CO2- Emissionsreduzierung

CO₂- Emissionsreduzierung: Forschungsverbund ENsource liefert innovative Impulse für nachhaltige Energiesysteme auf Quartiersebene

ENsource, ein Forschungsverbund für Urbane Energiesysteme und Ressourceneffizienz in Baden-Württemberg, hat seinen selbst entwickelten Werkzeugkasten an Software-Tools im Dialogforum „Urbane Energiesysteme der Zukunft. Nachhaltig. Intelligent. Effizient“ vor Vertretern der kommunalen Stadtplanung, Energiewirtschaft und Industrie präsentiert. Ihren Werkzeugkasten haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zuvor in fünf verschiedenen Fallstudien in Baden-Württemberg getestet. Damit wollen sie Impulse setzen, den Ausstieg aus der fossilen Energieerzeugung in Städten und Gemeinden durch den Einsatz von regenerativen Energien zu realisieren, und damit einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten.

Forschende aus den Bereichen Ingenieurwesen, Informatik, Stadtplanung, Architektur und Forst- und Agrarwirtschaft stellten den rund 60 Teilnehmenden der Dialogforen ihre selbst entwickelten Tools und Services vor. Das Ziel dieser komplexen digitalen Werkzeuge ist es, durch computergestützte Modellierung, Simulation und Optimierung erneuerbare Energien optimal, ressourceneffizient und wirtschaftlich schon in der Planungsphase von Neubauten und Bestandsbauten zu integrieren. Es geht konkret darum, Wege zu zeigen, wie möglichst viel Strom und Wärme aus erneuerbaren Energien erzeugt werden kann und dazu Energiequellen wie Photovoltaik, Solarthermie, Windkraft oder Bioenergie sinnvoll kombiniert werden können. Die Tools und Services zeigen Planern auf, wie sie Neubau- und Bestandsgebiete klimafreundlich weiterentwickeln und so einen Beitrag zur Energiewende leisten können. Die größten Einsparpotenziale und somit auch das Potenzial, CO₂-Emissionen zu reduzieren, liegen in der Verringerung des Wärmeverbrauchs von Gebäuden.

Getestet wurden die Tools in fünf Fallstudien in verschiedenen Regionen in Baden-Württemberg: Stuttgart, Mannheim, Schwieberdingen, Rainau (Ostalbkreis) und Insel Mainau. Der Werkzeugkasten wurde von sieben forschungsstarken Hochschulen, zwei Universitäten und zwei außeruniversitären Forschungseinrichtungen entwickelt und getestet.

In drei Workshops präsentierten die Forschenden ihren Werkzeugkasten an Tools und diskutierten diese mit den Teilnehmerinnen unter folgenden Aspekten:

·         Energiewirtschaft - Optimierte Energieversorgung und Sektorenkopplung in urbanen Räumen; Moderation: Prof. Dieter Hertweck, Reutlingen

·         Kommunale Quartiere - Optimierte Energiesysteme für die Quartierentwicklung; Moderation: Prof. Hendrik Lambrecht, Pforzheim

·         Industriequartiere - Optimierte Energiesysteme für die Industrie; Moderation: Dr. Jann Binder, Stuttgart

Die Teilnehmenden des Dialogforums zeigten sich beeindruckt vom Zusammenspiel der verschiedenen Tools, die die vielfältigen Aspekte bei der Planung von Energiesystemen abdecken. Vor allem die integrierte Herangehensweise wurde positiv bewertet, da sie sich auf ganze Stadtquartiere und nicht nur einzelne Gebäude beziehe. Häufig hätten Stadtwerke und Kommunen nicht die Zeit und Kapazitäten, die vielfältigen Aspekte bei der Planung von Energiesystemen zu berücksichtigen.

Besonders spannend in der Diskussion war für die Teilnehmenden, dass durch die Tools frühzeitig eine ganzheitliche Betrachtung im Sinne der Nachhaltigkeit vorgenommen werden kann. Aspekte der Energieversorgung oder gar der Ressourceneffizienz würden in der ersten Planungsphase von urbanen Quartieren oftmals nicht berücksichtigt.

Außerdem würden Energieeffizienz und die Einsparung von CO₂-Emissionen vorwiegend nur bei Einzelgebäuden betrachtet, womit große Optimierungspotenziale verloren gingen, warfen Teilnehmende in die Diskussion ein. Hier bestätige sich der Ansatz von ENsource, auf Quartiersebene zu denken und somit auch betriebswirtschaftliche Aspekte sowie die Frage geeigneter Geschäftsmodelle in die Gestaltung urbaner Energiesysteme einbeziehen zu können, betonten Experten von ENsource. Dies ermögliche immobilienübergreifende Lösungen für ganze Quartiere.

ENsource ist mit seinem Angebot einen Schritt voraus: Im Augenblick betrachten kommunale Planer und Stadtwerke oftmals lediglich die Treibhausgas-Emissionen, die direkt im Betrieb der Energieerzeugungsanlagen ausgestoßen werden. Dies geschieht im Kontext nationaler Klimastrategien und kommunaler Klimapläne. ENsource ermöglicht mit den Tools und Services eine Lebenszyklusbetrachtung für Technologien und Energiesysteme von der Rohstoffgewinnung über die Produktion und Nutzung bis hin zur Verwertung der Materialien nach dem Ende der Nutzung. Darin enthalten ist eine umfassende Ressourcenbewertung, inklusive Betrachtung des Rohstoff- und Flächenverbrauchs.

Es ist wichtig, dass bereits ab Beginn eines Planungs-Projektes innerhalb eines Teams aus Expertinnen und Experten aus Bauämtern, Stadtplanung und Stadtwerken die Themen Wirtschaft, Ökologie und Soziales ganzheitlich betrachtet werden. Dies sehen jedoch die heutigen Verwaltungsstrukturen und Planungsprozesse nicht vor. Die ENsource-Lösungen könnten in diesen Teams zur Unterstützung für Entscheidungen eingesetzt werden, da mithilfe der Tools geeignete Maßnahmen identifiziert und quantitativ bewertet werden können. Dies betrifft zum Beispiel die Entscheidung, ob und in welchem Umfang erneuerbare Energien wie Photovoltaik, Windkraft oder Bioenergie genutzt werden sollten.

Im Laufe des Dialogforums entstand um einige der präsentierten Tools eine rege Diskussion. Neben vertiefenden Fragen zur Funktion der Tools wurden auch konkrete Anwendungsfälle erfragt. Solche konkreten Anwendungsfälle wurden im Forschungsprojekt ENsource in den Fallstudien sowohl für ländliche und städtische als auch industrielle Bedarfe erprobt, erforscht und bewertet, sodass sich die Teilnehmer des Dialogforums auch von der Übertragbarkeit der entwickelten Tools und Services in die Realität überzeugen konnten. Insbesondere die Möglichkeit, die Tools miteinander zu koppeln, stieß auf positive Resonanz bei den Interessenten.

So wurde deutlich, dass die im Projekt entwickelten Tools für die praktische Anwendung für Wohnquartiere und gewerblich genutzte Gebiete außerordentlich hilfreich sein können. Mehrere Teilnehmende zeigten großes Interesse und bleiben mit den jeweiligen Experten in Kontakt.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

Über ENsource

Die Gesamtkoordination des Projekts ENsource liegt bei Prof. Volker Coors, wissenschaftlicher Direktor des Instituts für Angewandte Forschung (IAF) von der Hochschule für Technik Stuttgart (HFT). Hervorgegangen ist ENsource als hochschulübergreifender Forschungsverbund ZAFH (Zentren für angewandte Forschung an Hochschulen) aus den HAW (Hochschulen für angewandte Wissenschaften Baden-Württemberg). Im ZAFH „Urbane ENergiesysteme und Ressourceneffizienz – ENsource“ arbeiten neben der Hochschule für Technik Stuttgart sieben weitere forschungsstarke Hochschulen für Angewandte Wissenschaften zusammen: Aalen, Biberach, Heilbronn, Mannheim, Pforzheim, Reutlingen und Rottenburg mit zwei Universitäten (Stuttgart und Albert-Ludwigs-Universität Freiburg) und dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) sowie dem Fraunhofer-Institut

für Solare Energiesysteme (ISE). In der aktuellen EFRE-Förderperiode (2014 – 2020) fördert das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst das Projekt mit 1,25 Mio. Euro aus Mitteln des Landes und 1,25 Mio. Euro aus EFRE-Mitteln.

Allgemeine Informationen unter: www.ensource.de,

Details zu den Fallstudien sowie zu Tools und Services finden Sie dort unter „Forschung“.

Ansprechpartner für Rückfragen:

Kontakte an der Hochschule für Technik Stuttgart (HFT):

Prof. Dr. Volker Coors, ENSource-Koordinator und Fallstudie Stuttgart

Wissenschaftlicher Direktor des Instituts für Angewandte Forschung (IAF), HFT Stuttgart

volker.coors@hft-stuttgart.de

Tel +49 172 6913767

Maryam Zirak, Projektmanagement HFT Stuttgart, Zentrum für nachhaltige Energietechnik (zafh.net)

maryam.zirak@hft-stuttgart.de

Tel +49 152 0884 6864

Susanne Rytina, Forschungs- und Wissenschaftskommunikation M4_LAB, HFT Stuttgart

susanne.rytina@hft-stuttgart.de

Tel +49 171 4158448

Kontakte für Rückfragen zu den Workshops:

Prof. Dr. Dieter Hertweck, Hochschule Reutlingen, Herman Hollerith Zentrum

dieter.hertweck@reutlingen-university.de

Tel +49 7121-271-4106

Prof. Dr. Hendrik Lambrecht, Hochschule Pforzheim, Institut für Industrial Ecology (INEC)

hendrik.lambrecht@hs-pforzheim.de

Tel: +49 7231-28-6424

Dr. Jann Binder, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), Fachgebiet Photovoltaik: Module Systeme Anwendungen

jann.binder@zsw-bw.de

Tel: +49 711 7870-209