung von Smart Metering in der T-City Friedrichshafen sprechen und diese in die allgemeinen Entwicklungen im Bereich Smart Energy einordnen.

Digitale Kommunikation im Wandel

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Seit ihrer Einführung vor fast 20 Jahren hat die SMS einiges mitgemacht. Zunächst als digitales Geschenk an die Kunden eingeführt, da man auf Seiten der Netzbetreiber nicht mit genügend Interesse rechnete entwickelte sie sich beständig zum Lieblingskommunikationsmittel der Deutschen.

Laut BITKOM Schätzungen erreichte das SMS-Volumen in Deutschland im letzten Jahr mit 46 Milliarden verschickten Nachrichten einen historischen Höchststand. Die Gründe für diese Entwicklung liegen neben der gestiegenen Verbreitung von Mobiltelefonen (in Deutschland gibt es mittlerweile mehr Handys als Einwohner) sicherlich auch in immer günstigeren Mobilfunktarifen.

Doch es droht Ungemach. Glaubt man Chris Ziegler von The Verge, so tritt die SMS in Europa langsam den Rückzug an. Dies gilt selbstverständlich nicht für alle europäischen Länder, wie die zuvor genannten Zahlen für Deutschland belegen. Ziegler bezieht sich in seinem Artikel auf die Erhebungen des größten finnischen Mobilfunkanbieters, Sonera, der das SMS Aufkommen am 24. Dezember 2011 maß. Die Anzahl von 8,5 Millionen verschickten Nachrichten lag dabei um 22 Prozent niedriger als im Vorjahr.

Grund für den SMS-Schwund könnte die stetig steigende Nutzung des mobilen Internets per Handy sein, die auch die Nutzung von Facebook, Twitter und Nachrichten Apps wie WhatsApp oder yuilop begünstigen durch die den Kunden meist keine zusätzlichen Kosten entstehen. Es bleibt abzuwarten, ob die SMS erneut überraschen kann, oder die 160 Zeichen von der digitalen Bildfläche verdrängt werden.

Themenreihe e-motion 2012: Sexuelle Aufklärung in Zeiten von Google, Facebook & Co.

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Warum gibt es das Internet? Die scherzhafte Antwort vieler Netzbewohner auf diese Frage lautet Porn!. Die Ergebnisse entsprechender Suchanfragen lassen den Eindruck zu, dass dies tatsächlich der Fall sei. Unbestrittenermaßen ist es heutzutage mit Hilfe des Internets wesentlich einfacher, Zugang zu Erotikinhalten zu bekommen, die früher Videotheken, dem Zeitschriftenhandel oder dem TV-Abendprogramm vorbehalten waren.

Gerade Jugendliche können so bestehende gesetzliche Regelungen umgehen. Die Medien sprechen teilweise schon von der Generation Porno. Doch der digitale Zugang zu Sexualität bringt nicht nur Schlechtes mit sich. Englischsprachige Internetportale wie ICYC (In Case You’re Curious), Sexetc.org oder Suchmaschinenanfragen erlauben es Heranwachsenden, heute anonym Fragen zu Themen zu stellen, die eventuell nicht im Sexualkundeunterricht behandelt wurden oder zu viel Scham vor Freunden und Familie hervorrufen.

Es bleibt jedoch das Problem, wie man Jugendliche erreicht. Den Weg zu den oben genannten Angeboten werden sie am ehesten finden, wenn sie explizit danach suchen. Werden stattdessen gängigere Suchbegriffe zum Thema Sexualität eingegeben, behalten Erotikangebote in der Trefferliste die Nase vorn.

Themenreihe e-motion 2012: E-Health – Gewichtsverlust mit elektronischen Helferlein

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Spitzensportler oder Couch Potatoe – immer mehr Menschen möchten ihr Wohlbefinden verbessern und ihre Leistungsfähigkeit steigern. Im Gegensatz zu Trimm-dich-Pfaden oder Besuchen im Fitnessstudio, die früher das höchste der Gefühle darstellten, ist Sport für viele heute zu einer Wissenschaft geworden.

Maßgeblichen Anteil an dieser Entwicklung hat dabei neben dem gesteigerten Gesundheitsbewusstsein die größere Verfügbarkeit von einfach zu handhabenden Messinstrumenten, die es auch Müller, Meier, Schulze erlaubt, verbrannte Kalorien, zurückgelegte Kilometer oder das eigenen Schlafverhalten im Auge zu behalten.

Während sich die ersten Geräte auf das Zählen von Schritten oder die Erfassung zurückgelegter Routen per GPS beschränkten, sind die kleinen Helferlein der aktuellsten Generation vollends vernetzt und vereinen oftmals viele der zuvor genannten Funktionen. Motorals Motoactv erlaubt es beispielsweise, je nach Sportart vordefinierte Profile zu wählen, um die eingebauten Sensoren ideal zu nutzen.

m Anschluss an den Waldlauf oder die Fahrradtour können Nutzer ihre Geräte mit dem PC synchronisieren und verschiedene Merkmale auswerten lassen. Wem das noch nicht genügt, dem bieten viele Anbieter mittlerweile die Möglichkeit, sich über das Internet mit anderen Sportbegeisterten zu vernetzten. Neben Leistungswerten, die geteilt werden können, ist es möglich, sich Ziele zu setzen (beispielsweise X Kilometer innerhalb von 60 Minuten zu joggen) und andere Menschen am eigenen Fortschritt teilhaben lassen.

Ein positiver Nebeneffekt dieser Entwicklung ist die Entstehung eines Datensatzes, der in dieser Form bisher höchstwahrscheinlich nicht existierte. Die verschiedenen Communities machen sich Schlafrhythmen, Herzfrequenz und Ernährungsgewohnheiten dabei bereits schon zu Nutze, um bestehende gesundheitliche Probleme oder Möglichkeiten für Leistungssteigerungen auszuloten.

e-motion 2012: Start der aktuellen Themenreihe

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In Vorbereitung auf die Tagung e-motion 2012 (24.-25.05.2012; Friedrichshafen) werden wir ab sofort in regelmäßigen Abständen Beiträge über Studien, aktuelle Debatten sowie Forschungsergebnisse aus der Begleitforschung zu T-City berichten. Dabei stellen wir in Anlehnung an die zentralen Inhalte der Tagung folgende Themen vor: Smart Cities, Energy (Februar), E-Health (März) und E-Government (April).

Zeitnah zur e-motion Tagung werden wir ein Buch mit den Ergebnissen der Begleitforschung zum Projekt T-City herausgeben, welches sowohl auf den aktuellen Smart City-Diskurs eingeht, als auch die konkrete Umsetzung des T-City Projekts in Friedrichshafen beleuchtet und evaluiert. Weitere Informationen folgen später.