Plusenergiequartiere Planung, Modellierung und Software
Plusenergiequartiere (PEQs) stellen einen neuen Ansatz zur Umsetzung nachhaltiger Systemlösungen dar, die zur Erreichung von Zielen im Rahmen lokaler Klimaschutzstrategien beitragen können. Dieser Ansatz bündelt bisherige technologische Entwicklungen und kombiniert sie auf Systemebene, um eine positive Wirkung auf das Energiesystem zu erzielen.
Bei der Projektierung von PEQs ist es oft nicht die Einzelmaßnahme (Installation eines PV-Systems, Wärmepumpe, Ausbau der Elektromobilität, thermische Sanierung, etc.), welche zur entscheidenden Verbesserung führt, sondern die Kombination aus verschiedenen Maßnahmen.
Die Verbesserung der Energiebilanz von Gebäuden oder Quartieren benötigt interdisziplinäre Ansätze, da Komponenten aus verschiedenen Energiesektoren eingesetzt werden und im Betrieb miteinander wechselwirken (Elektrizität, Wärme, Mobilität). Selbst für Expert:innen können die zahlreichen Wechselwirkungen schwer zu erfassen sein und allgemein schnell unübersichtlich werden.
Zusätzliche Komplexität entsteht, sollen außerdem die dafür aufzubringenden Investitionskosten den zu erwarteten Einsparungen und Förderungen gegenübergestellt werden.
Projektziele
Ziel des Projekts ist die Schaffung eines Assessment Tools für Plusenergiequartiere, das eine einfache Zusammenstellung der zahlreichen verschiedenen Möglichkeiten und Wechselwirklungen ermöglicht und die Hauptresultate sowie die wichtigsten Leistungsindikatoren detailliert, aber leicht verständlich darstellt.
SOFTWARE TOOL ENTWICKLUNG
Das Projekt plan4.energy zielte darauf ab, ein Software-Tool zu entwickeln, das den Planungsprozess auf dem Weg zur höheren Energieeffizienz unterstützen kann. Sein Hauptziel ist es, komplexe Wechselwirkungen zu visualisieren und die relevanten Hebel während des Planungsprozesses realistisch zu identifizieren. Dies ermöglicht es Stakeholdern ohne Fachkenntnisse verschiedene Projektvarianten auf ihre Wirksamkeit, Nachhaltigkeit und Finanzierbarkeit zu bewerten.
FOKUS JE NACH FRAGESTELLUNG
Je nach Fokus des zu bewertenden Projektes ist das Tool in der Lage, verschiedene Fragestellungen zu beantworten. So kann der Fokus eines Projekts z.B. auf der besten wirtschaftlichen Leistung (niedrigste Amortisationszeit) liegen, auf möglichst hoher CO2 Einsparung oder auf einem möglichst hohen Autarkiegrad.
NIEDERSCHWELLIGE ZUGANG DER KOMPLEXEN THEMATIK
Der vergleichsweise niederschwellige Zugang zu der komplexen Thematik erlaubt es, ein großes Spektrum an Stakeholder:innen zu adressieren. Die Zielgruppe sind z.B. Bürgermeister:innen, Stadtplaner:innen, Planungsbüros und Projektentwickler:innen, Architekt:innen, Betreiber:innen von Gewerbeparks, Gebäudeverwaltungen und Wohnbauträgern etc.
Die Komplexität liegt dabei im Zusammenspiel von zahlreichen Komponenten. Bisher am Markt befindliche Tools verlangen von den Nutzer:innen ein hohes Maß an Detailwissen und sind daher nur von einer eingeschränkten Personengruppe mit hohem Knowhow bedienbar. Überdies benötig jede Analyse einen beträchtlichen Zeitaufwand.
→ Plan4.energy löst diese Probleme durch die Kombination einer großen Datenbank mit vorab simulierten Daten und einem einfach zu navigierenden ansprechenden Online-Frontend. Dadurch können innerhalb von Minuten die wichtigsten Parameter von verschiedenen zu vergleichenden Varianten erfasst und verglichen werden.
Rolle des AIT
- Entwicklung eines Simulationsframework, Modellierung von Komponenten und Gebäuden anhand von Annahmen, Parametern und relevanten Szenarien mit den Partnern definiert.
- Definition von Szenarien und Durchführung einer Vorsimulation von einem repräsentativen Simulations-Set anhand von folgenden technologischen Technologien und relevanten Parametern: Photovoltaik, Stromlastprofile, Batterien, warmwasserbedarf, Mobilität (je nach Wohnart und Büro), Heiz und Kühllastprofile, Heiz- und Kühlsysteme und automatische Beschattung.
- Durchführung von Simulationen aus einem Szenarienmatrix von über 300.000 Szenarien, um eine große Anzahl an möglichen Szenarien vorab zu simulieren; somit sind die Ergebnisse sehr schnell aus einer Datenbank abrufbar, was ein sogenanntes “Rapid Assessment” ermöglicht - eine sehr schnelle Bewertung von verschiedenen Ausbau- und Umsetzungpfaden für Plus-Energiequartiere
Projektergbenisse
Plan4.energy zeigt somit einen leicht zugänglichen Weg auf, um die Umsetzung nachhaltiger Systemlösungen zu erleichtern. Sowohl das Simulationsframework als auch die Benutzer:innenoberfläche sind jederzeit um weitere Technologien erweiterbar. Der Pfad für Weiterverwendbarkeit und Weiterentwicklung ist somit vorgezeichnet.
Plan4.Energy kann nun nach der konkreten Umsetzung als Basis für zukünftige Standardisierungstätigkeiten in der Planung von Plusenergiequartieren genutzt werden.
