Reallabor: SmartQuart

 

SmartQuart ist das erste ausgewählte Konsortium des Ideenwettbewerbs Reallabore der Energiewende. Die „Reallabore der Energiewende“ bringen innovative Technologien in die Anwendung und erproben sie im industriellen Maßstab und unter realen Bedingungen. Das Projekt SmartQuart vereint alle zentralen Akteure eines Quartieres von der Planung über die Bewohner bis hin zum Energieversorger miteinander. Zentrales Projektziel ist die Demonstration energieoptimierter Quartiere für eine dezentrale Energie und Wärmewende auf Quartiersebene.

 

Um die Klimaziele zu erreichen, muss aus der Stromwende eine „richtige“ Energiewende gemacht werden, die die Sektoren Energie, Wärme und Mobilität stärker als bislang miteinander verknüpft. SmartQuart soll zeigen, dass dies innerhalb eines Quartiers und im Zusammenspiel mit benachbarten Quartieren bereits heute technisch und wirtschaftlich möglich ist. Essen und Bedburg in Nordrhein- Westfalen sowie Kaisersesch in Rheinland-Pfalz bilden gemeinsam dieses Reallabor. Dabei werden Möglichkeiten entwickelt, auch bilanziell den Energieaustausch unter den Quartieren zu einem systemischen Mehrwert nutzen zu können.

Die Stadtquartiere werden jeweils in sich und auch miteinander vernetzt, damit die vorhandenen Energieinfrastrukturen effizient genutzt werden können. Smart-Grid-Lösungen koppeln Wärme, Kälte, „grünen“ Strom, Wasserstoff und den Bereich Mobilität intelligent miteinander. Ziel ist es, in den Modellregionen einen Beitrag in Richtung klimaneutraler Energieversorgung zu leisten. In allen drei Stadtquartieren beteiligen sich Bewohner, Energieversorger, Stadt bzw. Gemeinde sowie Technologie- und Konzeptentwickler. SmartQuart repräsentiert typische Stadtquartiere in, ländlichem sowie städtischem Raum, sodass die Konzepte auf andere Quartiere in Deutschland übertragbar sind.

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Verknüpfung im systemischen Verbund

Zentrales Projektziel ist die Demonstration vieler Einzelmodule und die systemische Integration von intersektoral optimierten Energieflüssen Entwicklung einer modularen Blaupause für eine dezentrale Energie- und Wärmewende auf Quartiersebene. Die lokale Energienutzung soll erhöht und gleichzeitig das überlagerte Netz durch Reduzierung der vertikalen Leistungsflüsse entlastet werden. Dazu werden Anlagen innerhalb und zwischen den Quartieren aggregiert und genutzt, das heißt es kommt zur systemischen Integration vieler Einzellösungen im Verbund. Auf diese Weise können bisher nicht ausgeschöpfte Synergien zwischen bereits existierenden Einzelanlagen genutzt werden. Um dies exemplarisch in drei strukturell sehr unterschiedlichen Quartieren umzusetzen, wurde ein ganzheitliches Konsortium zusammengestellt.

 

Energiewende in der Praxis von Quartieren

Im Projekt SmartQuart ist es möglich, Potentiale von EE-Technologien unter realen Bedingungen zu prüfen. Dabei können die verschiedenen Interessen der Nutzer, Kommunen, Planer und Betreiber berücksichtigt werden. So können etwa Anwender den Komfort oder den Nutzwert bewerten. Kommunen und Planer schätzen die Realisierbarkeit und das Investitions- und Planungsrisiko ein. Die Betreiber beurteilen das Geschäftsmodell und das Betreiberrisiko. Dieses bringt alle relevanten Akteure der Energiewende auf Quartiersebene zusammen: Von der strategischen sowie auf neuesten Forschungserkenntnissen basierenden Entwicklung der Flächen über die IKT Anbindung bis hin zur Energieversorgung.

 

Forschungsschwerpunkte in den drei Quartieren

Des Weiteren wird im Rahmen von SmartQuart auf Quartiersebene in der Verbandsgemeinde Kaisersesch eine nachhaltige Wasserstoffinfrastruktur aufgebaut. Dazu zählen ein wasserstoffbasiertes Microgrid mit der Demonstration der gesamten Wertschöpfungskette von regenerativer Energie in den Sektoren Wärme, Strom, Mobilität und Industrie. In Bedburg und Essen Literaturquartier stellen Wind- und PV-Anlagen in räumlicher Nähe den erneuerbaren Strom entweder direkt zur Wärme- und Stromversorgung bereit. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, Teilmengen des erzeugten H₂ mittels der neuartigen LOHC-Technologie zu transportieren oder langfristig zu speichern. Daneben verteilen reine H₂-Leitungen den Wasserstoff an Endanwender in den Sektoren Wärme, Strom und Mobilität.

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