Krankenhaus optimiert Energieverbrauch mit digitalem Zwilling

Medisch Spectrum Twente (MST) ist das erste Krankenhaus in den Niederlanden, das seine Energieversorgung mithilfe eines digitalen Zwillings autonom verwaltet. Das System ist selbstlernend und wird daher jeden Tag intelligenter. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung der Energiekosten und CO2-Emissionen.

Die Energiewende hat in den letzten Jahren viele erneuerbare Energiequellen an das Stromnetz angeschlossen. Infolgedessen fließen Energieflüsse weniger vorhersehbar und die Preise schwanken je nach Angebot und Nachfrage. Im Jahr 2025 stammten 57% der in den Niederlanden verbrauchten Energie aus erneuerbaren Quellen. Dieser Anteil pendelt sich ein, weil Angebot und Nachfrage nicht ausreichend aufeinander abgestimmt sind. Wir gehen das mit Energy Flexibility Services an. „Wir beginnen damit, mit Kunden zusammenzuarbeiten, um herauszufinden, wie sie die Flexibilität ihres Energiesystems nutzen können.“ erklärt Jeroen Bakker, der Kunden hilft, ihre Energiesysteme flexibler zu gestalten. „Dann helfen wir ihnen, diese Flexibilität zu erhöhen und zu optimieren.“

Konzentrieren Sie sich auf Nachhaltigkeit

MST ist eines der größten erstklassigen Lehrkrankenhäuser in den Niederlanden — und ein gutes Beispiel für Energieflexibilität in Aktion. Das Krankenhaus erstreckt sich über eine Gesamtfläche von 180.000 Quadratmetern. „Im Jahr 2024 verbrauchten wir vier Millionen Kubikmeter Gas und 20 Millionen Kilowattstunden Strom. Davon haben wir 8,7 Millionen Kilowattstunden selbst erzeugt,“ sagt Jan-Willem Jansen, Immobilien- und Facility-Manager bei MST. „Wir arbeiten seit Jahren aktiv an Nachhaltigkeit. Seit 2013 haben wir unsere CO2-Emissionen um 52% reduziert. Unser Energie-, Wasser- und Gasverbrauch ist im Laufe der Jahre ebenfalls gesunken.“ 2016 machte MST einen großen Schritt vorwärts und eröffnete ein neues 80.000 Quadratmeter großes Gebäude. Das Gebäude ist hervorragend isoliert und verfügt über ein Aquifer Thermal Energy Storage (ATES) -System und eine Wärmepumpe.

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Digitaler Twin

Die Energieanlage von MST beherbergt zwei Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (CHP), die Wärme aus Gas erzeugen. Sie liefen das ganze Jahr über, ohne Einblick in den tatsächlichen Wärmebedarf. Infolgedessen ging viel Wärme verloren, weil sie nicht vollständig genutzt wurde. Im Jahr 2023 haben wir einen digitalen Zwilling des physikalischen Energiesystems gebaut, um zu untersuchen, wie wir es optimieren können. Wir haben den Zwilling mit realen Felddaten gefüttert. „Die Simulation zeigte, dass es überhaupt nicht notwendig war, beide Blockheizkraftwerke kontinuierlich zu betreiben“ sagt Kuno Kamstra, Berater für Nachhaltigkeit und Energie bei MST. „Jetzt ist ein BHKW ausgeschaltet, während das zweite nur läuft, wenn es benötigt wird.“

Simulieren, optimieren, kontrollieren — so werden wir immer nachhaltiger und sind auf zukünftige Herausforderungen im Energiebereich vorbereitet.

Kuno Kamstra, Berater für Sustainability und Energie, MST-Krankenhaus

Steuerung in Echtzeit

Anfang 2025 installierten wir das digitale Zwillingsmodell — genannt BEOS (Building Energy Optimization System) — auf einem Server bei MST, damit es aus Energiezählerdaten in Echtzeit lernen konnte. Seit August 2025 steuert es die Gasmotoren in Echtzeit. Die Effizienz der KWK ist von 67% auf 89% gestiegen, da keine Wärmeüberproduktion mehr auftritt. Die CO2-Emissionen sind bereits deutlich gesunken und die Energiekosten sind erheblich gesunken. „Das Modell reagiert automatisch auf Veränderungen auf dem Energiemarkt“, sagt Kamstra. „Die Energiesteuer auf KWK-Gas steigt seit 2025 jedes Jahr. Früher haben wir manuell berechnet, ob es immer noch rentabel ist, die Motoren zu betreiben. Das Modell erledigt das jetzt komplett für uns, spart Zeit und senkt die Kosten. Mit der Zeit stellen wir eine Verbindung zum Fernwärmenetz her. Bis 2035 wollen wir komplett ohne Gas sein, aber bis dahin wollen wir, dass unsere Gasmotoren so effizient wie möglich laufen.“

Emissionen reduzieren und Energie sparen

Die Simulation zeigte, dass durch die autonome Steuerung des Energiesystems von MST die Emissionen um 35% reduziert und 15% an Energie eingespart werden können. Noch größere Einsparungen sind möglich, wenn MST von einem festen auf einen dynamischen Energievertrag umstellt. „Wir sind an unseren aktuellen Vertrag bis 2028 gebunden. Danach erwägen wir, auf einen variablen Stromvertrag umzusteigen.“ sagt Kuno. „Für Benzin wollen wir das nicht, da die Benzinpreise plötzlich steigen können. Das Schöne am digitalen Zwilling ist, dass Sie verschiedene Szenarien ausführen können. Wir werden das Modell auch verwenden, um zu simulieren, wie eine zusätzliche Wärmepumpe funktionieren könnte.“ Jeroen fügt hinzu: „Das Szenario, das am meisten Geld spart, reduziert nicht unbedingt am meisten CO2. Deshalb ist es wichtig, dass Sie Ihr Ziel im Voraus klar definieren: Wollen Sie in erster Linie die Kosten senken, die Emissionen reduzieren oder beides?“

Nächste Phase: Kühlung

Nach dem Erhitzen möchte MST seine Kühlsysteme in einer zweiten Phase autonom steuern. Ein willkommener Nebeneffekt, sagt Kuno, ist, dass das Krankenhauspersonal zunehmend eigene Initiativen zur Verbesserung der Nachhaltigkeit entwickelt. „Früher gab es neben jeder Tür einen Aufkleber mit der Aufschrift 'Licht aus'. Die Leute haben sich oft nicht darum gekümmert, vorausgesetzt, die Reinigungskraft würde sich darum kümmern — aber sie kommen nur einmal am Tag. Jetzt lassen sich die Leute selbst Tipps zum Energiesparen einfallen und schalten Geräte spontan aus, wenn sie nicht benötigt werden. Vor allem Geräte, die schnell neu gestartet werden können. Es ist toll zu sehen, wie diese Initiative ein Eigenleben angenommen hat.“

Juli 2026

Ist Ihr Gebäude für Energy Flexibility Services geeignet?

Um Energy Flexibility Services nutzen zu können, benötigt Ihr Gebäude Datenpunkte und ein Gebäudemanagementsystem, das Standardprotokolle unterstützt. Das Gebäudemanagementsystem muss nicht unseres sein. Was zählt, ist, dass das bestehende Energiesystem — oder zusätzliche Komponenten — Flexibilität bietet, zum Beispiel durch mehrere Quellen für Erzeugung, Verbrauch oder Speicherung. Es ist auch wichtig, dass die Organisation eine einheitliche Vision von Nachhaltigkeit teilt.