BF-Quartier2020: BF2020 Begleitforschung Energiewendebauen - Modul Quartiere

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Seit dem 01.10.2020 arbeitet die neue Wissenschaftliche Begleitforschung (BF) Energiewendebauen daran, alle vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projekte im Forschungsbereich Energie in Gebäuden und Quartieren zu vernetzen. Die Aufgabe der BF ist es, den Wissenstransfer zwischen den Projekten zu unterstützen und projektübergreifende Metaanalysen durchzuführen.

Dabei ist die BF in vier parallelen Modulen tätig, welche sich den folgenden Schwerpunkten widmen: I. Monitoring, Dokumentation, Vernetzung und Wissenstransfer, II. Gebäude, III. Quartiere und IV. Digitalisierung. In Modul III „Quartiere“ wirkt das EBC an der Analyse von Konzepten zur Partizipation sowie zur Umsetzbarkeit von Quartierslösungen mit. In diesem Modul erfolgen ebenfalls die Entwicklung einer Methodik und eines Tools zum modellbasierten Vergleich von Projekten – der Quartiersgenerator.

 

Das Quartier bietet großes Potenzial für die Energiewende

Das Quartier ist für viele Menschen der Lebensmittelpunkt zwischen Wohnen, Arbeiten, Familie und Freizeit. Darüber hinaus sind Einrichtungen der täglichen Grundversorgung sowie für Bildung und Kultur wesentlicher Bestandteil von Quartieren. Mit Blick auf die genannten Herausforderungen der Energiewende sind folgende Eigenschaften von besonderer Bedeutung: Infrastrukturen für Strom-, Wärme-, Gas- und Telekommunikationsnetze. Ergänzend sind die Elemente der städtischen Mobilität (Straßen, Parkplätze, ÖPNV) Kernelemente eines Quartiers.

Vor diesem Hintergrund hat das Quartier ideale Voraussetzungen für die Umsetzung integraler Lösungsansätze. Durch die Verbindung aus Gebäudeeffizienzmaßnahmen mit einer vorausschauenden und reaktiven Energieversorgung sowie der effizienten Erzeugung/Nutzung von erneuerbaren Energien können wirtschaftliche Lösungen entwickelt werden, die gleichzeitig mehrere Problemstellungen der Energiewende lösen: Reduzierung des fossilen Energiebedarfs von Gebäuden, Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien, Ersatz von Großkraftwerken sowie die Umsetzung von Elektromobilitätskonzepten ohne Überlastungen der lokalen Verteilnetze.

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Durch dynamische Betrachtungen wird der systemische Nutzen von Quartierskonzepten sichtbar

In Quartierskonzepten können Maßnahmen zur Verbesserung der Gebäudeeffizienz und eine Sektorenkopplung zwischen Strom, Wärme und Mobilität umgesetzt werden. Durch die integrale Sicht auf die gesamte dezentrale Infrastruktur können neue Wege für mehr Energieeffizienz und erneuerbare Energien gefunden und damit ein wichtiger Beitrag zu den Herausforderungen der Transformation des Energiesystems bürgernah und dezentral geleistet werden. Im Rahmen der BF-Quartier2020 werden daher insbesondere die systemischen Auswirkungen dieses Wandels untersucht und bewertet. Neben der Bewertung der Quartiere auf Basis bilanzieller Größen – wie die jährlichen CO₂-Einsparungen – werden Analysen des dynamischen Verhaltens der Energieversorgung inklusive der Verbraucher durchgeführt. Dieser Ansatz liefert eine verlässliche Bewertungsgrundlage und neue Ansätze zur Systemintegration.

Ergänzt werden die Untersuchungen durch die Entwicklung optimierter Quartierslösungen, die neue Wege zur Sektorenkopplung und neue Ansätze für quartierbezogene Geschäftsmodelle aufzeigen. Die BF-Quartier2020 wird zur Abbildung des dynamischen Verhaltens und zur Entwicklung optimierter Quartierskonzepte eigene, bereits vorhandene Modelle nutzen und für ausgewählte Quartiersprojekte begleitende Berechnungen durchführen. In die modellbasierten Analysen fließen Grundlagenarbeiten zum wirtschaftlich-regulatorischen Rahmen sowie Ergebnisse aus der fortlaufenden Analyse aktueller Trends ein. Die Modellierung der Quartiere durch die BF-Quartier2020 ergänzt die Quartiersbilanzierungen der Projekte (Emissionen, Energie) und liefert weiterführende Erkenntnisse zur Bewertung von Quartierskonzepten im Hinblick auf die neuen Anforderungen durch die Energiewende (u. a. Ersatz von Großkraftwerken, Netzengpässe) und die damit verbundenen Erlösquellen (Strommärkte, Systemdienstleistungen).

 

Strukturiere Metaanalysen helfen dabei, erfolgreiche Lösungsansätze und Forschungslücken zu identifizieren

Im Rahmen der Meta-Analyse werden strukturierte Projektübersichten erstellt, die es ermöglichen, Quartiersprojekte ähnlicher Art zu identifizieren und zu vergleichen. Hierzu werden charakteristische Eigenschaften wie beispielsweise die Siedlungs- und Gebäudetypologie oder die Projektphase (Konzeptentwicklung, Umsetzung, Betrieb, usw.) herangezogen. Mit Hilfe der Übersichten können Projekte geclustert und anhand der Ergebnisse aus der Quartiersbilanzierung verglichen werden. Auf diesem Weg entsteht ein Überblick über die Quartierstypen, die verfolgten Lösungsansätze sowie die geplanten und erzielten Einsparungen. Weiterhin können auf dieser Basis Verbindungen zwischen Projekten hergestellt und bereits während der Projektlaufzeit Möglichkeiten für einen Erfahrungsaustausch aufgezeigt werden.

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