Quartierskonzepte
Haushalte tragen in Deutschland rund ein Viertel zum Endenergieverbrauch bei (UBA, 2017). Hier bestehen demnach große Potenziale - beispielsweise durch effiziente Nutzung und als Standort dezentraler Energieerzeugungsanlagen - die Energiewende voranzubringen. Im Rahmen des WindNODE Arbeitspaketes "Quartierskonzepte und Smart-City" wurden in den Modellregionen Berlin, Dresden und Zwickau verschiedene Entwürfe erprobt, um diese Potenziale zu verstehen und Transfermöglichkeiten in andere Regionen herauszuarbeiten. Der Fokus lag dabei auf Flexibilisierung und Regionalisierung der Lasten und auf dezentraler Eigenerzeugung.
Versuchsquartier Prenzlauer-Berg
Blockheizkraftwerk im Heizkeller
Infotafel Versuchsquartier Prenzlauer-Berg
Gateway des Virtuellen Kraftwerks
Quartier Manager
Nahwärmenetz
© ahnenenkel.com/ Silke Reents
Das WindNODE-Teilprojekt „Modellregion Berlin / Quartier Prenzlauer Berg“ erforscht wie Wohngebäude und -quartiere Flexibilität für das Energiesystem bereitstellen können. Das Versuchsquartier im Prenzlauer Berg verfügt mit einem modulierbare Blockheizkraftwerk und Smart-Building-Technik über ideale Voraussetzungen für ein intelligentes Energiemanagement. In WindNODE wurde das Quartier zusätzlich mit einer Power-to-Heat Anlage ausgestattet. In dem Quartier wird erprobt, wie die Gebäude und ihre Anlagen flexibel auf das am Markt verfügbare Angebot erneuerbarer Energien reagieren können.
Zu dem Teilvorhaben hat das Borderstep Institut nun mehrere Ergebnisberichte veröffentlicht, in denen die Vorgehensweise bei der Erschließung der Flexibilitäten im Quartier sowie Zwischenergebnisse zusammengefasst sind. Es konnte gezeigt werden, dass in dem Quartier 25% der Heizenergie durch eine intelligente Steuerung eingespart werden. Wird das Energiemanagement nach Marktpreisen und der Verfügbarkeit erneuerbarer Energien gesteuert, so können zusätzlich 15% Erdgas durch regenerative Quellen ersetzt werden. Damit lassen im Gebäudebestand Standards erreichen, die unter denen von Niedrigenergiehäusern liegen.
In der Ausgabe "Smart-Building und Power-to-Heat im konventionellen Gebäude-Gewand" der Reportagereihe WindNODE konkret werden spannende und detailiierte Einblicke in das Quartier gegeben. Zur WindNODE konkret Ausgabe
Das Quartier kann auch besucht werden und zu bestimmten Terminen werden Führungen durch den Heizkeller angeboten. Weitere Informationen dazu gib es auf der Seite des besuchbaren Ortes.
Hier finden Sie die Ergebnisberichte des Borderstep Instituts zum Download:
Flexibilitätsbeiträge elektrischer Anlagen aus Stadtquartieren: Abgrenzung von Elektrizitäts- Markt, -Netz und -System
Im WindNODE Arbeitspaket Quartierskonzepte und Smart City - Modellregion Berlin / Quartier Prenzlauer Berg wird erprobt, wie Wohnquartiere in Berlin einen Beitrag zur Integration erneuerbarer Energien sowie zur Stabilisierung des Stromverteilnetzes leisten können. Grundannahme ist dabei, dass sich der Ausbau von fluktuierenden Erneuerbaren Energien weiter dynamisch entwickelt, die Liberalisierung des Strommarkts voranschreitet und sich die Rahmenbedingungen für die Integration flexibler Lasten in das Netz und das Versorgungssystem mittelfristig ändern werden. Wohnquartiere mit den in ihnen installierten wärmetechnischen Anlagen sowie ihren Speichermöglichkeiten können einen Beitrag zur Integration erneuerbarer Energien sowie zur Stabilisierung des Stromverteilnetzes leisten. Dieser Bericht dient dazu, ein gemeinsames Verständnis des energiewirtschaftlichen und technischen Umfelds möglicher Anwendungsfälle zu erreichen und eine Diskussion des Einsatzes von Flexibilitäten aus Quartieren zu unterstützen.
Einsatzfelder und Anwendungsszenarien für Flexibilität aus Quartieren
Mit der Energiewende rücken neben dem Ausbau der Erneuerbaren Energien und den Fragen des Netzaus- oder Umbaus zunehmend Maßnahmen zur Anpassung der Stromnachfrage in das Blickfeld von Forschung und Energiewirtschaft. Eine Flexibilisierung des Verbrauchs wird als eine Möglichkeit gesehen, um auf das variable Angebot Erneuerbarer Energien zu reagieren. Gebäude können sowohl durch eine effizientere Nutzung der Energie als auch als Standort dezentraler Energieerzeugungsanlagen (z.B. Wärmepumpen, PV-Anlagen) zu einer umweltfreundlichen Energieversorgung beitragen. In dem Bericht wird beschrieben, wie eine Bereitstellung und Vermarktung von Flexibilitätsprodukten aus Wohnquartieren erfolgen kann.
Umsetzungsoptionen für den Einsatz von Flexibilitäten aus den Versuchsquartieren von AP 8.2
Ein zentrales Ziel des WindNODE Arbeitspakets Quartierskonzepte und Smart City ist die praktische Erprobung von Lastverschiebungspotenzialen und Flexibilitätsoptionen aus Gebäuden und Wohnquartieren. Dabei sollen verschiedene technische Umsetzungen und Vermarktungsmechanismen für Flexibilitäten erprobt und Erkenntnisse über die Erschließung in Quartieren und deren Wirkungsweise gewonnen werden. Darüber hinaus müssen die Ziele der Wohnungsunternehmen berücksichtigt werden, deren Priorität es ist, die Kosten für die Energieversorgung zu minimieren und die Betriebskosten für die Bewohner zu senken. In dem Bericht werden verschiedene Optionen für die Mobilisierung von Flexibilitäten in Berliner Versuchsquartieren beschrieben.
Umsetzungskonzepte zur Deckung von Flexibilitätsbedarfen in Stromnetz und -markt durch Wohnquartiere
Aufbauend auf den Umsetzungsoptionen werden Konzepte beschrieben, mit denen die Flexibilitäten in den Berliner Versuchsquartieren realisiert werden können. Diese folgen der Struktur eines Pflichtenhefts und erläutern, wie die Fälle in einem Berliner Versuchsquartier erprobt werden können, welche Partner dafür notwendig sind und welche Erkenntnisse sich aus einer Erprobung voraussichtlich gewinnen lassen. Schließlich bilden sie auch die Grundlage für die in einem weiteren Schritt vorgesehene Entwicklung von Geschäftsmodellen.
Elektromobilität in Stadtquartieren. Abschätzung von Flexibilitätspotentialen mit intelligenter Ladeinfrastruktur in einem Beispielquartier.
Parallel zu der Erprobung von Flexibilitäten aus Gebäuden und Wohnquartieren wird analysiert, welchen Einfluss Elektromobilität auf dieses Potential hat. Dazu wird ein Modell entwickelt, das unterschiedliche Szenarien für den Ausbau der E-Mobilität und der Ladeinfrastruktur berücksichtigt. Daraus werden schließlich zusätzliche Flexibilitätspotentiale abgeleitet.
Weitere Informationen
www.borderstep.de/projekte/windnode/
Weitere Informationen zu den Projekten von Borderstep im Rahmen von WindNODE und vieles mehr sind auf der Website des Borderstep Instituts zu finden.