{"id":4087,"date":"2024-09-17T07:21:55","date_gmt":"2024-09-17T05:21:55","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.ethz.ch\/energy\/?p=4087"},"modified":"2025-06-30T18:43:32","modified_gmt":"2025-06-30T16:43:32","slug":"temptrim","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/temptrim\/","title":{"rendered":"TempTrim: Ein Instrument zur Verbesserung des Verst\u00e4ndnisses potenzieller Energieeinsparungen bei der Beheizung \u00f6ffentlicher Verkehrsmittel"},"content":{"rendered":"<p>Um Stra\u00dfenbahnen und Busse im Winter warm zu halten, wird eine erhebliche Menge an Strom ben\u00f6tigt. Wie k\u00f6nnen wir diesen \u00fcberm\u00e4\u00dfigen Energieverbrauch reduzieren? Im Rahmen des EnergyNow! 2.0 Impact Accelerator Program wurde TempTrim entwickelt, ein Tool zur Quantifizierung m\u00f6glicher Energieeinsparungen durch die Anpassung der Temperatureinstellungen von Fahrzeugen. Dieses Projekt wurde bei der Final Night von EnergyNow! 2.0 mit dem Audience Award ausgezeichnet.<\/p>\n\n\n\n<p>Die inl\u00e4ndische Energieversorgung in der Schweiz konnte mit der Nachfrage im Winter nicht Schritt halten. Von 2003-2019 wird die <a href=\"https:\/\/www.bfe.admin.ch\/bfe\/en\/home\/politik\/energieperspektiven-2050-plus.exturl.html\/aHR0cHM6Ly9wdWJkYi5iZmUuYWRtaW4uY2gvZGUvcHVibGljYX\/Rpb24vZG93bmxvYWQvMTA2NDE=.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">durchschnittliches Energiedefizit im Winter<\/a> lag bei 4,4 TWh (ca. 12,6%), aber diese Zahl ist in den letzten Jahren aufgrund der Stilllegung von Kernkraftwerken und eines allgemeinen Anstiegs der Stromnachfrage stark angestiegen. Im Winter 2022 machten sich die Menschen zunehmend Sorgen \u00fcber eine drohende Energiekrise, die mit den Versorgungsunterbrechungen nach dem Einmarsch Russlands in die Ukraine und den daraus resultierenden <a href=\"https:\/\/www.consilium.europa.eu\/en\/policies\/sanctions-against-russia\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">EU-Sanktionen<\/a>. Obwohl eine gr\u00f6\u00dfere Energieknappheit erfolgreich vermieden wurde, forderte die Schweizer Regierung die Bev\u00f6lkerung dennoch auf <a href=\"https:\/\/www.swissinfo.ch\/eng\/politics\/swiss-population-urged-to-save-energy-to-mitigate-winter-shortages\/47866246\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">ihren Energieverbrauch im Winter einschr\u00e4nken<\/a> durch verschiedene Energiesparma\u00dfnahmen inmitten steigender Preise, reduzierter Kapazit\u00e4ten und wachsender Besorgnis \u00fcber den Klimawandel.<\/p>\n\n\n\n<p>Die<a href=\"https:\/\/www.stadt-zuerich.ch\/vbz\/de\/index.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"> \u00d6ffentlicher Verkehr Z\u00fcrich, Verkehrsbetriebe Z\u00fcrich <\/a>(VBZ), hat einger\u00e4umt, dass ihre Trams und Busse im Winter eine betr\u00e4chtliche Menge an Energie verbrauchen, um den thermischen Komfort ihrer Fahrg\u00e4ste zu gew\u00e4hrleisten. Sie sch\u00e4tzen, dass an den k\u00e4ltesten Tagen der Energiebedarf f\u00fcr das Heizen der Trams sogar mit dem Energiebedarf f\u00fcr das Fahren der Trams vergleichbar ist. Bei der Festlegung des Temperatursollwerts f\u00fcr alle Trams sind sich Verkehrsbetriebe wie die VBZ jedoch in der Regel nicht bewusst, welche Einsparungen allein durch die Senkung der Fahrzeugtemperaturen erzielt werden k\u00f6nnten.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>TempTrim als L\u00f6sung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Als einer der Industriepartner des Energy Science Center's <a href=\"https:\/\/esc.ethz.ch\/events\/energy-now.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">EnergyNow! 2.0 Programm zur Beschleunigung der Auswirkungen<\/a>Die VBZ schlugen die Entwicklung eines webbasierten Tools vor, das es den Betreibern des \u00f6ffentlichen Verkehrs erm\u00f6glicht, den Energieverbrauch ihrer Flotten zu bewerten und zu optimieren, wobei der Schwerpunkt auf den Heizsystemen liegt. Unser Team - bestehend aus den ETH-Studenten Florian Schubert, Clara Tillous Oliva, Yash Dubey, Oleksandr Halipchak und mir - reagierte auf diesen Aufruf und entwickelte <a href=\"https:\/\/temptrim.streamlit.app\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">die TempTrim-Anwendung<\/a>.<\/p>\n\n\n\n<p>TempTrim wurde entwickelt, um die potenziellen Energieeinsparungen zu quantifizieren, die durch die Anpassung der Heizungseinstellungen in Stra\u00dfenbahnen erzielt werden k\u00f6nnen. Grundlage hierf\u00fcr war eine <a href=\"https:\/\/github.com\/TempTrim\/temp_trim\/blob\/main\/paper_modelling.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">thermodynamisches Modell<\/a> das den Stromverbrauch des Heizsystems einer Stra\u00dfenbahnflotte sch\u00e4tzt. Die Validierung erfolgte anhand experimenteller Daten aus dem <a href=\"https:\/\/www.stadt-zuerich.ch\/vbz\/de\/index\/die_vbz\/fahrzeuge\/trams\/cobra.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Cobra-Flotte<\/a>die von der VBZ f\u00fcr eine erste Analyse gesammelt wurde.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Benutzer k\u00f6nnen ihre Flottenspezifikationen, den Betriebsplan, die Eigenschaften des Heizsystems und die Stromkosten in das TempTrim-Dashboard eingeben. Der geografische Standort wird auch ben\u00f6tigt, um die Umgebungstemperatur auf der Grundlage von Klimadaten aus dem<a href=\"https:\/\/re.jrc.ec.europa.eu\/pvg_tools\/en\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"> Geografisches Informationssystem f\u00fcr die EU-Photovoltaik<\/a>. Es berechnet dann die W\u00e4rmemenge, die ben\u00f6tigt wird, um die gew\u00fcnschte Temperatur zu erreichen, den Strom, der zur Erzeugung dieser W\u00e4rme erforderlich ist, und die damit verbundenen Stromkosten. Es k\u00f6nnen mehrere Temperatursollwerte verglichen werden, um den Unterschied im Einsparpotenzial zu ermitteln.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/wp-content\/uploads\/2025\/04\/2_image3.png\" alt=\"\"\/><\/figure>\n\n\n\n<p><strong>Abbildung 1<\/strong>: TempTrim berechnet die Gesamtenergie und die damit verbundenen Kosten, um die gew\u00fcnschte Temperatur zu erreichen, und zeigt das Ergebnis wie oben dargestellt an.<\/p>\n\n\n\n<p>Mit Hilfe von TempTrim haben wir herausgefunden, dass eine Senkung der Solltemperatur von 20\u00b0C auf 18\u00b0C zu einem R\u00fcckgang des Stromverbrauchs um 18 MWh f\u00fcr ein einzelnes VBZ-Cobra-Tram f\u00fchrt. Eine Absenkung des Sollwerts auf 18\u00b0C f\u00fcr die gesamte Flotte mit 70 Trams im Betrieb kann also den j\u00e4hrlichen Verbrauch um 1,27GWh (22,4%) senken. Mit dieser Menge Strom k\u00f6nnte man fast 500 Haushalte in der Schweiz ein Jahr lang versorgen!<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Chancen und m\u00f6gliche Hindernisse<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Mit den von TempTrim bereitgestellten Informationen w\u00e4ren die Betreiber \u00f6ffentlicher Verkehrsmittel in der Lage, Verlustmechanismen zu identifizieren und zu quantifizieren, die die Effizienz ihrer Heizungssysteme beeintr\u00e4chtigen. Sie sind dann in der Lage, die notwendigen betrieblichen \u00c4nderungen vorzunehmen, um dies zu korrigieren. Am Beispiel des VBZ-Cobra-Trams zeigen die Momentanwerte der Leistung, dass fast die H\u00e4lfte der W\u00e4rme im Fahrzeug durch die offenen T\u00fcren verloren geht. Die Betreiber sollten dann die T\u00fcrsteuerung optimieren - vielleicht die T\u00fcren nur bei Bedarf \u00f6ffnen oder die Zeit, in der die T\u00fcren ge\u00f6ffnet bleiben, verk\u00fcrzen - um den Luftstrom zu reduzieren und W\u00e4rme zu sparen.<\/p>\n\n\n\n<p>TempTrim kann auch von politischen Entscheidungstr\u00e4gern verwendet werden, um verschiedene Betriebsszenarien zu bewerten und die geeignetsten politischen Ma\u00dfnahmen zur Energieeinsparung zu bestimmen. Die Umsetzung wird jedoch nicht ohne Probleme vonstatten gehen, da bei \u00c4nderungen an \u00f6ffentlichen Verkehrssystemen in der Regel viele Akteure beteiligt sind, die m\u00f6glicherweise konkurrierende Interessen haben. So kann es beispielsweise kostspielig sein, bestehende Fahrzeuge mit den erforderlichen Technologien zur W\u00e4rmeeinsparung nachzur\u00fcsten, und die Nutzer sind m\u00f6glicherweise nicht bereit, diese Kosten zu tragen. Die Fahrg\u00e4ste k\u00f6nnten auch unterschiedliche Pr\u00e4ferenzen in Bezug auf die Temperatur haben, und einige k\u00f6nnten den thermischen Komfort \u00fcber Energieeinsparungen stellen.<\/p>\n\n\n\n<p>Letzten November haben wir das TempTrim-Tool auf der <a href=\"https:\/\/www.voev.ch\/de\/unsere-themen\/Energie\/Forum-Nachhaltige-Energie\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">10. Forum Nachhaltige Energie<\/a> organisiert von <a href=\"https:\/\/www.voev.ch\/de\/verband\/Das-ist-der-VoeV\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Verband \u00f6ffentlicher Verkehr<\/a> um Erkenntnisse von Praktikern und Experten auf diesem Gebiet zu sammeln. Angesichts des positiven Feedbacks, das wir erhalten haben, sind wir zuversichtlich, dass unsere L\u00f6sung weiterentwickelt und genutzt werden kann, um den \u00f6ffentlichen Verkehrssektor bei der Senkung seines Stromverbrauchs zu unterst\u00fctzen und so die Belastung f\u00fcr unsere Energiesysteme zu verringern.<\/p>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\"\/>\n\n\n\n<p class=\"translation-block\"><strong>If you are part of ETH Zurich, we invite you to contribute with your findings and your opinions to make this space a dynamic and relevant outlet for energy insights and debates. <a href=\"http:\/\/blogs.ethz.ch\/energy\/contribute\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Find out how you can contribute<\/a> and contact the editorial team <a href=\"mailto:energyblog@ethz.ch\">here<\/a> to pitch an article idea!<br><\/strong><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Um Stra\u00dfenbahnen und Busse im Winter warm zu halten, wird eine erhebliche Menge an Strom ben\u00f6tigt. 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