Solares Bauen / Energieeffiziente Stadt

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1 Solares Bauen / Energieeffiziente Stadt Impulse aus dem Forschungsnetzwerk Energie in Gebäuden und Quartieren BMWi-Statusseminar Energieforschung für die Wärmwende Frankfurt, , K. Lorenz, Projektträger Jülich

2 Forschungsnetzwerke Energie Offene Expertennetzwerke Konsultation zur strategischen und programmatischen Ausrichtung Bottom-Up-Ansatz Registrierung unter: AG Mitarbeit Netzwerkkonferenz (Plenum) AG Treffen auch virtuell über Intranet Koordination: Geschäftsstelle (PtJ) Forschungsnetzwerk Energie 2

3 Forschungsnetzwerk Energie in Gebäuden und Quartieren Gründung: ca. 600 Mitglieder in 9 Arbeitsgruppen: 1. Schnittstelle Mensch Technik 2. Urbane Energieinfrastruktur 3. Energiemonitoring, Diagnoseverfahren 4. Lebenszyklusbetrachtungen 5. Planungswerkzeuge 6. Adaptive und aktive Gebäudehüllen 7. Gebäudesystemtechnik 8. Neue Förderformate und Wettbewerbe 9. Qualifizierung und Bildung Forschungsnetzwerk Energie 3

4 Solares Bauen / Energieeffiziente Stadt steht plakativ für den gesamten Bereich des energieoptimierten Bauens, Sanierens und Betreibens von Gebäuden und Energieinfrastrukturen in Quartieren und umfasst alle Aspekte der Erhöhung der Energieeffizienz, der Integration erneuerbarer Energien und der Energieoptimierung u.a. durch intelligente Sektorkopplung Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 4

5 Grundsätzliches Ziel Beitrag zu den energiepolitischen Zielen im Gebäudebereich und Flankierung der ESG durch (Demo-)Projekte mit großer Sicht- und Übertragbarkeit und Einbeziehung der relevanten Akteure Impulsgeber Expertenempfehlungen des Forschungsnetzwerks Energie in Gebäuden und Quartieren (BMWi) Forschungs- und Innovationsagenda (FINA) der Nationalen Plattform Zukunftsstadt (BMBF) Budget Rund 150 Mio Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 5

6 Struktur der Initiative Modul I: Solares Bauen (BMWi) Mehrgeschossiger Wohnungsbauten: Sanierung und Neubau Verzahnung mit breitenwirksamen Modellprojekten (EnEff.Gebäude.2050) Wissenschaftliche Begleitforschung Modul II: Energieeffiziente Stadt (BMWi/BMBF) Leuchtturmprojekte: Reallabor Quartier Beitrag zur Leitinitiative Zukunftsstadt Synthese- und Transferprojekt wird separat ausgeschrieben Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 6

7 Modul I: Solares Bauen - Themen Themenblöcke 1. Gebäudehüllen 2. Gebäudesystemtechnik 3. Planungswerkzeuge und Monitoring 4. Datengrundlagen Voraussetzung für Antragsteller: Teilaspekte aus mindestens 2 Themenblöcken adressieren! Eigene Zuordnung zu den Themenblöcken unter easy-online! Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 7

8 Modul I: Solares Bauen Inhalte 1 1. Gebäudehüllen Aktive Gebäudehüllen: In die Gebäudehülle integrierte Konzepte zur Erzeugung und Speicherung von thermischer und elektrischer Energie aus Erneuerbaren Energieträgern und der nutzergeregelten Abgabe an den beheizten Innenraum Adaptive Gebäudehüllen: Schaltbarkeit von Energie- und Lichteinträgen in das Gebäude Entwicklung und Nutzung von Fassadenelementen mit hohem Vorfertigungsgrad mit integrierter Haustechnik in modularer Bauweise (Integration weiterer aktiver und adaptiver Elemente wünschenswert) Neue Dämmstoffe mit einer guten Lebenszyklusbilanz Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 8

9 Modul I: Solares Bauen Inhalte 2 2. Gebäudesystemtechnik Entwicklung und Erprobung netzdienlicher Gebäude und Gebäudeensembles mit hohem solaren Deckungsanteil und Nutzung von Energiespeichern oder geschickter Sektorkopplung (Wärme/Strom) Weiterentwicklung und Integration von Low-Ex-Systemtechnik sowie die Integration innovativer Komponenten in das Gesamtsystem Ökonomisches/ökologisches Optimum: Dämmung und hocheffiziente TGA Entwicklung von energieeffizienter Gebäudetechnik mit Mehrwert (z.b. in Form von Assistenzsystemen) Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 9

10 Modul I: Solares Bauen Inhalte 3 3. Planungswerkzeuge und Monitoring: Planungstools unter Integration von Building Information Modeling (BIM) mit offenen Schnittstellen Durchgängigkeit von Planung, Errichtung und Betrieb/Nutzung; Vereinheitlichung von Datenmodellen für Planung und Betrieb von Gebäuden inkl. Monitoring des Gebäudeenergieverbrauchs Optimierung des Kosten-Nutzen-Verhältnisses beim Monitoring Erstellung und Evaluierung von Kenngrößen zur Bewertung der energetischen Qualität eines Gebäudes Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 10

11 Modul I: Solares Bauen Inhalte 4 4. Datengrundlagen Erfassung und Verarbeitung von Daten sowie Identifikation von Optimierungspotential durch (teil-)automatisierte Datenanalyse Datensicherheit, Datenschutz und Datenverfügbarkeit Digitalisierung der Energiewende im Gebäude Konzepte zur Qualitätssicherung von Monitoring- und Simulationsdaten Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 11

12 Modul I: Wichtige Randbedingungen Bei allen Neu- und Weiterentwicklungen von Werkstoffen, Bauteilen und Energiesystemen: Einhaltung der geltenden Bau- und Brandschutzordnungen (Insbesondere Schallschutz), Benennung kritischer Punkte und Aufzeigen möglicher Lösungswege Zentrale Stellung von Nutzerkomfort und einfache, intuitive Bedienbarkeit bei der Weiterentwicklung von Gebäudeautomation und technischen Anlagen Lebenszyklusorientierung bei den Bereichen Produktions-, Rückbauund Verwertungstechniken die Bereitstellung von hochwertigen Datensätzen für LCA und die wissenschaftliche Begleitforschung Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 12

13 Modul II: Energieeffiziente Stadt Themen Themenblöcke 1. Energieinfrastruktur 2. Datengrundlagen, Planungstools und weitere Hilfsmittel 3. Sozialwissenschaftliche Fragestellungen Voraussetzung für Antragsteller: Teilaspekte aus allen Themenblöcken adressieren! Eigene Zuordnung zu den Themenblöcken unter easy-online! Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 13

14 Modul II: Energieeffiziente Stadt Inhalte 1 1. Energieinfrastrukturen: Integration Erneuerbarer Energien und Abwärme in bestehende Versorgungsstrukturen Systemische Ansätze zur Transformation bestehender (Energie-) Infrastrukturen Netzdienlichkeit von Quartieren Planung und Umsetzung von Low-Ex-Wärmeversorgungskonzepten Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 14

15 Modul II: Energieeffiziente Stadt Inhalte 2 2. Datengrundlagen und Planungstools und weitere Hilfsmittel: Erstellung und Einsatz von Planungswerkzeugen/Tools zur integralen Planung und der Verknüpfung von Einzelprozessen IKT-Plattformen zur Vernetzung von Stadtsystemen in Echtzeit, Digitalisierung der Energiewende auf Quartiersebene Bereitstellung und Verfügbarkeit notwendiger Daten, Datensicherheit, - schutz, -auswertung und -nutzung Erstellung und projektbegleitende Lebenszyklusbetrachtungen für Gebäude und Quartiere als Datenbasis für weitergehende Simulationen Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 15

16 Modul II: Energieeffiziente Stadt Inhalte 3 3. Sozialwissenschaftliche Fragestellungen: Akzeptanz nachhaltiger Technologien und ihrer Nutzung insbesondere unter Berücksichtigung ökonomischer Randbedingungen (z.b. Analyse von Energiesparmaßnahmen) Soziale und ökonomische Folgen sowie Grenzen der energetischen Sanierung (bezahlbares Wohnen, demografischer Wandel, schrumpfende Quartiere, ) Eigentümer und Nutzer im Transferprozess, Auswirkungen von Beratungsangeboten, Einfluss von unterschiedlichem Wissensstand und kulturellen/sprachlichen Barrieren Wissensvermittlung (Kommunikations- und Vermittlungsmethoden, Weiterbildungsangebote, Wissensvermittlung an Demoprojekten) Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 16

17 Schnittstellenthemen Beispiele: Studien zur Einbindung der Mobilität in Quartierskonzepte Energie- und ressourceneffiziente Lösungen in der Siedlungswasserwirtschaft wissenschaftliche Untersuchungen der rechtlichen und sozioökonomischen Fragestellungen von Betreibermodellen für die Erreichung der Energie- und speziell der Wärmewende im Quartier Einbindung von Projekten aus Modul I Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 17

18 Formelles zur Skizzeneinreichung Einreichung bis: Skizzeneinreichung durch Koordinator: gemeinsame Projektbeschreibung maximal 20 DIN-A4-Seiten (Schrifttyp Arial, 11 pt, 1,5 zeilig) sowie eine gemeinsame easy-online-skizze ( Direkt Links: Modul I: Solares Bauen: Modul II: Energieeffiziente Stadt: Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt, K. Lorenz 18

19 Bildnachweis Titelfolie: 3D-Montage: Projektträger Jülich, Forschungszentrum Jülich GmbH Motive v.l.n.r.: PN_Photo/iStock/Thinkstock, palau83/istock/thinkstock, istockphoto.com/vithib, IvanMikhaylov/iStock/Thinkstock