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Auf dem Projektleitertreffen im November in Garching haben rund 130 Forschende über Konzepte, Methoden und Werkzeuge für die Energiewende in Gebäuden und Quartieren diskutiert: Wie bringt man bestehende Lösungen für die Gebäude-Energiewende in die Anwendung? Welche IT-Werkzeuge können hier hilfreich sein? Expertinnen und Experten präsentierten den Zwischenstand ihrer Projekte.

Das Team der Begleitforschung und der Projektträger Jülich hatten die Wissenschaftler, Planer und Ingenieure aus der Forschungsinitiative Energiewendebauen eingeladen. Einige Projektleiter präsentierten den aktuellen Stand ihrer Forschungsvorhaben:

Im Projekt MeMAP (Multi-Energie Management und Aggregations-Plattform) entwickeln und erproben die Forschenden eine offene Aggregationsplattform. Diese vernetzt die unterschiedlichen Gebäude eines Quartiers aus den Bereichen Wohnen, Büro, produzierendes Gewerbe oder Logistik miteinander. Die MEMAP Plattform integriert die gebäudeeigenen Energiemanagementsysteme (EMS) und ermöglicht so einen gebäudeübergreifenden Informationsaustausch über eine sichere Datenkommunikation.

Methodische Ansätze und Modellierungswerkzeuge für Niedrigstenergiequartiere (NEQ) entwickeln die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Projekt NEQModPlus. Hier geht es darum, praxisorientierte Methoden und Tools für Planer, Projektentwickler und Entscheidungsträger zur Verfügung zu stellen. Eine einfach anwendbare Methodik soll die Akteure bei der schrittweisen Entwicklung sowie zielkonformen Implementierung und Betriebsführung von NEQs unterstützen.

Rund 130 Expertinnen und Experten trafen sich im November im Zentrum für Energie und Information in Garching bei München.

© Wissenschaftliche Begleitforschung Energiewendebauen

Bei der Führung durch das Zentrum für Gekoppelte Intelligente Energiesysteme (CoSES) stellten die Projektleiter ihre Forschungsschwerpunkte vor. Am CoSES bündelt die TU München ihre Expertise für Energiesystemforschung. Ziele der Forschung hier sind unter anderem eine Verbesserung der Sektorenkopplung, eine bessere Integration erneuerbarer Wärmeerzeuger und die Reduktion des Primärenergieverbrauchs.

Der Energiemanager, der im Projekt dynOpt-En entwickelt wurde, überwacht und optimiert die Wärmeerzeugung in Gebäuden und Quartieren. Er ermöglicht es, Energieträger angebots- und bedarfsgerecht zuzuschalten. Anhand von Zählerdaten und Wettervorhersagen kombiniert der Energiemanager die verschiedenen Wärmeerzeuger wie etwa Wärmepumpen, Blockheizkraftwerke oder PV-Anlagen. Ziel ist es, die verschiedenen Anlagen optimiert nach Kosten oder CO2- Emissionen in ihren Betriebszeiten aufeinander abzustimmen.

Im Projekt Coolplan-Air entwickeln die Forschenden Berechnungs- und Auslegungstools, um Gebäude energieeffizient zu kühlen. Dabei geht es um Kühlung, die auf flüssigen Wärmeträgern basiert, um luftgestützte Systeme sowie solare Kühlung mit PV-Modulen in Kombination mit elektrischen Kältemaschinen. Energieberater, Architekten und Ingenieure sollen den Einsatz dieser Anlagen in Gebäuden besser vergleichen und planen können.

Professor Dirk Müller (RWTH Aachen) von der Wissenschaftlichen Begleitforschung berichtete von den Ergebnissen der Querauswertung von Projekten aus der Forschungsinitiative Energiewendebauen.

© Wissenschaftliche Begleitforschung Energiewendebauen

In insgesamt vier Workshops tauschten sich die Teilnehmerinnen und Teilnehmer zu verschiedenen Schwerpunkten aus:

Workshop 1: Fit für die Energiewende – Bestehende Lösungen endlich anwenden

Um eine erfolgreiche Energiewende im Gebäudebereich zu erreichen, sind bereits viele Lösungen vorhanden, zum Teil theoretisch, zum Teil bereits erprobt. Wie kann es gelingen, dass diese auch Einzug in die Praxis erhalten? Hierbei konzentrierten sich die Teilnehmenden vor allem auf die folgenden Themen:

Softwareanwendungen: Viele Anwendungen sind bereits entwickelt, aber oft noch nicht genug vernetzt oder eingebunden. Hier wäre es hilfreich, bestehende Softwaretools zu koppeln und zu standardisieren. Die Entwickler müssten besser vernetzt sowie nutzerfreundliche Apps für Endverbraucher entwickelt werden, etwa um Einsparmaßnahmen zu begleiten.

Informationsbereitstellende Werkzeuge: Es gibt bereits viel Informationsmaterial, allerdings ist dieses häufig nicht spezifisch genug auf die Bedürfnisse der Zielgruppen zugeschnitten. Hier war ein Vorschlag, die Informationen auf zentralen Portalen zielgruppenspezifisch zu bündeln. Außerdem könnte man den CO2-Ausstoß in der Heizkostenabrechnung sowie im Energieausweis aufnehmen.

Partizipation: Es wäre sinnvoll, diese verpflichtend in Forschung und Praxis umzusetzen. Das Thema Energiewende ist ein „Publikumsthema“. Dies kann bei der Einbindung von Bürgerinnen und Bürgern hilfreich sein.

Aus-, Fort- und Weiterbildung: Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer schlugen vor,  Forschungserkenntnisse öffentlich bereit zu stellen, etwa als Printmaterial. Die Lehrpläne in Schulen und Ausbildung schneller an aktuelle Themen anzupassen sowie die Vernetzung von Universitäten und (Berufs-)Schulen zu unterstützen, waren weitere Vorschläge.

Workshop 2: Quartier und Mobilität – der nächste Schritt in der Energiewende?

Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer diskutierten unter anderem, welche Möglichkeiten es im Quartier gibt, um eine sektorübergreifende Energiewende durchzuführen. Dabei spielt der Bereich Mobilität eine wichtige Rolle. Es wurde klar, dass bei Quartierslösungen die Bereiche Strom, Wärme und Mobilität gesamt betrachtet werden müssen. Ziel ist es, den Verbrauch zu senken und den Anteil erneuerbarer Energie auszubauen.

Um eine erfolgreiche Verkehrswende zu erreichen, müssen der öffentliche Personenverkehr, die Nahmobilität (Fahrrad, Fußgänger) und die kollaborative Mobilität (Car-, Ride- und Bikesharing) berücksichtigt werden. Gemeinsam erarbeiteten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforderliche Technologien und Konzepte für eine erfolgreiche Energiewende im Quartier.

Workshop 3: Werkzeuge für die Energiewende – (Gesetzliche) Anforderungen und Förderung

Welche Anforderungen aus dem Gebäude- und Energieversorgungsbereich gibt es und welche könnten zukünftig interessant sein? Um diese Frage drehte sich der dritte Workshop auf dem Projektleitertreffen. Ein Thema war die so genannte Innovationsklausel im Gebäude-Energie-Gesetz. Diese besagt unter anderem, dass man bei Bestandssanierungen einen Quartiersansatz ansetzen kann, wenn die betroffenen Gebäude in einem räumlichen Zusammenhang stehen. Als mögliche Zielgruppe sehen die Teilnehmenden hier Wohnungsbaugesellschaften.

Die im Gebäude-Energie-Gesetz formulierte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung besagt, dass alle Anforderungen an Gebäude wirtschaftlich vertretbar sein müssen. Ein Vorschlag war, dass man die Bilanzgrenze der Wirtschaftlichkeit verschiebt und auch die Entsorgung mit einbezieht. Bisher werden nur die energetischen Maßnahmen bewertet, dazu zählen auch Einbau und Produktion. Eine weitere Anregung war, die gängigen Key-Performance-Indikatoren CO2 und Primärenergie auch um soziale Aspekte, Ressourcen, Komfort und Entsorgung zu erweitern. Auch die Themen Forschungsförderung von Unternehmen sowie europaweite Ausschreibungen waren Inhalte der Diskussionen.

Workshop 4: Toolketten für Gebäude-, Quartiers- und Netzsimulationen im Kontext der Wärmewende

Bei der Auslegung und Simulation von Anlagen und Netzen sowie bei der Sektorkopplung  kommen meist verschiedene softwaregestützte Methoden, so genannte Tools, zum Einsatz. Oft ist jedoch nicht klar, welches der Tools in welchem Anwendungsfall sinnvoll ist. Auch werden in der Forschung entwickelte Werkzeuge selten zur Marktreife geführt. Darüber hinaus sind die Tools untereinander nicht ausreichend kompatibel.

Ziel des Workshops war es, gemeinsam einen Weg zu finden, um Tool-Ketten bei Gebäude-, Quartiers- und Netzsimulationen zu analysieren und zu strukturieren. Auf diese Weise sollen Mehrfachentwicklungen vermieden und Lücken identifiziert werden. Hier wäre es hilfreich, übergreifende Handlungsempfehlungen für die Entwicklung der Werkzeuge zu erarbeiten. Dabei sollte der gesamte Lebenszyklus sowie eine hinreichende Qualifizierung und Zertifizierung berücksichtigt werden, um eine Anwendung der Tools über die Forschung hinaus zu ermöglichen. Auf diese Weise könnten auch Hemmnisse im Bereich Datenschutz, Produktpflege und Support sowie Haftungsfragen ausgeräumt werden.

Zum 7. Projektleitertreffen wird es hier in Kürze eine ausführliche Tagungsdokumentation geben.

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