Überblick EnEff:Stadt-Projekte

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1 Überblick EnEff:Stadt-Projekte Dipl.-Ing. Carsten Beier, Fraunhofer UMSICHT Projektleiter-Meeting Weimar, 22. November 2012

2 Aachen EnEff:Campus Entwicklung eines integralen Planungshilfsmittels Energieversorgung der RWTH Aachen und des Forschungszentrum Jülich Dynamische Simulation der Wärmeversorgung Reduzierte Rechenzeit (-80 %) durch vereinfachte Gebäude-/Netzmodelle Übertragbarkeit auf ähnliche Netze, automatisierte Datenerfassung

3 Bad Aibling Konversion Von der Militärbrache zur Nullenergie- und Nullemissionsstadt (Monitoring) Quartiers zum Wohnen und Arbeiten: Gewerbe, Wohnen, Bürogebäude, Schulen/KiGa/Sporthallen, Hotels Vergleich verschiedener Sanierungs-/ Neubaustandards Vorgefertigte Holzbauweise, Nahwärmenetz mit solarthermischen Anlagen, Erdsonden-Wärmepumpen, großem Pufferspeicher, Hackschnitzelkessel

4 Berlin Adlershof, Cluster High Tech Low Ex: Energieeffizienz Berlin Adlershof 2020 Wachsender Gewerbestandort (Verdichtung, Ansiedlung) Energieeinsparungen durch: Vernetzung von Gebäuden und Anlagen, Abwärmenutzung, offene Wärmenetze, Smart Grid, erneuerbare Energien 3 Teilprojekte» Effizienztechnologien» Wärmeverbundnetz» Planung, Partizipation, Umsetzungsstrategien

5 Berlin Adlershof Regenerative und effiziente Wärmeversorgung eines kleinteiligen Gebietes durch ein Wärmeverbundnetz Versorgung eines für FW nicht geeigneten Gebietes» kleinteilig» hoher Wärmedämmstandard (NEH, Passivhaus) FW-Nutzung auf Basis des EEWärmeG Einbindung verteilter regenerativer Wärmeerzeuger Technische, wirtschaftliche und organisatorische Grundlagen

6 Biberach Bürgerheim Biberach Niedrigenergie- Quartiersentwicklung mit innovativer Nahwärmeversorgung Quartier mit Schwerpunkt Wohnen für ältere Menschen sowie Schule, Büros, Kindergarten, Tagesklinik Integrierte Energie- und Sanierungs-/Neubaukonzepte Modernisierung Nahwärmeversorgung, Holz-KWK/Standortentwicklung, Einbindung weiterer Wärmequellen

7 Bottrop Welheimer Mark Energetische Optimierung von Gewerbe-, Industrie- und Wohngebiet Quartier aus Industrie-/Gewerbearealen und einem Wohngebiet (Bestand, Neubau) Wohngebiet als Wärmesenke im Verhältnis zum Industriegebiet Optimierung von Bedarf und Versorgung sowie von Prozessen der Gewerbe- und Industriefirmen Speicherkonzepte zum thermischen Lastmanagement Lastmanagement im Areal für alle Versorgungsträger ( Virtuelles Kraftwerk )

8 Freiburg Modellhafte Stadtquartierssanierung Freiburg Weingarten- West (Konzept/Planung, Versorgung) Hochhaus mit Heizwärmebedarf <15 kwh/m²a, für weitere MFH Vergleich von versch. Dämmstandards Simulation der Auswirkungen des sinkenden Wärmebedarfes auf die Wärmeversorgungsstruktur KWK trotz sinkendem Wärmebedarf Absenkung Vorlauftemperatur, Speicherkapazität des Wärmenetzes, Erweiterung Speicherkapazitäten

9 Cluster Hamburg Flexibilisierung und Dynamisierung der Energieversorgung einer Metropole Hamburger Projektverbund: städtische Behörden, Versorger, Wohnungswirtschaft und Wissenschaftler Umsetzung des Hamburger Klimaschutzkonzept Simulationswerkzeuge, intelligenter Energieverbund, ganzheitliche Ver- und Entsorgungskonzepte werden entwickelt Cluster besteht aus 5 abgestimmten Projekten, die sich ergänzen und inhaltlich unterstützen

10 Hamburg Monitoring - Energieversorgung der IBA Hamburg 2013 Übergeordnetes energetisches Monitoring Überwachung und Analyse des Energieverbrauchs des IBA-Gebietes und von 50 IBA-Einzelobjekten Projekte» Energiebunker» Energieberg Georgswerder» Energieverbund Wilhelmsburg Mitte» Nahwärmenetz Neue Hamburger Terrassen

11 Hamburg Energiemonitoring Gebäude der IBA Hamburg 2013 IBA-Projekte mit Vielzahl unterschiedlicher Maßnahmen, Innovationen und Konzepte Zusammenführung von Daten unterschiedlicher Quellen Aufzeichnung und Visualisierung der Energiedaten der Einzelmaßnahmen und ihre Übertragung auf das Quartier Darstellung» IBA Hamburg-Website» Multi-Touch-Modell» Öffentliche Plätze und Gebäude» Information der Bewohner

12 Hamburg SMART POWER HAMBURG Städte und Quartiere als Energiedienstleister Verbindung von Stadtinfrastruktur als Energieerzeuger, Verbraucher und Speicher Intelligenter Energieverbund über flexibles Leitsystem» öffentliche Liegenschaften» Gewerbe und Industrie» pot. Energiespeicher» KWK Plattform zum Austausch von Energiedienstleistungen

13 Hamburg Energetische Optimierung des HAMBURG WATER Cycle im Stadtquartier Jenfelder Au Ehemalige Kaserne, Wohngebäude mit 770 Wohneinheiten für ca Einwohner Ziel: CO 2 - Neutrale Wärmeversorgung durch neuartiges Sanitärkonzept, Nahwärmenetz mit regenerativen Energien

14 Karlsruhe Rintheim Integrales Quartiers-Energiekonzept Sanierung eines Wohnquartiers der 1950er und 1960er Jahre Minimierung der Energieeinsparkosten durch Sanierung in Kombination mit Errichtung eines Nahwärmenetzes mit Anschluss an ein Fernwärmenetz Wohnkomforterhöhung, Aufwertung des Quartiers Stabile Mietpreise: Erhöhung der Kaltmiete wird durch reduzierte Heizkosten kompensiert

15 Karlsruhe Rintheim Quartierskonzept Energieeffizientes Rintheim - Wissenschaftliche Begleitung 1+2 Vergleich von 3 Sanierungsvarianten Vergleich prognostizierte Einsparungen mit umfangreichen Messdaten Reduzierung PE-Bedarf bis zu 90 % möglich Abweichung zwischen Bedarf und Verbrauch von ca. 40 %

16 Lampertheim MODELLSTADT25+ / Lampertheim effizient Entwicklung innovativer Konzepte zur Realisierung von wirtschaftlichen Energieeffizienzpotenzialen in repräsentativen Modellstädten Strom- und Wärmeversorgung sowie Mobilität von Mittelstädten ( Einwohner) Technologieoffene Analyse. Modellierung mittels Multiagentensystemen und Szenarien Technologieoptionen auf Gebäude- und Quartiersebene und integrierte Bewertung auf gesamtstädtischer Systemebene Haushalte, Gewerbe, Industrie, öffentliche Großverbraucher

17 Landshut Plusenergiesiedlung Ludmilla- Wohnpark Landshut Siedlung mit 13 EFH und 8 MFH Energieversorgung: PV, Kleinst-Wärmepumpen (EFH), Heizzentrale mit BHKW (MFH) Erkenntnisse über Plushaussiedlungen» 680 Messeinrichtungen» Gebäudesimulationen» Simulationstool für oberflächennahe Geothermie» Verbrauchsvisualisierung» Leitfäden» Einfluss auf Stromnetz

18 Ludwigsburg Integriertes Energie-Quartierskonzept für ein Neubaugebiet und eine Nachkriegssiedlung Sonneberg: Abriss einer Wohnsiedlung aus den 1950er und 1960er Jahre und Neubau Grünbühl: Sanierung von Gebäuden der 1950er bis 1970er Jahre; städtebaul. Weiterentwicklung, sozialökonomische Verträglichkeit und demografischer Wandel Innovatives Nahwärmekonzept» Erdwärme/Wärmepumpe» KWK» Solarthermie

19 Ludwigsburg Simulationsbasierte Optimierung energieeffizienter Wärmenetze mit Umsetzung Betriebsbegleitende dynamische Simulation des Wärmenetzes zur autom. Betriebsüberwachung und intelligenten Regelung Effiziente Integration dezentr. erneuerbarer Wärmeerzeuger Erschließung wenig dichter Versorgungsgebiete Konstruktion einer Testumgebung für dezentr. Einspeisung in Wärmenetze Realisierung am realen Wärmenetz in Ludwigsburg

20 Lüneburg Klimaneutraler Campus Scharnhorststraße Bockelsberg - Leuphana Universität Lüneburg Sanierung Gebäudebestand, ehemalige Kaserne von 1936 Neubau Zentralgebäude der Universität Klimaneutrale Wärmeversorgung: Erneuerbare Energien/KWK mit Aquifer-Speicherung

21 München Sanierung und CO 2 -neutrale Energieversorgung einer 50er Jahre-Wohnanlage Vier sanierungsbedürftige 3- bzw. 5-geschössige Wohngebäude Baujahr 1955 Sanierungsmaßnahmen:» Vakuumpaneele/Resol-Hartschaum» oberflächennahe Geothermie mit Gasmotorwärmepumpe» solarthermische TWE und Heizunterstützung» Photovoltaik

22 Oberursel PlusEnergieQuartier Oberursel Nachhaltiges und vollständig regeneratives Energiekonzept für ein 3 ha großes Mischgebiet und angrenzendes Gewerbegebiet Durchmischung von Wohnen, Dienstleistungen, gewerblichen Einrichtungen Wohnung, Gebäude, Cluster, Quartier, Umland Lastausgleich: Einsatz von Speichern und regelbaren Erzeugern Entwicklung» eines Plusenergiestandards für Quartiere» eines Bilanzierungswerkzeugs

23 Potsdam Wissenschaftspark Albert Einstein Potsdam - Teilvorhaben 1: PIK-Neubau Neubau eines Bürogebäudes für das Potsdam-Institut für Klimaforschung e.v. Abwärmenutzung des Rechenzentrums Entwicklung Energieverbund Telegrafenberg, Einbindung des PIK-Neubaus

24 Weimar Altes Zöllnerviertel Weimar Innenstadtgebiet mit Mischstruktur (MFH, Schulen/Kindergärten, Kirche, Kompetenz-/Beratungszentrum) Sanierung denkmalgeschützter Gebäude Modellhafter Einsatz von Innendämmsystemen Im Vergleich» KWK» Geothermie» Objektversorgung vs. zentrale Versorgung mit Wärmenetz

25 Wüstenrot Cluster Kommunale netzgebundene Energieversorgung Roadmap für eine energieautarke bzw. Plusenergie-Gemeinde Wüstenrot im Jahr 2020, Umsetzung eines Neubaugebietes Entwicklung von 3D Planungstools (3D-GIS) für die Energiebedarfsermittlung und Potentialanalyse von Kommunen Vorausschauende Regelung der Energieverbraucher und der regelbaren Energieerzeugungsanlagen (BHKW, Biomassekraftwerke), thermische und elektrische Speicher, intelligentes Stromnetz (SmartGrid) Biomasse-Nahwärmenetze mit dez. Solarenergieeinspeisung und Biomasse-BHKW, kaltes Nahwärmenetz, Agrothermiekollektoren

26 Reboundeffekt Auswirkungen des Reboundeffektes bei der Sanierung von Bestandsgebäuden Ökonomische, strukturelle und technische Effekte: steigender Verbrauch wegen» sinkender Kosten, steigender Wohnnutzflächen, unangepassten Heizsystemen Umfangreiche Messtechnik und Simulationsmodelle, Nutzerbefragungen, Informationsveranstaltungen (Karlsruhe-Rintheim) Technisch, sozioökonomische, verhaltenswissenschaftliche Analyse des Energieverbrauchsverhaltens der Bewohner Quantifizierung des direkten Reboundeffekts Identifikation und Untersuchung der Determinanten Analyse der Akzeptanz und Zahlungsbereitschaft der Bewohner

27 UrbanReNet Vernetzte regenerative Energiekonzepte im Siedlungs- und Landschaftsraum Untersuchung urbaner Strukturen Aspekte: Energieerzeugung, - Speicherung, Vernetzung und Lastspitzenausgleich Entwicklung eines mathematischen Optimierungsmodells sowie einer Software zur Erstellung von Energieversorgungskonzepten auf Quartiersebene

28 UrbanReNet II Vertiefende Untersuchungen im Bereich energetischer Stadtraumtypen (EST) und Straßenraumtypen (SRT) Weiterführende Untersuchungen von Kerngebieten und innerstädtischen Mischgebieten Vertiefungen im Bereich Energie und Freiraum Vertiefungen im Bereich Nichtwohngebäude, Gewerbe-Handel- Dienstleistung Weiterentwicklung des Softwaretools

29 LowEx Netzreaktive Gebäude Ganzheitliche Bewertung von Bauphysik und Gebäudeenergiesystemen einschließlich ihrer Rolle in der Energiewirtschaft hinsichtlich Energie, Exergie, Leistungsbezug und abgabe 3 FuE-Schwerpunkte» Bewertung und Weiterentwicklung von Niedrig-Exergie Konzepten für Gebäude» Rolle des netzreaktiven Gebäudes in der Energiewirtschaft» Rahmen für energetische, exergetische und energiewirtschaftliche Bewertung von Netzimplikationen

30 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fraunhofer UMSICHT Osterfelder Straße Oberhausen info@umsicht.fraunhofer.de Internet: Dipl.-Ing. Carsten Beier Telefon: carsten.beier@umsicht.fraunhofer.de

31 Überblick EnEff:Stadt-Projekte 1. Aachen Campus 15. Lampertheim 2. Bad Aibling Monitoring 16. Landshut Plusenergiesiedlung 3. Berlin Adlershof Cluster 17. Ludwigsburg 4. Berlin Adlershof Wärmenetz 18. Ludwigsburg Wärmenetz 5. Biberach Bürgerheim 19. Lüneburg Campus Leuphana Universität 6. Bottrop Welheimer Mark 20. München Lilienstraße 7. Freiburg Weingarten 21. Oberursel PlusEnergieQuartier PEQ 8. Hamburg Cluster 22. Potsdam Campus/PIK 9. Hamburg IBA Energievers. 23. Weimar Altes Zöllnerviertel 10. Hamburg IBA Gebäude 24. Wüstenrot Cluster 11. Hamburg Smart Power 25. Reboundeffekt 12. Hamburg Jenfelder Au 26. UrbanReNet 13. Karlsruhe Energiekonzept 27. UrbanReNet II 14. Karlsruhe wiss. Begleitung LowEx Netzreaktive Gebäude