Fraunhofer-Institut für Bauphysik

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1 Fraunhofer-Institut für Bauphysik Vom Haus zur Stadt Synergien für mehr Energieeffizienz ECOMOBIL Klima.Stadt.Wandel Christina Sager

2 Die globalen Treiber im 21. Jahrhundert Einflussfaktoren für die Städte in Zukunft Entwicklung im Zeitraum bis 2050: Weltbevölkerungswachstum Wachstum um 2,3 Mrd. Menschen 9 Mrd. 8 Mrd. 7 Mrd. 200% Weltbevölkerung Zunehmende Urbanisierung Verdopplung der Stadtbevölkerung auf 6,8 Mrd. 6 Mrd. 5 Mrd. Endlichkeit der Ressourcen Prognostizierter Verbrauch von 2,3 Planeten für unseren Lebensstandard 4 Mrd. 3 Mrd. 100% Ressourcen Urbanisierung 2 Mrd. Neuer Stadtraum für die wachsende Weltbevölkerung 1 Mrd Quellen: UN population division, global footprint network

3 Ausgangssituation für Wirtschaft, Wissenschaft, Politik Klimaschutzziele der Bundesregierung für 2020 Reduktion von CO 2 -Emissionen um 40 Prozent als Ziel 100 Prozent emissionsfreie Energieversorgung bis 2050 möglich Forschungsprogramme zur energieeffizienten Stadt, z.b. EnEff:Stadt energieeffiziente Stadt BMWi 100 %-Erneuerbare-Energie-Regionen BMU Förderschwerpunkt Megacities BMBF Wettbewerb Energieeffiziente Stadt BMBF Vorherrschende Entwicklungen bei Technologien Aktuelle Sanierungsquote bei der Gebäudesanierung liegt bei weniger als 1 Prozent pro Jahr Getrennte Betrachtung der Energiesektoren Elektromobilität nur in Modellregionen erprobt

4 Visionen als Zukunftsbild für das Jahr 205 CO 2 -neutrale Städte Deutsche Gesellschaft lebt 2050 in CO 2 -neutralen Städten mit Prozent erneuerbarer Energien klimagerecht und anpassungsoffen Städte sind komplett klimagerecht und anpassungsoffen gebaut Maximale Lebensqualität Städte sind optimal an gesellschaftlichen Wandel angepasst und bieten maximale Lebensqualität Deutsche Städte sind Vorreiter bei der Integration ganzheitlicher Stadtsysteme und Showcase für Technologieexport Rechtzeitiges Handeln Notwendige Schritte wurden frühzeitig erkannt und weitsichtige Maßnahmen eingeleitet

5 Konvergenz der Stadtsysteme als zentrale Aufgabe Wie entwickeln sich einzelne Stadtsysteme bis zum Jahr 2020? Intelligente Stromnetze Plus-Energie-Gebäude/ Stadtquartiere Klimagerechter Stadtumbau Smart Mobility & Elektromobilität Regenerativer Energiemix Smart Infrastructures & Versorgungssysteme

6 Energiequalität q Energiequalität q Exergy-Thinking als Grundlage von Optimierungsprozessen Quelle Energieversorgung Energienutzung 1 Fossile Energien, Strom 1 Haushaltsgeräte, Beleuchtung 0 Niedertemp. versorgung Fernwärme Niedertemp. 0 0 C versorgung Niedertemp. 55 versorgung 0 C 40 0 C 0 Sauna Trinkwarmwasser Raumheizung Quelle: VTT

7 Von der Trias Energetica zum Energiekreislauf

8 Von der Trias Energetica zum Energiekreislauf

9 Von der Trias Energetica zum Energiekreislauf Nach: Doobelsteen, TU Delft

10 Optimierung der Energienutzung auf mehreren Maßstabsebenen Quelle: REAP Projekt, TU Delft

11 Optimierung der Energienutzung auf mehreren Maßstabsebenen Quelle: REAP Projekt, TU Delft

12 Optimierung der Energienutzung auf mehreren Maßstabsebenen Quelle: REAP Projekt, TU Delft

13 Unterschiedliche Energieprofile auf Quartiersebene Quelle: REAP Projekt, TU Delft

14 Synergien durch Restwärmenutzung und Kaskadierung Quelle: REAP Projekt, TU Delft

15 Fazit Synergieeffekte lassen sich häufig auf höherer Ebene erschließen Einheitliche Bewertungssystematik auf Quartiers- und Stadtebene steht aus Kriterien sind oft noch zu stark auf Einzelkomponenten ausgerichtet Energetische Transformationsprozesse erfordern integrale und sektorenübergreifende Betrachtung Für sie Umsetzung fehlen zum Teil noch erprobte Verfahren

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