Nachhaltige Energiesysteme und Smart Cities

„Wir gestalten nachhaltige und intelligente Energiesysteme der Zukunft aktiv mit. Dabei engagieren wir uns in anwendungsorientierter Forschung, Dienstleistung, Lehre und Weiterbildung. Unser Beitrag reicht von fundierten Technologieanalysen und Innovationsentwicklungen über die Umsetzung in Living Labs und die Einbindung relevanter Stakeholder bis hin zur Entwicklung von Smart-City-Strategien.“
Prof. Vicente Carabias-Hütter, Schwerpunktleiter Nachhaltige Energiesysteme und Smart Cities
Thematische und methodische Schwerpunkte
Gemeinden und Städte, aber auch Unternehmen stehen vor grossen Herausforderungen – Erlasse wie die Energiestrategie 2050 und ambitionierte Netto-Null-Ziele erfordern ein Umdenken in vielen Bereichen. Wir unterstützen Sie dabei aktiv mit einem breiten Erfahrungsspektrum. Im Bereich Sustainable Smart Cities & Regions begleiten wir die nachhaltige Entwicklung von Städten und Gemeinden mit Workshops zu Energie- und Nachhaltigkeitsthemen, unterstützen bei der Strategieentwicklung und fördern den Austausch zwischen den unterschiedlichen Stakeholdern. Zur systematischen Erfassung und Auswertung führen wir Befragungen und Datenanalysen durch, um eine solide Basis für fundierte Entscheidungen zu schaffen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Optimierung der Energieversorgung: Wir erstellen Fallstudien und Simulationen auf Areal- und Gemeindeebene, um den Einsatz erneuerbarer Energien zu maximieren. Mit unserer Expertise in Smart-Grid-Technologien wie Demand-Side-Management, Ladeinfrastruktur und Vehicle-to-Grid (V2G) untersuchen wir das intelligente Zusammenspiel von Energie und Mobilität. Die anwendungsorientierte Digitalisierung fördern wir durch Co-Creation-Prozesse und Living Labs, in denen digitale Plattformen zur Bürgerbeteiligung entstehen und neue Lösungen im Alltag erprobt werden können. Im Bereich Energieeffizienz bei Grossverbrauchern analysieren wir industrielle Prozesse und zeigen Wege zur Effizienzsteigerung und Einsparpotenziale auf.
Unser interdisziplinäres Team bringt neue Ideen und bewährte Lösungen zusammen, um den Wandel aktiv zu gestalten – für eine nachhaltige Zukunft, von der Gemeinden, Regionen und Unternehmen langfristig profitieren.
Laufende Projekte
- PEDvolution: Positive Energy Districts (PEDs) sind die Spitze der städtischen Energieökosysteme. Um die Stadt sauberer und umweltfreundlicher zu machen, werden in den Stadtvierteln Lösungen gefunden, die weniger Energie verbrauchen, mehr erneuerbare Energie wie Sonnen- und Windkraft nutzen und überschüssige Wärme besser verwenden. Ausserdem sollen diese Lösungen helfen, dass verschiedene Bereiche wie Verkehr, Computertechnik und Industrie besser zusammenarbeiten. Im Rahmen dieses Projekts werden Werkzeuge, Leitfäden und interoperable Lösungen für die Planung, den Entwurf, die Entwicklung und das Management von PEDs entwickelt, die u.a. im Winterthurer Hard-Areal getestet werden.
- Swiss Smart City Survey: Im Rahmen des Swiss Smart City Survey wird der aktuelle Stand der Transformation von Schweizer Städten und Gemeinden hin zu Smart Cities erfasst. Eine Smart City ist eine urbane Umgebung, die fortschrittliche Technologien und intelligente Systeme integriert, um die Lebensqualität der Bewohner zu verbessern und gleichzeitig ökologische Nachhaltigkeit zu fördern.Nebst dem aktuellen Stand der Schweizer Städte werden auch die aktuellen Bedürfnisse, die während des Transformations- und Implementierungsprozesses auftreten, festgehalten. Um langfristige Entwicklungen und Trends aufzuzeigen, wird die Umfrage periodisch wiederholt. Das Projekt ermöglicht eine bessere Übersicht, Koordination und Fassbarkeit (Mess- und Vergleichbarkeit) der Smart-City-Entwicklungen und von Referenzprojekten in der Schweiz. Die Ergebnisse der Umfragen können im interaktiven Dashboard [BS1] des Swiss Smart City Survey[BS2] [BS3] [JO4] online eingesehen werden.
- Laderabatt: Im Rahmen des Projekts wird ein Lademanagementsystem für E-Autos entwickelt, das durch die Einbindung des Regelenergiemarktes den Ladepunktbetreibern den Strombezug unter vergünstigten Bedingungen ermöglicht, jedoch eine höhere Flexibilität seitens der Endnutzer erfordert. Aus der Untersuchung der Wahrnehmung dieses Lademanagementsystems durch die Endnutzer versuchen wir mögliche Implikationen für die Kommunikation und Verrechnung abzuleiten.
- Smart-City-Pilotprojekt in Aesch BL: Die Primeo Netz AG (Primeo) setzt im Auftrag der Gemeinde Aesch BL sechs Smart-City-Lösungen (Use Cases) im Rahmen eines Reallabors um. Wie, das Institut für Nachhaltige Entwicklung (INE) der ZHAW, unterstützen dieses Projekt durch die Etablierung eines Reallabors sowie durch die wissenschaftliche Begleitung dieser Use Cases. Dabei wird zu Beginn des Projekts ein Basiskonzept für das Reallabor entworfen,in einem Fokusgruppen-Workshop weiterentwickelt und anschliessend auf die Bedürfnisse der Stakeholder angepasst.
- Die Future City Alliance ist eine bedeutende Initiative, die darauf abzielt, Schweizer Städte und Regionen bei der nachhaltigen Entwicklung zu unterstützen. Durch die Zusammenarbeit von öffentlichen und privaten Organisationen wird eine Plattform geschaffen, die Innovation und gemeinschaftliche Projekte fördert. Ziel ist es, einen Mehrwert für Bürger:innen, Unternehmen, Gemeinden und die Umwelt zu schaffen und so die Entwicklung von Smart Cities zu fördern. Dabei stehen Menschen, Energiesysteme, Ressourcen, Dienstleistungen und Kapitalflüsse im Mittelpunkt. Durch das Zusammenbringen dieser unterschiedlichen Faktoren soll eine, nachhaltige wirtschaftliche Entwicklung gefördert werden mit dem Fokus, die Resilienz und Lebensqualität unserer Schweizer Städte kontinuierlich zu erhöhen.
- Die Co-Kreationsplattform im Rahmen des WinLab soll als Treffpunkt für Innovator:innen der Stadt Winterthur dienen – um Ideen auszutauschen, gemeinsam zu generieren und mitzugestalten. Die Plattform ist ein digitales Labor, wo verschiedene Gruppen zusammenkommen und ihre Fähigkeiten und Ressourcen teilen können, um besser zusammenzuarbeiten.Ganz im Sinne der Smart-City-Strategie der Stadt Winterthur soll dadurch die Entstehung und Umsetzung von Ideen und Projekten zur nachhaltigen Stadtentwicklung gefördert werden.
- Smart-City-Leitfaden: Smart sein wollen viele, smart werden ist dagegen eine Herausforderung. Der «Leitfaden zur Umsetzung von Smart-City-Initiativen in der Schweiz» stellt in drei Phasen dar, wie eine Smart City initiiert und mit Projekten gefördert werden kann, wie eine ganzheitliche Strategie entsteht und wie diese in der Stadt dauerhaft etabliert werden kann. Ein Smart City Team der ZHAW hat im Auftrag des BFE-Programms EnergieSchweiz die Erfahrungen einiger Pionierstädte wie Winterthur, Pully und Zug in einem Leitfaden zusammengefasst. Der Leitfaden findet sich hier.
abgeschlossene Projekte: Hier gelangen Sie zu dem Überblick bereits abgeschlossener Projekte.
Studium und Weiterbildung
Das Institut für Nachhaltige Entwicklung ist an folgenden Studien- und Weiterbildungsangeboten beteiligt:
Studierendenprojekte
Die ZHAW führt jeweils im Herbstsemester Projekt- und im Frühlingssemester Bachelorarbeiten durch. Als Nahtstelle zwischen Industrie und Wissenschaft ermöglicht das INE (Institut für Nachhaltige Entwicklungen) interessierten Partnern somit, durch eine Kooperation bei studentischen Projekt- und Bachelorarbeiten Ideen weiterzuentwickeln und innovative Projektansätze umzusetzen.
Interessiert? Dann freuen wir uns auf Ihre Kontaktaufnahme per E-Mail.
Das könnte Sie auch interessieren
Whitepaper mit INE-Beteiligung
Netznutzungstarife im Zielkonflikt: Anreize für den Ausbau erneuerbarer Energien versus Verursachergerechtigkeit
Interview Vicente Carabias
Lesen Sie das Interview «Smart City - Der Weg zur smarten Stadt».
Wissenssendung Einstein - Die Energiewende: «Realität und Wunschdenken»
Einstein porträtiert ein aktuelles Energieforschungsprojekt aus dem ZHAW Institut für Nachhaltige Entwicklung.
Whitepaper mit INE-Beteiligung
Interview Vicente Carabias
Wissenssendung Einstein - Die Energiewende: «Realität und Wunschdenken»
Netznutzungstarife im Zielkonflikt: Anreize für den Ausbau erneuerbarer Energien versus Verursachergerechtigkeit
Lesen Sie das Interview «Smart City - Der Weg zur smarten Stadt».
Einstein porträtiert ein aktuelles Energieforschungsprojekt aus dem ZHAW Institut für Nachhaltige Entwicklung.