Quartierskonzepte und Smart City

In den Modellregionen Berlin, Dresden und Zwickau realisiert WindNODE Smart-City-Entwürfe mit einem Fokus auf Flexibilisierung und Regionalisierung der Lasten und auf dezentrale Eigenerzeugung. Ziel dieses Arbeitsfeldes ist es, unterschiedliche Entwürfe zu testen, die Potenziale von Quartierskonzepten im Rahmen der Energiewende zu verstehen – beispielsweise im Hinblick auf netz- und systemdienliche Angebote – und Transfermöglichkeiten in andere Regionen herauszuarbeiten.

Modellregion Zwickau / Quartier Marienthal

Die WH Zwickau, in Zusammenarbeit mit ZEV und SenerTec, vernetzt in Zwickau regenerative Erzeuger, Energiespeicher und Verbraucher der Modellregion in einer intelligenten IKT-Infrastruktur (Smart Grid). Die Daten aus dieser IKT-Infrastruktur nutzen wir zur Entwicklung und Anwendung von Prognoseverfahren, sowie zur Entwicklung von Steueralgorithmen für Energiespeichersysteme und das Energieversorgungsnetz. Damit decken wir relevante Möglichkeiten des Energiemarktes ab, erproben Anbindungen an eine übergreifende IKT-Vernetzung und evaluieren die Nutzerakzeptanz. Außerdem stellen wir das Simulations- und Big-Data-Tool "Smart Heat" bereit und führen damit ein Monitoring der wärmeseitigen Quartiersentwicklung der beiden Musterquartiere Marienthal und Prenzlauer Berg durch. Über die begehbare Musterwohnung im "ubineum" stellt das Vorhaben einen Kontakt zur interessierten Öffentlichkeit her.

Modellregion Berlin / Quartier Prenzlauer Berg

In zwei Berliner Quartieren, der "Hosemannstraße" in Berlin-Prenzlauer Berg und dem "Lindenhof II" in Berlin-Schöneberg, erprobt das Borderstep Institut zusammen mit Dr. Riedel Automatisierungstechnik und dem DAI-Labor der TU Berlin, wie aus verschiedenen Kombinationen von Energieerzeugung und Speicherung in Wohngebäuden flexiblere, stromgeführte Betriebsweisen von Wohnquartieren erreicht werden können. Eingesetzte Technologien reichen von modulierbaren Blockheizkraftwerken, Puffer- und Gebäudemassespeichern über Power-to-Heat-Aggregate bis zu Smart-Building-Technik. Dadurch schaffen wir dezentrale Flexibilitäten, um auf Überangebote von erneuerbarem Strom reagieren zu können. Unter Einbeziehung externer Signale aus Markt und Netz entwickeln wir hierzu passende Geschäfts- und Abrechnungsmodelle für die Energie- und Wohnungswirtschaft sowie eine Software-Applikation für Endkunden.

Modellregion Dresden / Kommunale Lastverschiebepotenziale

Kommunale Liegenschaften, Eigenbetriebe und Einrichtungen bieten ein großes Potenzial zur Energieeinsparung und für den kurz- und mittelfristigen Lastausgleich in Stromnetzen mit hohem Sonnen- und Windstromanteil. In den Bereichen Flexibilisierung der Energieerzeugung und Verbraucher, Energieeffizienz sowie intelligente Netze wird die Landeshauptstadt Dresden die Ergebnisse aus WindNODE für kommunale Einrichtungen, Unternehmen und Bürgerverbände aufbereiten, hinsichtlich ihrer Umsetzung bewerten und für den Aufbau von Pilotprojekten nutzen. Parallel dazu untersuchen wir kommunale Flexibilisierungsoptionen am Beispiel der Abwasserentsorgung der Stadtentwässerung Dresden. Die Ergebnisse und Schlussfolgerungen sollen in eine Gesamtstudie mit Ableitung von Handlungsoptionen, Handlungsempfehlungen sowie einem Handlungsleitfaden für die Kommune einfließen.

Vergleich und Transfer von Quartierskonzepten

Das Borderstep Institut führt in diesem Vorhaben die Ergebnisse aus dem Arbeitsfeld im Hinblick auf die potenzielle Netzdienlichkeit von Quartieren, den möglichen Beitrag des Gebäudesektors zur Energiewende und die Nutzung Erneuerbarer Energien in Quartieren einschließlich ihrer Wandlung in Wärme (Power-to-Heat) zusammen. Dann stellen wir Vergleiche zu anderen Versuchsgebieten an, um die Übertragbarkeit der entwickelten Lösungen auf Quartiere unterschiedlicher technischer Komplexität zu untersuchen. Die Vergleichsprojekte wurden unter dem Aspekt ausgewählt, verschiedenartige Ansätze zu repräsentieren, darunter ein energetisch ganzheitlich entworfenes Quartier mit Power-to-Heat-Anlagen zur Senkung des Primärenergiebedarfs und ein Quartier mit Blockheizkraftwerk, innovativem Hochtemperaturspeicher und einer Dampfturbine zur CO2-freien Rückverstromung.

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