Mission eHUB
In der Mission eHUB bietet sich für emergenCITY die ganz besondere Gelegenheit, das prämierte Solardecathlonhaus der TU Darmstadt aus dem Jahre 2009 als Reallabor und Demonstrator zu reaktivieren. Mit dessen baulicher Herrichtung, technischer Erweiterung und dem anschließenden Betrieb wollen wir zentrale Fragen der Krisenvorbereitung auf das Szenario eines langanhaltenden, überregionalen Stromausfalls untersuchen. Der Katastrophenschutz beobachtet, dass weite Teile der Bevölkerung auf ein derartiges Ereignis nur unzureichend vorbereitet sind, die Schäden aber immens wären. Daher besteht der dringende Bedarf in diesem Bereich die Forschung voranzutreiben, auch oder gerade im Sinne des Gemeinwohls.
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In eHUB geht es zum einen darum, technische Lösungen zu erproben, die es den Besitzern von Photovoltaikanlagen ermöglichen sollen kurzfristig einen autarken Notbetrieb im Krisenfall zu realisieren. Zum anderen werden Konzepte entwickelt, um Gebäude wie das Solardecathlonhaus für die Bedürfnisse aller Bürgerinnen und Bürger einzusetzen. Das Haus wird im Demonstratorenbetrieb regelmäßig für Bürgerinnen und Bürger geöffnet sein, womit Forschung greifbar und erlebbar wird. Aber nicht nur diese sollen von der Mission eHUB profitieren, sondern auch unsere Städte und Kommunen, der Katastrophenschutz sowie die Betreiber kritischer Infrastrukturen.
Forschungsfrage
Wie kann die Bevölkerung auf einen langanhaltenden, überregionalen Stromausfall vorbereitet werden und welche Maßnahmen sind erforderlich, um dessen Auswirkungen zu mildern?
Programmbereiche in der Mission
Stadt und Gesellschaft (SG)
Neben der Betrachtung des einzelnen Hauses wird auch die Vernetzung mit Nachbarschaft und Quartier untersucht. Im Fokus stehen die Erforschung der Rahmenbedingungen, durch die eHUB respektive dessen Bewohnerinnen und Bewohnern befähigt sind, in der Krise Energieerträge z. B. an Nachbargebäude oder das örtliche Krankenhaus abzugeben. Diese Frage tangiert technische Aspekte, rechtliche Rahmenbedingungen und natürlich wollen wir erfahren, ob überhaupt eine Bereitschaft in der Bevölkerung besteht beim 'Krisensharing' mitzuwirken.
Team: Jan-Philipp Stroscher Joachim Schulze Alice Engel (geb. Knauf) Anna Stöckl Annette Rudolph-Cleff Michèle Knodt
Information (INF)
Ein Forschungsschwerpunkt liegt in der Ausstattung und dem Betrieb eines Command Center, im eHUB, das Maßnahmen zur Krisenbewältigung koordiniert. Im Rahmen der Mission sollen neuartige Interaktionskonzepte für innovative Technologien, wie z.B. ein Virtual Reality Setup und ein großer Touchscreen, erprobt werden. Eine der Schlüsselfragen ist, wie aus der Summe an eintreffenden Daten möglichst schnell relevante Informationen herausgefiltert, verarbeitet und eingesetzt werden können. Dazu zählt auch der Betrieb von UAVs (Unpiloted Aerial Vehicle) und UGVs (Unmanned Ground Vehicle), die mit Informationen in Form von Luftaufnahmen, Videos etc. zur Aufklärung beisteuern.
Kommunikation (KOM)
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler werden die technischen Möglichkeiten erforschen, die eHUB bzw. dieser Gebäudestandard bietet, um Notfallkommunikationssysteme bereitzuhalten. Dabei wird eine adaptive situationsbezogene Anpassung der Funktionalität bestehender Geräte, beispielsweise aus dem Bereich Smart Home, angestrebt. Mehrere Häuser im Plusenergie Standard können die Kommunikation aufrechterhalten und Informationen untereinander teilen. Zudem können Smart Home Displays beispielsweise für das Modulare Warnsystem genutzt werden oder außen angebrachte digitale Anzeigetafeln als öffentliche Informationsquelle dienen.
Team: Frank Hessel Matthias Hollick
Cyber-physische Systeme (CPS)
Ein Missionsziel ist es, das Haus vom regulären Stromnetz getrennt und eigenversorgend im Inselbetrieb betreiben zu können. Die Informations- und Kommunikationstechnologien können in diesem Kontext dazu eingesetzt werden die Smart-Home Hardware und die dazugehörigen Applikationen, mit denen das Haus bereits ausgestattet ist, um ein 'smartes' Energiemanagement im Krisenfall zu ergänzen. Es gilt zu erforschen, wie die IKT den Bewohnerinnen und Bewohnern dabei helfen kann, die begrenzten Energiekontingente autak möglichst effizient und langanhaltend einzusetzen.
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