Zukunftsweisendes Konzept für die schnelle und nachhaltige Modernisierung des Altbaubestandes

Es ist eine Mammutaufgabe von weltweiter Bedeutung: Die Luft soll sauberer und das Klima besser geschützt werden. Beim Weltklimagipfel in Paris wurde beschlossen, die Treibhausgase zu verringern und die Erderwärmung im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter auf mindestens 1,5 Grad Celsius zu beschränken. So weit, so gut. Doch um die ambitionierten Ziele zu erreichen, sind Taten nötig. Um das gesetzte Ziel Deutschlands, bis zum Jahr 2050 rund 80 bis 95 Prozent weniger Treibhausgase auszustoßen als noch im Jahr 1990, muss der Gebäudebestand bis dahin nahezu klimaneutral sein. Jedoch wird es bei der aktuellen Sanierungsrate von etwa einem Prozent pro Jahr voraussichtlich noch einhundert Jahre dauern, bis der Gebäudealtbestand in Deutschland renoviert ist. Um dieser ambitionierten wie nötigen Forderung gerecht zu werden, hat sich das Team von ENERVATE zum Ziel gesetzt, eine nachhaltige und schnelle Transformation des Gebäudealtbestands zu erreichen. Konkret heißt das, den alten Gebäudebestand in energieeffiziente Smart-Home-Gebäude mit einem hohen Anteil erneuerbarer Energien am Wärmeverbrauch seriell zu sanieren.

Intelligente Thermofassade

Alte Bestandsgebäude seriell in moderne und effiziente Smart Homes umzuwandeln – dieser Herausforderung stellt sich das junge Team von ENERVATE. Dafür sollen alte Gebäudefassaden in einen thermischen Speicher umgewandelt werden. Flächenheizungen in Form von Hardware-Elementen werden dabei auf die Außenfassade des Gebäudes implementiert. Die Technologie von ENERVATE nutzt dafür die Massivität des alten Mauerwerkes, um diese mit thermischer Energie aus Erneuerbaren Energien aufzuheizen oder zu kühlen. Durch eine intelligente, börsenpreisoptimierte Steuerung der Wärmepumpe erlaubt die Speicherfähigkeit der Außenwandfassade eine Ausnutzung von überschüssig produzierten Erneuerbaren Energien. Erneuerbare Energien sind volatil. Durch die üblichen Schwankungen bei der Stromerzeugung entstehen starke Preisschwankungen beim Energiepreis. Sobald Überschüsse an Erneuerbaren Energien in den Markt fließen und somit der Preis für diese sinkt, wird der Überschuss-Strom durch die zukunkftsweisende Technologie von ENERVATE in Form von thermischer Energie in der Außenfassade gespeichert. Eigens dafür entwickelte thermische Heiz- und Kühlmodule sollen dafür die Außenfassaden der sanierungsbedürftigen Gebäude einkleiden. Die dadurch entstehenden, großflächigen, seriell skalierbaren und modular angelegten Heizplatten arbeiten mit einer Wärmepumpe, welche es ermöglicht, auf längst überholte Energiespender wie Öl- oder Gasheizungen zu verzichten. Eingespeist wird die dafür benötigte Energie ausschließlich aus erneuerbaren Energiequellen. So integriert das energetische Sanierungskonzept von ENERVATE, neben dem gesteigerten Wohnkomfort, bereits jetzt eine nachhaltige und intelligente Flexibilitätsoption, welche die zukünftigen Herausforderungen hinsichtlich der Wechselwirkungen von notwendigen Speicherkapazitäten durch den steigenden Anteil an Erneuerbaren Energien, steigender Volatilität und steigender Netzbelastung adressiert.

Sozialunternehmertum für die Zukunft

Seit 2018 arbeiten Jona Vogel, Betriebswirtschaftler, und Amir Giebel, Umweltingenieur, bereits an ihrer Entwicklung. Die Idee verfestigte sich während des Moduls „Green Start-up Academy“  welches wir in Kooperation mit dem Unternehmen Weidmüller GmbH & Co. KG durchführen und darauf abzielt, unternehmerisches Denken bei den Studierenden in Bezug auf die Reduktion des CO2-Ausstoßes zu fördern. Mit ihrer innovativen Geschäftsidee ging  das Team im Rahmen der abschließenden Pitch-Veranstaltung als Sieger hervor. „Wir versuchen eine Technologie zu entwickeln, die sowohl ökologisch als auch ökonomisch langfristig Bestand hat. So möchten wir einen Beitrag dazu leisten, die Klimaziele und den Klimaschutz maßgeblich zu unterstützen“, erklärt Jona die Vision des jungen Gründerteams. Anschließend beschlossen die beiden, ihre Ergebnisse als Hochschulausgründung in die Industrie zu überführen. Mittlerweile haben die beiden Gründer ihr Team um Andreas Fischer, Diplom Elektrotechniker und Spezialist für die Bereiche Software, IT und Programmierung, erweitert.

Nach der erfolgreichen Konzept-Demonstration in einem Pilotprojekt soll nun die Technologie bis zur Marktreife weiterentwickelt und der Nachweis über die Skalierbarkeit des Sanierungs- und Modernisierungskonzepts mit der intelligenten Thermofassade demonstriert werden. Für ihr Projekt erhielten die beiden Wissenschaftler Anfang dieses Jahres eine Förderung im Programm START-UP transfer.NRW vom Ministerium für Wissenschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie (MWIDE NRW) des Landes Nordrhein-Westfalen. Bei der Antragsstellung wurden sie durch unseren Gründungscoach Arthur beraten. Die 12-monatige Förderung in Höhe von 240.000 Euro soll durch die Nutzung von Forschungs- und Entwicklungsressourcen die Entwicklung von Dienstleistungen, Verfahren oder Produkten hin zur Marktreife vorantreiben und den als Fördervoraussetzung vorgelegten Businessplan für die nachfolgende Gründungs- und Wachstumsphase weiterentwickeln. Von Beginn an wurde das Team durch uns unterstützt und profitiert seitdem von der Expertise zu allen gründungsrelevanten Themen sowie von unserem starken Netzwerk. Mit dem Projektbeginn bezogen sie ihr eigenes Büro bei uns in der garage33, von dem aus sie ihre innovative Geschäftsidee sowohl unter strategisch-operativen als auch technologisch-wissenschaftlichen Gesichtspunkten weiterentwickeln.

ENERVATE Logo

DEVITY entwickelt anwendungsfreundliches Gesamtkonzept für das Identitätsmanagement im Internet of Things (IoT)

Verlässliche Cybersicherheit ist Voraussetzung für einen nachhaltigen Erfolg der Industrie 4.0 – sensible Daten und Geschäftsgeheimnisse von Unternehmen müssen auch im digitalen Zeitalter geschützt sein. Die Digitalisierung des Mittelstandes, auch hinsichtlich zukünftiger Trends wie künstliche Intelligenz und Robotik, ist auf dem Vormarsch. Um die IT-Sicherheit im industriellen Umfeld zu gewährleisten, ist eine Erfassung und Verwaltung digitaler und maschineller Identitäten von großer Bedeutung. Jedoch sind Industrieanlagen häufig schlecht konfiguriert, beispielsweise durch unsichere Methoden wie Standardpasswörter. Zudem sind effektive Sicherheitsmethoden oft zu komplex und daher wenig anwendungsfreundlich. Das Team hat sich dieser Herausforderung gestellt und eine ganzheitliche IT-Sicherheitslösung entwickelt, die kleinen und mittelständischen Unternehmen den Schutz von IoT-Geräten einfach ermöglicht und somit die Absicherung digitaler Identitäten gewährleistet. Als Absolventen der in den Bereichen Informatik und Betriebswirtschaftslehre bringen die beiden Gründer Sven Uthe und Christoph Milder komplementäre Kompetenzen ein. Forschungsergebnisse der Teammitglieder im Bereich Kryptografie, Rechnernetze und hardwarebasierter Sicherheit bilden die Basis für die Technologie. Der Informatiker Sven forschte zunächst zwei Jahre lang auf dem Gebiet der IoT-Sicherheit und feilte an einer Entwicklung für ein anwendungsfreundliches Gesamtkonzept für das IoT-Identitätsmanagement. Mit der Konkretisierung des Vorhabens suchte der Ideengeber schließlich einen Mitstreiter für den betriebswirtschaftlichen Teil. Im Frühjahr letzten Jahres beschlossen die beiden, ihre Ergebnisse als Hochschulausgründung in die Industrie zu überführen.

Basisschutz für IoT-Sicherheit

Im übertragenen Sinn sind sichere, digitale Identitäten vergleichbar mit einem Personalausweis. Diese müssen von einer vertrauenswürdigen Stelle, der Zertifizierungsstelle für digitale Zertifikate, ausgestellt werden. So können beispielsweise intelligente Geräte durch einen öffentlichen Schlüssel Unternehmen oder Personen zugeordnet werden. Bisher war es für den Maschinenbau eine große Herausforderung, die digitalen Zertifikate von der Zertifizierungsstelle zu erhalten, die digitalen Identitäten an die Endbetreiber:innen weiterzugeben und die Besitzer:innenrechte von Maschinen zu transferieren. KEYNOA heißt die entwickelte flexible Softwarelösung, die das Einspielen von digitalen Identitäten für intelligente Geräte im Internet of Things vereinfachen soll und den Prozess für die Einrichtung in eine IoT-Plattform abseits von Smart Home automatisiert. Die innovative Software spielt dem Gerät während des Produktionsprozesses eine eindeutige Identität auf und sorgt mit der Plattform dafür, dass die vertrauenswürdige Weitergabe der Identitäten entlang der Wertschöpfungskette ermöglicht wird. So können bei den Endbetreiber:innen Geräte in hoher Anzahl sicher mit der IoT-Plattform verbunden werden. Die Einstellungen von den Gerätekonfigurationen wird mit KEYNOA für alle Geräte generisch und simultan ermöglicht, sodass der Mehraufwand für die manuelle Konfiguration einzelner Geräte sowie die Verwaltung der Identitäten entfällt und automatisiert wird. Die ganzheitliche IT-Sicherheitslösung ermöglicht somit eine schnelle und sichere Bereitstellung von IoT-Geräten.

Unterstützung durch die „garage33“ 

Von Beginn an wurde das Team durch unseren Gründungsinkubator unterstützt. Seitdem profitieren die Gründer von der Expertise der Coaches zu allen gründungsrelevanten Themen sowie von unserem starken Netzwerk. Was im kleinen Kreis in unserem Coworking-Space und einer einjährigen Förderung durch das Gründerstipendium.NRW begann, ist mittlerweile zu einem interdisziplinären und internationalen, sechsköpfigen Team herangewachsen. Zwei weitere Mitarbeitende werden im April dazukommen. Für ihr Projekt erhielten die beiden Wissenschaftler Anfang dieses Jahres eine Förderung START-UP transfer.NRW vom Ministerium für Wissenschaft und Forschung (MIWF) des Landes Nordrhein-Westfalen und der Europäischen Union. Die 12-monatige Förderung in Höhe von 240.000 € soll durch die Nutzung von Forschungs- und Entwicklungsressourcen die Entwicklung von Dienstleistungen, Verfahren oder Produkten hin zur Marktreife vorantreiben und den als Fördervoraussetzung vorgelegten Businessplan für die nachfolgende Gründungs- und Wachstumsphase weiterentwickeln. Individuelle Betreuung und Mentoring erhält das Team zudem durch Prof. Dr. Eckhard Koch und Prof. Dr. Willi Nüßer von der Fachhochschule der Wirtschaft (FHDW), die sowohl Branchenexpertise als auch Erfahrung in der Betreuung von Start-ups einbringen. 

Online-Seminar für interessierte Unternehmen

Das Gründungsteam hat einen guten Zugang zu den regionalen Herstellern und Forschungsinstitutionen im Bereich des Industrial IoT. In einem gemeinsamen Online-Seminar mit dem Fraunhofer IOSB-INA in Lemgo präsentiert das Team von DEVITY am 22. April von 9.30 Uhr bis 11.30 Uhr seine innovative Technologie. In einer Live-Demonstration wird einem breiten Publikum gezeigt, wie digitale Identitäten in verschiedene IoT-Plattformen integriert werden. Die Veranstaltung richtet sich an Unternehmen im Bereich der industriellen Produktion. Die Teilnahme an dem Online-Seminar ist kostenlos. Anmeldungen sind möglich unter: Sichere Identitäten für Automatisierungssysteme nach IEC 62443 – Digital in NRW (digital-in-nrw.de)
Mit der DENIOS AG aus Bad Oeynhausen als Pilotpartner, einem Spezialisten für Umwelttechnik und Gefahrstofflagerung, arbeitet das junge Team bereits erfolgreich zusammen. „Wir schätzen die unkomplizierte Zusammenarbeit mit DEVITY. Das Team bringt viele neue Ideen und innovative Technologien für unsere Produkte ein“, erklärt Udo Roth, Projektmanager der DENIOS AG. 

Wir wünschen DEVITY weiterhin viel Erfolg, freuen uns auf die weitere gemeinsame Reise mit dem Team und sind gespannt auf alles, was noch folgt!

Die Gründer Sven Uthe und Christoph Milder von DEVITY