OPTIMIERTE LÖSUNGEN FÜR QUARTIERE: VORGEHENSWEISE UND AKTEURSBETEILIGUNG Entwicklung eines Strom-Wärme-Konzeptes am Beispiel Freiburg- Haslach Klaus Hoppe, Klaus Hoppe Consulting Sebastian Herkel, Fraunhofer ISE 27.04.2015 © Fraunhofer ISE Allen reden vom Quartier! 2 © Fraunhofer ISE Gegenwind…! 3 © Fraunhofer ISE Motive Stadtteilorientierung 4 © Fraunhofer ISE Motive Stadtteilorientierung Stadt Freiburg Klimapolitische Vorgaben n „Freiburg 2050 – Auf dem Weg zur Klimaneutralität“ n Stadtteilorientierter Ansatz hat Geschichte Zwei Schwerpunkte des Ansatzes n Technik: Energieinfrastruktur und Gebäudeebene n Akteure+Zielgruppe: Motivation und Einbindung 5 © Fraunhofer ISE Freiburg-‐Vauban • Niedrig-Passiv-Plus Energie Haus • Wärmenetz mit KWK • Solarenergie Quartiersansätze Vorbildlich modernisieren Gemeinsam profitieren 7 © Fraunhofer ISE Stadtteil Haslach 8 © Fraunhofer ISE Projekt-Phasen 9 © Fraunhofer ISE Politik + Verwaltung aus: Stadtpilot spezial 2011 Vorbereitung 10 © Fraunhofer ISE „Projekt Aufstellung“ Ing.Büros Bürgerverein Planung ISE Politik EAgentur Umwelt Handwerk EVU Projekt-Team Vorbereitung 11 © Fraunhofer ISE Gewerbe „Projekt Aufstellung“ ISE Ing.Büros Politik Projektteam Bürgerverein Planung Handwerk EAgentur EVU Umwelt Vorbereitung 12 © Fraunhofer ISE Gewerbe Strategie und Flexibilität Kommunikation, Kooperation, Kreativität Strategie 13 © Fraunhofer ISE Vorab-Termin „Akteure“ Erörterung von !! Chancen - Risiken? !! Hemmnisse? !! Ideen? !! Eigener Beitrag? !! Besonderheiten Stadtteil? !! … Strategie 14 © Fraunhofer ISE Energieagentur Handwerkerschaft Planer Engagierte Bürgerschaft Sparkasse Wohnungsbau … Entwicklung: Beratung - Förderung Strategie 15 © Fraunhofer ISE Information + Beratung Frühzeitig ins Gespräch kommen! + Umsetzung 16 © Fraunhofer ISE Information und Beratung Erprobtes Nutzen! + Umsetzung 17 © Fraunhofer ISE Wahrgenommene eigene Kompetenz Veränderungsprozesse Vertrauen aufbauen! 7. Integration 2. Ablehnung 6. Erkenntnis 5. Lernen 3. Rationale Einsicht 1. Schock 4. emotionale Akzeptanz Zeit 18 © Fraunhofer ISE Veränderungsprozesse Energiewende – im Quartier n Fragestellungen n Welche EE-Anteile und CO2-Reduktion lassen sich bis 2050 wirtschaftlich erreichen? n Welche Technologien sind besonders wichtig – lohnt ein Ausbau der Wärmenetze? n Welcher energetische Sanierungsgrad ist sinnvoll? 19 © Fraunhofer ISE Workflow Methode Ansatz: Kopplung von Werkzeugen zur Energiesystemanalyse und Geographischen Informationssystemen. Energiekataster Wirtschaftlichkeitsanalysen Gebäudetypologie Mengengerüst Kosten / Typ Studien, Szenarien Szenarien Raumwärmebedarf Strombedarf Modell Energieversorgung Kosten, CO2, Installierte Leistung Speichergröße 20 © Fraunhofer ISE Istzustand Sanierungsraten Potentiale Kosten / Randbedingungen Wärmelast Stromlast Kosten Wärmeversorgung Kosten Sanierung Zusammensetzung Energieversorgung Workflow Methode Energiekataster Wirtschaftlichkeitsanalysen Gebäudetypologie Mengengerüst Kosten / Typ Studien, Szenarien Szenarien Raumwärmebedarf Strombedarf Modell Energieversorgung Kosten, CO2, Installierte Leistung Speichergröße 21 © Fraunhofer ISE Istzustand Sanierungsraten Potentiale Kosten / Randbedingungen Wärmelast Stromlast Kosten Wärmeversorgung Kosten Sanierung Zusammensetzung Energieversorgung Quartier - Beispiel Randbedingungen !! Zieljahre 2010, 2030, 2050 !! 20.000 Einwohner !! Private Haushalte mit den Bedarfssektoren Strom und Wärme; Daten für GHD und Industrie nicht verfügbar !! Gebäudesanierung in aus heutiger Sicht wirtschaftlichem Umfang (~50%) !! Zukünftige Versorgung durch !! Erdgas-BHKW !! Heizkessel (zentral + dezentral) !! Photovoltaik !! Solarthermie !! Luft-Wasser-Wärmepumpen 22 © Fraunhofer ISE Quartier - Beispiel Gebäudetypisierung !! Typisierung der Wohngebäude in 8 Klassen anhand von !! Größe, Wärmebedarf, Baukonstruktion, Zielgruppen vor 1945 1945-1983 23 © Fraunhofer ISE nach 1983 Quartier - Beispiel Gebäudetypisierung !! Typisierung der Wohngebäude in 8 Klassen anhand von !! Größe, Wärmebedarf, Baukonstruktion, Zielgruppen Hoch GrossA GrossB MittelA MittelB KleinA KleinB vor 1945 1945-1983 24 © Fraunhofer ISE nach 1983 Workflow Methode Energiekataster Wirtschaftlichkeitsanalysen Gebäudetypologie Mengengerüst Kosten / Typ Studien, Szenarien Szenarien Raumwärmebedarf Strombedarf Modell Energieversorgung Kosten, CO2, Installierte Leistung Speichergröße 25 © Fraunhofer ISE Istzustand Sanierungsraten Potentiale Kosten / Randbedingungen Wärmelast Stromlast Kosten Wärmeversorgung Kosten Sanierung Zusammensetzung Energieversorgung Datengrundlage Workflow Gebäudelasten I GIS Grunddaten -! Geometrie (Grundfläche) -! Höhe (Geschosszahl) -! Nutzungstyp -! Gebäudetyp -! Baualtersklasse Gebäudedaten z.B. TABULA -! mittl. Wohnflächen -! mittl. Fensteranteil -! Mittle Sanierungszustand -! mittle. U-Werten nach Gebäudetypen Berechnung / Simulation Lastreihen Aggregation von Einzelgebäuden auf Basis statistischer Verteilung (synPRO) -! THzg, -! Luftwechselrate, -! Zeitraum Nachtabsenkung 26 © Fraunhofer ISE t Datengrundlage Workflow Gebäudelasten II 27 © Fraunhofer ISE Quartier Methodik räumliche Auflösung ohne Netzausbau !! Hierarchische Unterteilung !! Gesamtsystem !! Zonen !! Unterzonen !! Gebäudetypen !! Jede Unterteilung bildet einen eigenen Bilanzraum (Knoten) mit je einer elektr. und therm. Energiebilanz !! Im- und Export über die Bilanzgrenzen können begrenzt werden !! In jedem Bilanzraum können beliebige Verbraucher, Erzeuger und Speicher zugelassen oder vorgegeben werden 28 © Fraunhofer ISE mit Netzausbau Workflow Methode Energiekataster Wirtschaftlichkeitsanalysen Gebäudetypologie Mengengerüst Kosten / Typ Studien, Szenarien Szenarien Raumwärmebedarf Strombedarf Modell Energieversorgung Kosten, CO2, Installierte Leistung Speichergröße 29 © Fraunhofer ISE Istzustand Sanierungsraten Potentiale Kosten / Randbedingungen Wärmelast Stromlast Kosten Wärmeversorgung Kosten Sanierung Zusammensetzung Energieversorgung Quartier - Beispiel Szenarien Energieversorgung Szenario Basisszenario (Anlehnung an Ist-Zustand) Jahr 2030: Wärmenetzbestand Jahr 2030: Wärmenetzausbau Jahr 2050: Wärmenetzbestand Jahr 2050: Wärmenetzausbau a/b: a= niedrige CO2-Zertifikatskosten, b=hohe CO2-Zertifikatskosten Unterschiede zwischen den Szenarien n Thermischen Lastzeitreihen (Sanierung) n Effizienzen (Wirkungsgrade) n Kosten n teilweise Potentiale (BHKW bei Netzausbau) 30 © Fraunhofer ISE Quartier – Szenarienvergleich Installierte Leistung und Kosten !! Heizkessel nehmen an Bedeutung ab, bei Netzausbau noch stärker !! Wärmepumpen nehmen stark an Bedeutung zu, o. Netzausbau n. stärker !! BHKW wachsen bei Netzausbau etwa um den Faktor 6 !! PV steigt und ist ohne Netzausbau größer !! Gesamtkosten sinken bei allen Szenarien leicht gegenüber 2010 31 © Fraunhofer ISE Energieanalyse Quartier Kernaussagen n Eine Reduktion der energiebedingten Kohlendioxidemissionen des Quartiers um 50% bis 2030 und 70% bis 2050 erreichbar durch energetischer Gebäudesanierung und Umstellung Energieversorgung n Aus heutiger Sicht ist für die Gebäude eine Sanierungstiefe von 65% wirtschaftlich n Dezentrale Wärmeversorgung und Versorgung über Blockheizkraftwerke mit Wärmenetzen sind gleichwertig hinsichtlich Ökonomie und CO2Reduktion Ø Politik bekommt größeren Handlungsspielraum für soziale Kriterien, lokale Wertschöpfung und marktkonformes Handeln 32 © Fraunhofer ISE Quartiere Was bleibt zu tun ? n Strategie: Umstellung von fossil befeuerten Wärmeerzeugern hin zu Wärmenetzbasierten oder strombasierten Lösungen. n Strategie: Implementierung von Niedertemperaturwärmenetzen (Anpassung der Gebäude an niedrigere Vorlauftemperaturen) n Datengrundlage: Insbesondere im gewerblichen Bereich bestehen hier noch größere Lücken. n Umsetzung: Instrumente, die Gebäude und Wärmeversorgung zusammen adressieren 33 © Fraunhofer ISE Technologie und Kommunikation Sowohl als auch! 34 © Fraunhofer ISE Ein Vortrag im Rahmen der Die Leitveranstaltung für Energieeffizienz in Deutschland fand in diesem Jahr vom 27. bis zum 29. April 2015 im Ludwig Erhard Haus in Berlin statt. Weitere Informationen und alle Vortragsunterlagen zu rund 300 Vorträgen aus 52 Veranstaltungen im Rahmen der Berliner Energietage 2015 finden Sie unter www.berliner-energietage.de Eine kommerzielle Weiterverbreitung darf nur nach schriftlicher Genehmigung der Rechteinhaberin erfolgen. © 2015 Referent(in) / Veranstalter(in) Diese Seite darf nicht entfernt werden. Für die in diesen Unterlagen bereit gestellten Informationen kann keine Haftung übernommen werden. Den Berliner Energietagen wurden diese Folien durch die Veranstalter(in) / den Referent(inn)en freundlicherweise zur Verfügung gestellt. Bei Fragen oder Ansprüchen kontaktieren Sie diese bitte direkt.
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