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Kurztitel: EnEff: Stadt Cluster Adlershof
Förderkennzeichen: 03ET1038E, 03ET1038F, 03ET1038G
Status: Laufend
Laufzeit: 12/2014 bis 11/2017
Themen: Quartierskonzepte, Energieplanung für Städte, Dezentrale Energieerzeugung, Energiespeicherung, Abwärmenutzung, Wärme aus Erdreich, Grundwasser, Abwasser
Standort: Berlin Adlershof, 12489 Berlin, Treptow-Köpenick, Berlin
Innovation: Energieleitplanung als neue Planungsgrundlage für die Quartiers-Energieversorgung, Vernetzung von Energieströmen, Erprobung eines Sektor übergreifenden Smart Grids
Schlagworte:

Quintessenz

  • Energiestrategie soll den Primärenergiebedarf in Adlershof bis 2020 um 30% senken
  • Bereitstellung von Planungsgrundlagen für eine effiziente Energieversorgung von Quartieren
  • Kälteerzeugung erfolgt geothermisch
  • Aquifer wird als Speicher genutzt
  • Erprobung eines Strom, Wärme und Kälte übergreifenden Smart Grids

Dieses Projekt ist ein wesentlicher Baustein im Rahmen des Clusterprojekts „Energiestrategie Berlin-Adlershof 2020“. Damit soll eine Senkung des Primärenergiebedarfs um mindestens 30 Prozent am Wissenschafts- und Technologiestandort Adlershof bis 2020 erreicht werden. Einige in einem vorausgehenden Forschungsprojekt entwickelte energietechnische Konzepte und Maßnahmen werden pilothaft realisiert.

Projektkontext

Der Hochtechnologiestandort Berlin Adlershof beheimatet auf einem Gebiet von 4,2 km² über 1.000 Unternehmen und wissenschaftliche Einrichtungen, deren Primärenergiebedarf  in den zurückliegenden Jahren einen stetigen Anstieg aufweist. Im Rahmen der „Energiestrategie Berlin Adlershof 2020“ hat sich der Standort nun zum Ziel gesetzt, dieser Tendenz entgegenzuwirken und den Primärenergiebedarf um 30 Prozent bis zum Jahr 2020 im Vergleicht zur Trendfortschreibung senken. Dazu wurden im Vorhaben „HighTech-LowEx: Energieeffizienz Adlershof 2020“ verschiedene Maßnahmen ausgearbeitet, die jetzt in dem Projekt „Energienetz Berlin Adlershof“ zur Umsetzung kommen.

Ziel ist die Verbesserung der Energieeffizienz auf Liegenschafts- und Quartiersebene. Gleichzeitig sollen Planungsgrundlagen für die effiziente Energieversorgung von Stadtquartieren bereit gestellt werden. Das Projekt wird als Verbundvorhaben der drei Partner Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW Berlin), SIEMENS AG und Technische Universität Berlin (TUB) umgesetzt und in enger Abstimmung mit der WISTA Management GmbH und der Adlershof Facility Management GmbH sowie verschiedenen Liegenschaften vor Ort durchgeführt.

Zentrum für Photonik und Optik (ZPO)

© WISTA-MANAGEMENT GMBH

Luftaufnahme des Zentrums für Photonik und Optik mit Kältenetz

© TU Berlin

Konzept

Quartierskonzept

Die drei Themenschwerpunkte des Projekts umfassen die Vernetzung von Energieströmen, eine Smart Grid Allianz und die dazugehörige Energieleitplanung. Im Zentrum des Vorhabens steht die pilothafte Darstellung eines vernetzten Energiesystems, das die Energieformen Wärme, Kälte und Strom umfasst und dessen zentrales Element ein Kälteverbundnetz ist, das elektrisch angetriebene Kälteanlagen mit regenerativen Kälteerzeugern und Speichern verknüpft. Ausgehend von diesem Versorgungssystem wird ein medienübergreifendes Energiemanagementsystem als „Smart Grid Allianz“ konzipiert und implementiert. Dieses wird basierend auf Messdaten aus einer verteilten Zählerstruktur Handlungsempfehlungen für ein primärenergetisch effizientes Betriebsregime von Systemen und Anlagen ableiten. In dem Projekt werden darüber hinaus Methoden und Werkzeuge für eine standortübergreifende Energieleitplanung entwickelt, die den Vernetzungsgedanken aufgreift und damit als Impulsgeber für zukünftige Quartiersplanungen wirkt.

Kälteerzeuger und Eisspeicher am Zentrum für Photonik und Optik

© TU Berlin

Demonstrationspavillon für ein urbanes Gewächshaus zur Solenutzung

© Watergy

Vernetztes Energiesystem im ZPO

© TU Berlin

Energiekonzept

Vernetzung von Energieströmen
Die Maßnahme „Vernetzung von Energieströmen“ umfasst eine hydraulische Optimierung des bestehenden Kältenetzes, die geothermale Kälteerzeugung mit Hilfe eines Aquifers sowie die Installation eines Soleverbunds.

Die hydraulische Optimierung des Kältenetzes am Zentrum für Photonik und Optik (ZPO)  schafft die Voraussetzungen für die Umsetzung der weiteren geplanten Maßnahmen. Dazu sind eine umfassende Bestandsevaluierung sowie umfangreiche Planungs- und Bauleistungen notwendig. Sie ermöglichen es, die betrieblichen Abläufe und die Auslegung für das Leitungssystem zu planen. In einer Machbarkeitsstudie der MegaWATT Ingenieursgesellschaft wird zudem die Ertüchtigung eines stillgelegten Eisspeichers geprüft. Das Kältenetz wird mit seinen Erzeugern, Verbrauchern und dem Kältespeicher mathematisch abgebildet, um Optimierungsempfehlungen für die Betriebsstrategie des Netzes zu erstellen. Mit der Realisierung eines Verbundnetzes soll eine effizientere Nutzung der Kälteanlagen und die optimale Einbindung eines Kältespeichers sowie des Aquifers ermöglicht werden.

Für die geothermale Kälteerzeugung und Nutzung des Aquifers (Grundwasserleiter) ist eine detaillierte modellhafte Abbildung des Speichers und der angrenzenden Systeme in einer Simulationsumgebung notwendig. Diese Arbeiten der TU Berlin werden vom Geoforschungszentrum Potsdam (GFZ) unterstützt. Die dafür notwendigen Probebohrungen werden von der DEIG Energietechnik Insumma GmbH durchgeführt. Die Ergebnisse der Bohrungungen entscheiden dann über die bauliche Umsetzung der Maßnahme.

Im Rahmen des Vorhabens soll erstmals ein Soleverbund installiert werden. Im Technologiepark Adlershof gibt es erhebliche Mengen an Abwärme aus industriellen Prozessen, die aufgrund des niedrigen Temperaturniveaus nicht genutzt werden.  Die Abwärme kann durch hygroskopische Salzlösungen (Sole), die über Absorption Luftfeuchtigkeit aufnehmen können, nutzbar gemacht werden. Aufbauend auf der Bestandsevaluierung ist die Einbindung von Wärme zum Zweck der Soleregeneration für den Verbund geplant. Im Vordergrund stehen dabei die Nutzung von Abwärme aus dem Kältenetz des ZPO und die Anbindung der Soleregeneration an den geplanten Aquifer. Darüber hinaus soll ein Gewächshaus als Feuchtluftkollektor in den Soleverbund integriert werden. Auf dem Campus Adlershof wird dafür ein Demonstrationspavillion aufgebaut - entworfen und umgesetzt von der TU Berlin im Rahmen eines von der EU geförderten Climate-KIC Projekts.

Smart Grid Allianz
Ziel dieser Maßnahme ist die Erprobung eines die Energiemedien Strom, Wärme und Kälte übergreifenden und für die Energiewende beispielhaften Smart Grid auf dem Campus. Maßgeblich zur Umsetzung beitragen soll der Interessenpool „Smart Grid Allianz Adlershof“. Er umfasst Liegenschaften, die sich hinsichtlich ihres Lastverschiebungspotenzials und ihrer Einsparmöglichkeiten für eine Beteiligung am Aufbau des Smart Grid eignen. Unter Einbezug ihrer spezifischen Energieflüsse sollte die modellhafte Abbildung eines Smart Grid erfolgen. Anhand von Messdaten soll der ökologische und ökonomische Nutzen bilanziert und bewertet werden. Diese Erkenntnisse bilden die Grundlage für eine mittelfristige Umsetzung des Smart Grid auf dem Campus.

Federführend verantwortlich für den Aufbau der Smart Grid Allianz ist das Fachgebiet Energieversorgungsnetze und Integration Erneuerbarer Energien (SENSE) an der TU Berlin.
Für die Etablierung der Smart Grid Allianz ist eine umfassende Einbindung unterschiedlichster Akteure von großer Bedeutung. Die dafür notwendigen Kommunikationsaktivitäten werden vom Zentrum Technik und Gesellschaft (ZTG) an der TU Berlin durchgeführt. Gleichzeitig untersucht es Einflussfaktoren und die Akzeptanz der von der Smart Grid Allianz umzusetzenden Maßnahmen.

Energieleitplanung
Das Instrument der Energieleitplanung zielt auf eine stadtentwicklungsbezogene Planung einer energieeffizienten Bereitstellung des künftigen Energiebedarfs ab. Dabei verknüpft sie Energieversorgungssysteme (Angebot) mit der klassischen Flächennutzungs- bzw. Bebauungsplanung (Nachfrage) der Kommunen. Den Ausgangspunkt bildet das quartiersbezogene Energieeffizienzziel, den Primärenergiebedarf  am Standort Adlershof bis 2020 um 30% zu senken. Dazu werden unter Berücksichtigung der vorhandenen und geplanten Energienetze und aufbauend auf der Nutzungstypologie und städtebaulichen Planungstypologie aus dem Vorgängerprojekt „HighTech – LowEx: Energieeffizienz Berlin Adlershof 2020“ modellhafte Nutzungs- und Funktionsvarianten entwickelt und energetisch bewertet. In sich anschließende Szenarien für ein energieeffizientes Wissenschaftsquartier Adlershof wird das gesamte Gebiet der städtebaulichen Entwicklungsmaßnahme einbezogen - also auch die noch zu bebauenden Flächen. In dem so entstehenden Energienutzungsplan werden die geplanten energetischen Entwicklungen dargestellt. Die Methode der Energieleitplanung, die in Bayern für kleinere Wohngebiete entwickelt wurde, wird im Projekt „Energienetz Berlin Adlershof“ erstmals in einem innerstädtischen Gewerbe- und Technologiequartier angewendet und entsprechend weiterentwickelt.

Projektkenndaten

Basisdaten zum Quartier

Flächengrößen/Maße    
oberirdische Bruttogrundfläche, vorher 1.244.000 m²  
Grundfläche der bebauten Baufelder exklusive Grünanlagen und Verkehr, vorher 1.485.703 m²  
Grundfläche der bebauten Baufelder exklusive Grünanlagen und Verkehr, nachher 2.787.164  
Flächen, aufgeschlüsselt nach Nutzungsart: vorher nachher
Gewerbefläche 806.833 m² 1.675.064 m²

Letzte Aktualisierung: 6. April 2017

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