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Kurztitel: Systemanalyse für die städtische Energieplanung
Förderkennzeichen: 03ET4014A
Status: Laufend
Laufzeit: 01/2015 bis 12/2017
Themen: Quartierskonzepte, Neubau von Siedlungen, Energieplanung für Städte, Planung & Auslegung
Standort: Heßbrühlstraße 49a, 70565 Stuttgart
Innovation: Entwicklung von Planungs- und Simulationsmodulen für die Bedarfsseite (Gebäude und Verkehr) und die Versorgungsseite kommunaler Energiesysteme, die im Energiesystemmodell TIMES Local gebündelt werden
Schlagworte:

Quintessenz

  • Entwicklung eines modularen Planungsinstrumentariums, das die kommunale Energieplanung unterstützt
  • Tool analysiert zu erwartende Energie- und CO2-Ströme eines beliebigen Bilanzraums sowie Energieminderungspotenziale und ökonomische Auswirkungen
  • Integrales Energiesystemmodell erlaubt gleichzeitige Betrachtung des Strom- und Wärmemarkts sowie die Verknüpfung mit dem Mobilitätssektor
  • Verwendung durch Planungsabteilungen und Quartiersmanager, aber auch für Beteiligungsprozesse angestrebt
  • Softwaretool EN-Easy als Teil des Sustainable City Information Model (SCIM) nach Projektabschluss kostenfrei erhältlich

Ein modulares, integriertes Energiesystemmodell wird entwickelt, um Kommunen und Städteplaner bei der Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen zu unterstützen. Das modulare Planungsinstrumentarium analysiert die Sektoren Strom, Wärme und Mobilität übergreifend die zu erwartende Energie- und CO2-Ströme sowie die Energieeinsparpotenziale. Das nach Projektabschluss verfügbare Softwaretool EN-Easy ist für einen beliebigen Bilanzraum – Quartier, Stadtteil oder Stadt – anwendbar und soll in städtischen Planungsabteilungen, von Quartiersmanagern, aber auch in Beteiligungsprozessen eingesetzt werden.

Forschungsfokus

Ziel ist die Entwicklung eines Planungsinstruments, das Kommunen und Städteplanern bei der Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen unterstützen soll. Dabei werden die Bereiche „Gebäude“ und „Verkehr“ über ein ganzheitliches Energiesystemmodell vernetzt. Dies erlaubt eine simultane Betrachtung des Strom- und Wärmemarkts sowie die Verknüpfung mit dem Mobilitätssektor. Die Wechselwirkungen zwischen den Teilmärkten Strom, Wärme und Mobilität können somit erfasst werden.

Karajan Ingenieure ist für die Entwicklung der Bedarfsseite für den Sektor Verkehr zuständig. Hierzu wird die Verkehrsstruktur für das komplexe Sustainable City Information Model (SCIM) abgebildet sowie Maßnahmen im Verkehrssektor erarbeitet und in das vereinfachte Tool EN-Easy integriert. Drees & Sommer stellen für das SCIM auf Seiten der Nachfragestruktur Daten für die Bedarfsseite mit Hilfe von Gebäudesimulationsmodellen bereit und entwickeln für das EN-Easy Tool die Quantifizierung von Klimaschutzmaßnahmen im Sektor Wohn- und Nichtwohngebäude. Das Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung der Universität Stuttgart (IER) entwickelt das Energiesystemmodell (TIMES Local) weiter, verknüpft die oben genannten Module und untersucht dabei die Wechselwirkungen zwischen den Teilmärkten Strom, Wärme, Mobilität für unterschiedliche Bilanzräume. Für das En-Easy Tool erarbeitet das IER Klimaschutzmaßnahmen, die nicht Bestandteil des Gebäude bzw. des Verkehrssektors sind.

Meilensteine und Erfolge

Die Anwendbarkeit des Planungsinstruments für variable Bilanzräume wurde anhand zweier Fallstudien überprüft - in einem Beispielquartier in Metzingen und einem Neubaugebiet in Berlin-Tegel.

Merit-Order-Kostenkurve der Klimaschutzmaßnahmen für das Beispielquartier Metzingen

© IER, Universität Stuttgart

Merit-Order-Kostenkurve der Klimaschutzmaßnahmen für das Neubauprojekt Berlin-Tegel

© IER, Universität Stuttgart

Anwendung

Das Planungsinstrument liefert die Sollwerte und dient gleichzeitig als Monitoring-Tool. Durch seinen modularen Aufbau ist eine einfache Anpassung an Gebietsgrößen, Zielstellungen und die Gegebenheiten vor Ort möglich. Dies soll durch Fallstudien nachgewiesen werden. Im EN-easy Tool wird sowohl die Nutzung aufbereiteter statistischer Daten für Deutschland berücksichtigt, als auch die ergänzend Eingabe lokaler wie GIS-Daten durch die späteren Nutzer in den Kommunen. Ziel ist es, eine für Städteplaner einfache Bedienung bei der Umsetzung von Klimaschutzkonzepten zu ermöglichen, während gleichzeitig komplexe Nutzeranforderungen abgebildet werden können. Das Planungswerkzeug EN-easy ermöglicht so eine integrierte Analyse der zu erwartenden Energie- und CO2-Ströme eines beliebigen Bilanzraums und liefert zugleich Hinweise für mögliche energetischen Maßnahmen sowie deren Energieminderungspotenziale. Eine ökonomische Betrachtung der Maßnahmen für Wohn-, Nichtwohngebäude und Verkehr wird ebenfalls durchgeführt.

Letzte Aktualisierung: 16. August 2017

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