Verfahren zur Optimierung der energieträgerübergreifenden Versorgung in Stadtquartieren.

Abstract

Bei der Transformation der Energiesysteme auf dem Weg zu einer nachhaltigen Versorgung fällt der hohe Verbrauch der privaten Haushalte einerseits, sowie der Umsetzungshürden aufgrund der kleinteiligen, dezentralen Maßnahmen anderseits eine Schlüsselrolle zu. Heute verfügbare Technologien können einen Beitrag leisten, den Anteil regenerativer Energien bei der gemeinsamen Versorgung mit Strom und Wärme zu erhöhen und so die Energie- und Klimaziele der Bundesregierung zu erreichen. Ziel ist, ein Verfahren zur Erstellung von energieträgerübergreifenden Energiekonzepten zu entwickeln, welches ökonomisch optimale Auslegungen von dezentralen Energiewandlungsanlagen und Wärmenetzen für Stadtquartiere bestimmt. Bei der Versorgung von Einzelgebäuden mit Wärme werden, in Abhängigkeit der Vorlauftemperatur, Gasheizungen oder Wärmepumpen in allen untersuchten Fällen einer Pelletheizung vorgezogen. Nahwärmenetze, basierend auf einer mit Biomasse befeuerten Heizzentrale, erreichen auch in Wohnquartieren mit lockerer Bebauungsstruktur Wärmedichten, die einen effizienten Betrieb erlauben. Photovoltaikanlagen können in vielen Objekten wirtschaftlich betrieben werden, wenn eine ausreichende Eigenstromnutzung vorliegt. Die Energie- und Klimaziele der Bundesregierung für das Jahr 2050 lassen sich mit den heute verfügbaren Technologien auf Quartiersebene erreichen. Mit dem entwickelten Verfahren ist es erstmals möglich, die Anzahl der betrachteten Objekte soweit zu erhöhen, dass realitätsnahe Nahwärmelösungen betrachtet, gleichzeitig regenerative Energien und Speichersysteme berücksichtigt und die Lösungen in einem geschlossenen Verfahren einer ökologischen Analyse unterzogen werden können.