Energieeffizienz in der Stadtplanung
Das in den Städten Genf und Wien erprobte und von der EU finanzierte Projekt CI-NERGY hat mit Erfolg Softwareinstrumente zur Simulation von Szenarien für erneuerbare Energien und städtische Energieeffizienz konzipiert. Das Projekt führte vor, wie sich Entscheidungsträger diesem Thema eher auf Stadtteilebene und nicht in Bezug auf jedes einzelne Gebäude annähern können. Dabei betonte man, wie wichtig es sei, die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Zukunft mit mannigfaltigen Befähigungen auszustatten. Vorausschauend planen Momentan konzentrieren sich Energieeffizienz-Simulationsinstrumente eher auf einzelne Gebäude als auf ganze Stadtviertel. Das erschwert den Stadtplanern die Berücksichtigung der Energieeffizienz sowie die Ausarbeitung emissionsarmer Energieversorgungen bei der Konzipierung und Planung von Sanierungsmaßnahmen oder neuen Stadtentwicklungen. Hauptmotivation des CI-NERGY-Projekts war der Mangel an quantitativen Informationen zur ernsthaften Bewertung von CO2-Einsparungen bzw. der Kosten und Auswirkungen von Nachrüstungen, Optionen für erneuerbare Energien, Kraft-Wärme-Kopplung oder Fernwärmeerweiterung. „Ausgangspunkt war die Anwendung von Geoinformations-3D-Modellen auf die Energieplanung“, berichtet CI-NERGY-Projektkoordinatorin Professorin Ursula Eicker von der Hochschule für Technik Stuttgart, Deutschland. „Die Städte Wien und Genf dienten als Fallstudien, um Prototypanwendungen zu entwickeln, die den Stadtplanern hilfreich dabei sein könnten, Entscheidungen zu priorisieren und zu ermitteln, wo Investitionen zu tätigen sind. Viele Städte haben gute Masterpläne, wo sie etwa 2050 gern sein wollen, aber ihnen fehlt detailliertes Fachwissen darüber, wie man am besten dort hinkommt.“ Der erste Softwareprototyp, der für ein Neubaugebiet in Genf ausgelegt wurde, sollte Kosten und Energieeffizienz für den Bau neuer Gebäude in sehr vielen Konfigurationen bewerten. Auf diese Weise konnten die Entwickler vielfältige Szenarien erstellen, um die Energieeffizienz im städtebaulichen Maßstab zu bewerten. In Wien entwickelte man Modellierungswerkzeuge, um die Auswirkungen der Erweiterung eines existierenden Fernwärmenetzes zu bewerten sowie vollständige Kostenanalysen für eine ganze Palette von Szenarien bereitzustellen. In beiden Fällen ermöglichen es die Softwaretools den Planern, die Kostenvorteile bestimmter Strategien zu evaluieren und zu simulieren, wie am besten vorzugehen ist. „Die Arbeit daran ist noch nicht beendet“, merkt Eicker an. „Die Planer erfahren von diesen Werkzeugen, was realisierbar ist und zu welchen Kosten, aber nun besteht die Frage darin herauszufinden, welche Akteure einzubeziehen sind und welche Probleme zuerst in Angriff genommen werden sollten. Aber wenigstens wissen wir jetzt, worin das technische und wirtschaftliche Potenzial für jedes Szenario besteht.“ Nachhaltige Lektionen Bei der Schließung der in der urbanen Energieforschung vorhandenen Wissenslücken hat das CI-NERGY-Projekt eine wichtige Rolle gespielt. Diese Diskrepanz ist hauptsächlich auf das große Spektrum an zu diesem Bereich gehörenden fragmentierten Disziplinen zurückzuführen, zu denen die Bauphysik und die Energieversorgungstechnik ebenso wie die Softwareentwicklung und die Informatik gehören. CI-NERGY leistete Hilfestellung dabei, all diese Elemente innerhalb eines gemeinsamen Modellierungsrahmen zusammenzuführen, wobei die Fortbildung in enger Zusammenarbeit von sechs Forschungszentren und vier Energie- und Softwareunternehmen durchgeführt wurde. „Aus wissenschaftlicher Perspektive betrachtet, ist das eine der besten Erfahrungen, die Nachwuchswissenschaftler machen können“, sagt Eicker. „Es fanden regelmäßige Treffen in allen Partnerländern statt, und die Rückmeldungen kamen von allen beteiligten Betreuern. Doktoranden neigen dazu, sich nur auf ein einziges Thema zu konzentrieren und deshalb sollte sich diese viel breiter angelegte Sichtweise positiv auf deren Karriere auswirken.“ Der nächste Schritt besteht darin, dieses Forschungsvorhaben aus dem wissenschaftlichen Prototypenstadium auf Produktebene zu bringen. „Das Interesse ist klar zu erkennen“, sagt Eicker. „Ich könnte mir gut vorstellen, die Dienstleistungen in Modellform beispielsweise an ein Energieunternehmen in Stuttgart zu liefern, damit man dort herauszufinden kann, welche zukünftigen Energiesysteme die besten sind oder wieviel Flexibilität und Speicher zur Einbindung von mehr erneuerbaren Energien erforderlich sind. Diese Arbeit ist im Gange und diese Instrumente werden nun weiterentwickelt.“
Schlüsselbegriffe
CI-NERGY, Energie, urban, Netzwerk, erneuerbare, regenerativ, Software, CO2
