Mission
Die Hansebelt-Region steht vor vielen Fragen der Energie-, Wärme- und Mobilitätswende. Wie gestalten wir intelligente Städte? Wie sieht eine Infrastruktur aus, die zukunftsfähige Energie, Mobilität, Gebäude und Quartiere, aber auch die Menschen berücksichtigt? Das Fokusfeld „Energie / Smart City“ konzipiert reale Testlabore zur Entwicklung technologischer Anwendungen und Formate zum Wissenstransfer rund um Smart-City-Themen.
Forschungsschwerpunkte
Das Kompetenzzentrum CoSA hat im Fokusfeld den Schwerpunkt auf der Vernetzung von Diensten und Daten, insbesondere durch Funktechnologien aus dem Bereich des IoT wie LoRaWAN, 5G und 6G. Zum Know-How des nun mehr als 15 Jahre alten Kompetenzzentrums gehören neben der Vernetzung über Funktechnik auch Themen wie: KI, Lokalisierung, Hardware und Softwareentwicklung, Bewertung von Systemen, System Design und die Entwicklung und Durchfühung von anwendungsnahen Fallstudien sowie die Konzeptentwicklung.
Die Professur für Ingenieurpsychologie (IMIS, Universität zu Lübeck) forscht seit vielen Jahren im Kontext der energiebezogenen Handlungsregulation. Im Bereich Interaktion mit der Reichweite von BEV wurde insbesondere zu Nutzendendiversität, Messkonzepten und kontrolltheoretischen Rahmenmodellen gearbeitet, sowie die Handlungsregulation beim energieeffizienten Fahren geforscht. Im Kontext Mobilität lagen Schwerpunkte im Bereich der kontrolltheoretisch orientierten Charakterisierung von Eco-Fahrstrategien, der Interaktion von Fahrenden mit bestehenden Eco-Interfaces, der Rolle von Handlungswissen für die EcoDriving-Leistung, und den Effekten der Vermittlung eines basalen statischen Regelwissens auf energieeffizientes Fahren. Des Weiteren ist die integrierte analytische Betrachtung relevanter technischer und psychologischer Faktoren des energieeffizienten Fahrens bei BEV und die laborexperimentelle Untersuchung von Urteilsverzerrungen bei Energieeffizienz-Anzeigen nach der Energie/Distanz-Metrik Bestandteil der Forschung.
- eMobilität, Energieversorgung, Ladeinfrastruktur
- 5G, IoT, Daten, Digital Twin, KI
- Stadtplanung
- Kommunikations- und Informationssysteme
- Change Managment
- Ressourcenregulation von Menschen in technischen Systemen
Zusammenarbeit in der Hansebelt-Region
Das Fokusfeld verknüpft digitalgestützte Smart-City-Ansätze mit den aktuellen Herausforderungen der Energie-, Wärme- und Mobilitätswende im Hansebelt. Durch die Erprobung neuer Formate des Transfers und der Zusammenarbeit von Wirtschaft, Kommunen und Hochschulen entwickelt es innovative Lösungen und identifiziert zentrale Handlungsbereiche der wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Transformation.
„Wie können intelligente Systeme zusammen mit den Menschen in den Bereichen Energie und Mobilität in einer Smart City erfolgreich umgesetzt werden?“
Besondere Herausforderung für das Feld sind die Fragen, wie zukunftsfähige Infrastrukturen aussehen können und wie der Mensch in diesen berücksichtigt werden kann. Wie lassen sich erneuerbare Energien in das vorhandene Stromnetz so integrieren, dass sie sich mit den zentralen Verbraucher*innen wie Mobilität, Gebäuden und Quartieren verknüpft sind?
Vorhaben und Projekte
Community of Practice
In einer im Jahr 2023 initiierten Community of Practice (CoP) fördert das Fokusfeld den Austausch zwischen verschiedenen Akteuer*innen zum Thema „Klimaneutral Wohnen in Schleswig-Holstein“. Einbezogene Akteur*innen (aus dem Raum Lübeck) sind die Wohnungswirtschaft und Wohnungsverwaltungen, Energiewirtschaft, Handwerk und Bauunternehmen, Planer*innen, Kommunen und Gebietskörperschaften. In einem ersten Schritt wurden bereits fünf Akteursgruppengespräche, zwei Workshops und ein Symposium durchgeführt. Langfristig sollen aus den Treffen und Veranstaltungen der CoP regelmäßige Veranstaltungen entstehen, bei denen die verschiedenen Akteursgruppen zusammenkommen, sich austauschen und gemeinsam an aktuellen Problemen arbeiten.
Smart City & Energie: Reallabor am Campus Lübeck
Am Smart City Campus in Lübeck werden Prototypen entwickelt und die Transformation kann erlebt werden. Dazu werden bestehende Demonstratoren und Systeme im Reallabor aus den Themenfeldern Energie und Mobilität sowie Digitale Zwillinge von Gebäuden weiterentwickelt. Neben Energieflüssen (Wäme- und Stromflüsse) entstehen auch neue Datenflüsse. Welche Daten werden benötigt und wie lassen sich neue Datenpunkte erzeugen? Welche Rolle spielen das Internet der Dinge (IoT), Funktechnologien und Kommunikationssysteme, als Mittler zwischen den Diensten.
Smartes Gewerbegebiet: Entwicklung eines Pilotprojekts
In Zusammenarbeit mit Wirtschaftsförderungen, der Kommunalpolitik und interessierten Firmen lassen sich Modellprojekte umsetzen. Das Ziel ist es gemeinsam ein Gewerbegebiet der Zukunft zu schaffen, welches effizient, technologisch fortschrittlich, ökologisch nachhaltig und sozial inklusiv ist. Hierfür sollen vor allem technische und wirtschaftliche sowie gesellschaftliche Innovationen gefördert werden.
Zusammen mit der Wirtschafts- und Aufbaugesellschaft Stormarn mbH (WAS), dem Kreis Stormarn, dem Stadtplanungsamt Bargteheide, der Stadtwerke Bargteheide und mit interessierten Firmen von den 160 im Gewerbegebiet ansässigen Unternehmen plant das Fokusfeld ein Modellprojekt in Bargteheide.
Smart City Academy
Die Ergebnisse der Reallabore werden gebündelt in der Smart City Academy aufbereitet. Die Academy dient als Weiterbildung und wird zukünftig zu einem neuen Studiengang ausgebaut.
Reallabore
Energieeffizienzkoffer
Der Energieeffizienzkoffer enthält Hardware und Software, um den Energieverbrauch transparent zu machen und so Einsparpotenziale zu identifizieren. Grundlage dafür sind Daten, die über Sensoren erfasst werden. Diese Daten können visualisiert werden, dafür sorgen, dass automatische Benachrichtigungen geschickt werden oder sie können in andere Systeme integriert werden.
5G-Lab
Im 5G-Lab gibt es Funktechnik und Vernetzung zum Anfassen. So stellen private 5G-Campusnetze, eine Möglichkeit dar, lokale Funknetze aufzubauen. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie verglichen mit WLAN robuster sind und eine höhere Dienstgüte aufweisen. Mit dem 5G-Messanhänger lässt sich diese Technologie dort hinbringen, wo sie gebraucht wird. Zum Beispiel zu Veranstaltungen zur Video- oder Liveübertragung, Katastrophenschutz usw.. Ferner eignet sich das 5G-Lab zur Entwicklung von 5G-Endgeräten und Anwendungen, wodurch frühzeitig neue Entwicklungen getätigt werden können.
Digital Twin Gebäude
Beim Digital Twin Gebäude werden Sensoren in Räumen platziert um Potenziale im Bestand und der Nutzung zu erkennen. Die Sensoren werden mittels Funktechnologie LoRaWAN eingebunden. Das Kompetenzzentrum CoSA betreibt ein eigenes LoRaWAN Funknetz und einen der Standorte des stadtweiten LoRaWAN Funknetzes der Smart City Lübeck.
Ansprechpartner für die Demonstratoren: Kompetenzzentrum CoSA.
Nutzerzentriertes Bidirektionales Laden
Das Reallabor Nutzerzentriertes Bidirektionales Laden (ReNuBiL) stellt eine Forschungsinfrastruktur bestehend aus zwei batterieelektrischen Fahrzeugen, Ladesäulen und einem Batteriespeicher sowie die softwareseitige Implementierung für den CarSharing-Einsatz auf dem Lübecker Campus bereit. Damit werden Ansätze zur Effizienzsteigerung des bidirektionalen Ladens der Fahrzeuge hinsichtlich der auftretenden Netzbelastung sowie der Rückspeisung von Strom in das Netz unter Alltagsbedingungen mit dem Wirtschaftspartner StattAuto erprobt und optimiert. Im Zentrum steht die Forschung mit Nutzer*innen, um mehr über die Ressourcenregulation von Menschen in intelligenten, technischen Systemen im Mobilitätskontext zu erfahren. Die gewonnenen Daten werden aufbereitet und Interessierten zur Verfügung gestellt.
Ansprechpartner*innen
Technische Hochschule Lübeck
Prof. Dr. Horst Hellbrück
horst.hellbrueck@th-luebeck.de
Tel.: +49 451 300 5042
Prof. Dipl.-Ing. Frank Schwartze
Prof. Dr. Dirk Schwede
Prof. Dipl.-Ing. Dietmar Walberg
Prof. Dipl.-Ing. Sebastian Fiedler
Prof. Dr.-Ing. J.-Christian Töbermann
Andreas Tank
Marek Zimmermann
Swen Leugner
Orsolya Pragay-Szabo
Universität zu Lübeck
Univ. Prof. Dr. rer. Nat. Thomas Franke Dipl.-Psych.
thomas.franke@uni-luebeck.de
Tel.: +49 451-3101 5111
Lukas Bernhardt
Jan Heidinger
Markus Gödker
EnergieCluster Digitales Lübeck e.V. (ECDHL)
Felix Schulz von Thun
felix.schulzvonthun@energiecluster-luebeck.de
Maria Schittek
maria.schittek@energiecluster-luebeck.de
Förderung
Die Arbeit in dem Fokusfeld ist Teil des Verbundprojekts HI Lübeck auf dem Hanse Innovation Campus Lübeck. Sie wird gefördert durch das BMBF-Programm "Innovative Hochschule".
