Smart-Energy-Cities spielen eine wichtige Rolle für ein energieeffizientes Management in unseren Quartieren und Städten. Ballungsräume sind wesentliche Verursacher und zugleich massiv Betroffene des anthropogenen Klimawandels. 80 % der von Menschen verursachten Treibhausgasemissionen und 75 % des Energie- und Ressourcenbedarfs entfallen auf Städte.
Gleichzeitig bietet die räumliche Nähe von Versorgern und Verbrauchern gute Voraussetzungen für die Umsetzung integrativer Energiekonzepte. Die Mehrzahl neuer Energietechnologien und Infrastrukturen wird in Städten implementiert werden, weshalb sie wichtige Akteure bei der Umsetzung der Energiewende sind.
Ziel ist ein nachhaltiges, intelligentes städtisches Energiesystem, das den Endenergiebedarf minimiert und die Versorgung mit erneuerbarem Strom, Wärme, Kälte und Mobilität optimiert und folgende Kriterien erfüllt:
Versorgung mit erneuerbaren Energien, die möglichst regional erzeugt werden
hohe Energieeffizienz und -effektivität (systemdienlicher Einsatz)
intelligente Infrastruktur und Steuerung der Erzeugung, Verteilung, Speicherung, Umwandlung und des Verbrauchs von Energie
intelligente, auf die Verbraucher angepasste Dienstleistungsangebote (z. B. multimodale Mobilitätssysteme mit einer breiten Palette möglicher Verkehrsmittel)
Pluspunkte für Energieeffiziente Quartiere und Städte
Energieeffiziente Quartiere und Städte zeichnen sich aus durch:
systemisches Vorgehen und optimierte, konsistente Lösungen in der Kommune bei der Umsetzung der Energiewende
Nutzung von Synergieeffekten an den Schnittstellen des kommunalen Energiesystems zu Gebäuden, Wasserversorgung, Abwasser- und Abfallentsorgung, Informationstechnologien, Mobilität, Stadtentwicklung, etc.
hohe Versorgungssicherheit und nachhaltige Energieversorgung in der Kommune
Wertschöpfung und Arbeitsplätze vor Ort statt Kaufkraftabfluss durch Energieimport
Nutzung von Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) zur intelligenten Steuerung von Infrastruktur und Stadtsystemen sowie Bereitstellung von nutzerfreundlichen Dienstleistungsangeboten
Potenziale
Technologische Herausforderungen liegen vor allem in der Integration kontinuierlich steigender Anteile dezentral erzeugter erneuerbarer Energie in die Energiesysteme bei zunehmender Koppelung der Energieinfrastrukturen für Strom, Wärme, Kälte und Mobilität. Konkreter Bedarf besteht in folgenden Bereichen:
Forschungs- und Entwicklungsbedarf für energieeffiziente Quartiere und Städte
Weiterentwicklung von Simulationsinstrumenten zur Optimierung von Ziel-Energieszenarien und Umsetzungsfahrplänen für den Aufbau von Energiesystemen in Quartieren und Städten
Smart Grid-Technologien zur Verknüpfung von intelligenten Netzen für Strom, Wärme, Kälte und Gas inklusive der Umwandlung der Energieträger ineinander
IKT zur Kommunikation zwischen allen Akteuren und Komponenten im Energiesystem und anderen Infrastrukturen (Internet of Things) zur intelligenten Steuerung und Bereitstellung neuer Dienstleistungen über eine IKT-City-Plattform
Konzepte zur optimierten Integration von Speichern für Strom, Wärme, Kälte und Gas auf Gebäude-, Quartiers-, Stadtteil- und Stadtebene
Entwicklung von neuen Geschäftsmodellen und regulatorischen Rahmenbedingungen
Entwicklung von Methoden zur aktiven Beteiligung der Bürger und aller anderen relevanten Akteure bei der Zielsetzung, Planung und Umsetzung der Transformation der Städte und Quartiere zu „Smart Cities“ einschließlich der Erfolgskontrolle
Entwicklung von Monitoringtools und Strategien, um die Energiewende sozialverträglich umzusetzen und Energiearmut zu vermeiden
Entwicklung multimodaler städtischer Mobilitätskonzepte mit steigendem Anteil von Fußwegen, Radwegen, öffentlichem Nahverkehr und Car-Sharing
Konzeptentwicklung zur raschen Steigerung der Elektromobilität und deren Integration in die Infrastruktur von Quartieren und Städten und Transformation des Mobilitätssystems
Methodenentwicklung zur Integration der Energiesystemtransformation in die Stadtentwicklungs-und Regionalplanung
verbesserte Lösungen zur Speicherung und Verteilung sowie zum Lastmanagement von Wärme mit dem Ziel der Erhöhung der Anteile erneuerbarer Energien bei der Bereitstellung von Raum- und Prozesswärme
Konzepte zur Flexibilisierung und Optimierung bestehender Wärmenetze und deren Betrieb sowie intelligente Konzepte für neue Wärmenetze
Entwicklung von Methoden zur Erfassung des Bestands unter Gesichtspunkten von Energieverbrauch und Nachhaltigkeit zur Erstellung von Quartiersentwicklungsplänen.
Aktuelle Materialien
Hier sehen Sie einzelne Artikel zum Thema „Energieeffiziente Quartiere und Städte“. Eine komplette Übersicht über alle Publikationen finden Sie im Publikationsbereich.
Artikel aus "Forschungspolitische Papiere des FVEE"
FVEE-Positionspapier: Erneuerbare Energien im Wärmesektor – Aufgaben, Empfehlungen und Perspektiven
Mit diesem Positionspapier möchte der FVEE einen Beitrag leisten zu einer fundierten Diskussion über adäquate Politikinstrumente für die Wärmewende. Es…
Artikel aus "Themenhefte"
Themen 2022: Forschung für die Wärmewende – klimaneutral, effizient und flexibel
Diese Broschüre informiert über die Forschungsthemen im FVEE zu: Energiebereitstellung Systemkomponenten Energienutzung Energiesystemgestaltung Außerdem finden Sie hier die Ziele des…
Artikel aus "Vortragsfolien"
Dezentralisierung der Daseinsvorsorge durch blau-grün-rote Infrastrukturen (Hüesker – UFZ)
Resilienz im Quartier (Reim – CAE)
Gebäudebestand der Zukunft – Smarte Energieeffizienz (Büttner – ZAE Bayern)
Wärmepumpen – Aktuelle Entwicklungen und Lösungen für den Gebäudebestand (Bongs – ISE)
Systemdienliche Wärmeversorgung aus Biomasse (Szarka / Lenz – DBFZ)
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Expert*innen
CAE
Dr. Bastian Büttner
Integration in Quartierskonzepte
CAE Center for Applied Energy Research e.V. Magdalene-Schoch-Str. 3, 97074 Würzburg
