Dipl.-Ing. Carsten Beier, Fraunhofer UMSICHT EnEff:Stadt-Kongress 2012 Hamburg, 17. Januar 2012

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1 Postersession 1 EnEff:Stadt Dipl.-Ing. Carsten Beier, Fraunhofer UMSICHT EnEff:Stadt-Kongress 2012 Hamburg, 17. Januar 2012 Folie 1

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 Folie 2

3 Bad Aibling Konversion Von der Militärbrache zur Nullenergie- und Nullemissionsstadt 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 Folie 3

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 Folie 4

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 Folie 5

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 Folie 6

7 Freiburg Modellhafte Stadtquartierssanierung Freiburg Weingarten- West 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 Folie 7

8 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 Folie 8

9 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 Folie 9

10 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 Folie 10

11 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 Folie 11

12 Hamburg Energetische Optimierung des HAMBURG WATER Cycle im Stadtquartier Jenfelder Au Ehemalige Kaserne, Wohngebäude mit 770 Wohneinheiten für ca Einwohner Ziel: CO2- Neutrale Wärmeversorgung durch neuartiges Sanitärkonzept, Nahwärmenetz mit regenerativen Energien Folie 12

13 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 Folie 13

14 Karlsruhe Rintheim Quartierskonzept Energieeffizientes Rintheim - Wissenschaftliche Begleitung 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 % Folie 14

15 Kassel Ökologische Siedlungsentwicklung Kassel-Oberzwehren 2 EFH-Siedlungen im Vergleich» stromversorgte Passivhaussiedlung» Niedrigenergiehäuser mit niedrigexergetischer Wärmeversorgung über Fernwärmerücklauf CO 2 neutrale Wärmeversorgung der Niedrigenergiehäuser möglich Hoher Einfluss auf Exergiebilanz durch TWE Folie 15

16 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 Folie 16

17 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 Folie 17

18 Ludwigsburg Simulationsbasierte Optimierung energie-effizienter Wärmenetze mit Umsetzung in EnEff:Stadt Ludwigsburg 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 Folie 18

19 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 Folie 19

20 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 Folie 20

21 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 Folie 21

22 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 Folie 22

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fraunhofer UMSICHT Osterfelder Straße Oberhausen info@umsicht.fraunhofer.de Internet: Dipl.-Ing. Carsten Beier Telefon: cartsen.beier@umsicht.fraunhofer.de Folie 23

24 Posterausstellung oben 1. Aachen 2. Bad Aibling 3. Berlin Adlershof Cluster 4. Berlin Adlershof Wärmenetz 5. Biberach 6. Freiburg 7. Hamburg Cluster 8. Hamburg IBA Energievers. 9. HamburgIBA Gebäude 10.Hamburg Smart Power 11.Hamburg Jenfelder Au 12.Karlsruhe Energiekonzept 13.Karlsruhe wiss. Begleitung 14.FW Effizienzsteigerung 15.Marktfähigkeit KWK 16.FW Transport kostengünstig 17.Chancen KWK 18.ORC-Feldtest 19.ORC Dampfexpansionsmotor 20.Absorptionskälte FW 21.Absorptionskälte NT-Wärme 22.Wärmespeicher Wasser-Parafin Folie 24

25 Posterausstellung unten 1. Kassel 2. Landshut 3. Ludwigsburg Konzept 4. Ludwigsburg Wärmenetz 5. Lüneburg 6. München 7. Potsdam 8. Weimar 9. Abwärme Flutungswässer 10.Abwärme Grubenwasser 11.Ismaning Geothermie 12.Ismaning Energieleitplanung 13.GIS 14.Smart Energy Management 15.sOptimo Strukturoptimierung 16.UrbanReNet Folie 25