Smart Cities. Herausforderungen für Energiestädte? Reinhard Jank Volkswohnung GmbH Karlsruhe. Winterthur, 16. November 2012
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- Hermann Frank
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1 Smart Cities Herausforderungen für Energiestädte? Reinhard Jank Volkswohnung GmbH Karlsruhe Winterthur, 16. November 2012
2 energy efficient buildings fuel cells solar energy high efficient central plants wind geothermal heat pumps hydropower combined heat and power biomass waste heat energy storage optimized transportation Source: EnBW AG, Karlsruhe economic efficiency by integrated system optimization
3 Ziel: 80 % GHG? - Gebäudebestand ganze Stadt! - EE Technologien - Erneuerbare, Stuttgart Innenstadt
4 CO 2 emissions in Freiburg CO 2 -Emissionen in Freiburg: Wunsch und Wirklichkeit 2,500 BAU Szenario 2,000 Prognose 2003 mio. t CO2/a 1,500 1,000 FW-Erweiterung neues BHKW Monitoring Plan 1996 (-25%) Langzeit-Ziel: - 40% bis ,500 erste Evaluierung KEA 0, real/forecast 2003 Target (1996) real/forecast 2007
5 Eneff:Stadt Programm des BMWi für die Entwicklung und Umsetzung innovativer Maßnahmen in Städten langfristiges Ziel: PE-Einsatz im Quartier um > 50 % reduzieren
6 Programm-Ansatz: (1) Förderung von Pilotprojekten: - Stadtviertel/Quartiere - Umsetzung von Projekten im Rahmen eines bestehenden Gesamtkonzeptes (2) F&E-Förderung: - Erprobung von techn. Innovationen - Planungswerkzeuge - Evaluierungswerkzeuge (3) Begleitforschung: (FhG-IBP, UMSICHT, pro:21, Jank) - Evaluierung von Projektvorschlägen - Stand von Wissenschaft und Technik (insbes. Planungswerkzeuge) - Evaluierung der Planungs- und Projektergebnisse - Know how Transfer und Handlungsempfehlungen ( / BINE, Workshops, Veröffentlichungen, IEA) - Entwicklungsbedarf - Quartiers-ECA Auswahlkriterien: - integrierter Ansatz - Anwendung technischer Innovationen - Übertragbarkeit - Einbeziehung der örtlichen Verwaltung - Effizienzverbesserung > 50 % -Kosteneffizienz
7 Optimale Sanierung? MFH, Karlsruhe-Rintheim Gesamtkosten (Euro pro m 2 und Monat)
8 Energy benchmarking of neighbourhoods? q H +q W building technical equipment e EE System boundary I (integrated energy planning) end energy transport p System boundary II (neighborhood energy plan) energy supply pe q H qw eee pe - renewables -CHP -waste heat - waste incinerator - geothermal - z.b. BHKW pe 1 s s B el
9 Luftbild Karlsruhe-Rintheim, August 2011 Quelle: Volkswohnung Karlsruhe
10 Reduzierung des PE-Verbrauchs und der CO 2 Äquiv - Emissionen nach Realisierung des Quartierskonzeptes Rintheim > 80 % specific primary energy consumption and CO 2 -emissions, Rintheim before retrofit; gas after retrofit; gas after retrofit; DH kwhpe/m2 kg CO2/m2
11 EnEff:Stadt Projekte, 1. Generation:» 2 Plattenbau-Quartiere : Karlsruhe, Freiburg (neben Vauban)» Stadtquartier Weimar: - Denkmalschutzgebiet - Mix aus WP und BHKW» Neubaugebiet Landshut: - NE-Gebäude - Mix aus zentral /BHKW) / dezentral (WP)» Wissenschaftsquartier Berlin Adlershof: - hohe Dichte, Mix Altbau/Neubau - Mix Biomasse / Solarthermie - E-Controlling Gebäude» Konversionsgebiet Bad Aibling: - Neubau / Sanierung - Wohnen / NWG - Solar / BM + PV/Wasserkraft - NT-Versorgung - remote Control + messtechn. Begleitung» Univ.-Campus Lüneburg
12 Siedlungstypen (U. Roth, 1980): KA-Rintheim
13 Forschungsthemen? (auf Quartiersebene)» Low-Ex Technologien» Systemoptimierung Betriebsoptimierung» Stadt/Umland-Projekte (optimierte BM-Nutzung)» realistische Simulationsmodelle für Energiesysteme» Verknüpfung von 3D-City-Modellen mit Energiesystem-Modellen» smart metering smart homes smart grids smart neighbourhoods
14 5. Februar 2012: Erzeugung Wind und PV in Deutschland
15 5. Februar 2012: Stromlast in Deutschland
16 EEnergy Initiative: Projects volume: = 140 mio. EnBW Karlsruhe (smart users + detached producers: participants) STAWAG Aachen (new BUS systems, communication software, business automation models: 500 participants) SW Cuxhaven (REG + cold/heat storage operation) REG Harz (regional optimization of REG operation) MoMa Mannheim (MVV) powerline communication + virtual power plants RWE Essen (smart meters / smart users pricing models) plus: Siemens, ABB, SAP,..
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