Zukunftsköpfe© Technologiestiftung Berlin

Vernetzte Quartiere fördern die Energiewende

Energieeffizienz lohnt sich: Denn die sauberste und günstigste Energie ist die, die gar nicht erst verbraucht wird. Gebäude spielen bei der Reduzierung von CO2 eine zentrale Rolle. Denn nach wie vor gehören Heizung, Warmwasser, Beleuchtung und Kühlung zu den großen Verbrauchern fossiler Energien. Rund ein Drittel der Energie, die wir verbrauchen, wird für die Bewirtschaftung von Gebäuden genutzt. Dabei können Gebäude, wenn sie richtig ausgerüstet und vernetzt werden, sogar selbst zu Energiequellen werden.

Der umfangreiche Report der Technologiestiftung Berlin, gefördert von der Senatsverwaltung für Wirtschaft, Energie und Betriebe, legt jetzt dar, wie durch eine enge Vernetzung der Quartiere gemeinsam Ressourcen genutzt werden können – und somit Berlin seine ambitionierten Klimaziele bis 2050 erreichen kann.

Neue Strukturen der Vernetzung fördern die Energiewende

Insbesondere Industrie und Wirtschaft produzieren trotz Wirtschaftswachstum immer weniger CO2. Dennoch braucht es weitere Modernisierungen, damit Berlin seine Klimaziele erreichen kann. Der Report zeigt an Beispielen, wie der effiziente Umgang mit Energie vor Ort erfolgen kann. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf dem Thema Speichertechnologien. Denn technische Lösungen für die Energiespeicherung werden mit dem ständig wachsenden Anteil regenerativer Energiequellen wie Wind und Sonne, die unregelmäßig zur Verfügung stehen, immer wichtiger.

Ramona Pop, Senatorin für Wirtschaft, Energie und Betriebe: „Seit 1990 sind die CO2-Emissionen von Gebäuden um rund ein Drittel zurückgegangen. Diese Entwicklung bringen wir durch die Vernetzung und Digitalisierung von Gewerbegebieten und Wohnquartieren weiter voran. Denn auch in unseren Kiezen entscheidet sich, ob uns die Energiewende in Berlin gelingt und wir bis 2050 klimaneutral werden.“

Die Digitalisierung der Energiewende ermöglicht vollkommen neue Strukturen der Vernetzung: Die Datenübertragung ist schneller und sicherer geworden; Daten und Energieflüsse können damit besser gesteuert werden und ermöglichen somit neue Planungsansätze für Projekte im Quartier.

Dabei werden die modernen Anlagen zur Energieerzeugung smarter. Dank Sensorik und dem Internet der Dinge können Steuerungen kabellos mit Funkübertragung über separate Netze erfolgen. Vorteile bietet die Funktechnik auch für eine Nachrüstung im Bestand, da hier ohne große Umbaumaßnahmen neue Technik installiert werden kann. Doch ein sinnvoller Speichereinsatz in den Sektoren Strom und Wärme im Quartier setzt intelligente Speichertechnologien voraus, die auch lokal realisierbar sind.

Intelligente Speichertechnologien

Verfügbar sind viele Technologien, die teilweise bereits seit Langem in der Industrie Verwendung finden. Welche im Einzelnen sinnvoll anwendbar ist, hängt stark von den jeweiligen Gegebenheiten ab. So kann ein hoher Wärmeüberschuss (beispielsweise aus dem Kraftwerksbetrieb) in einen Saisonspeicher abgegeben werden. Die nicht benötigte Stromproduktion fließt in richtig dimensionierte Batteriespeicher.

Besondere Flexibilität versprechen Wärmespeicher, die eine wirtschaftliche Rückverstro- mung der gespeicherten Überschusswärme erlauben. So ist es bei geeigneten Rahmenbedingungen denkbar, diese “Stromsenken” netzdienlich ins überregionale Stromnetz einzubinden.

Projektbeispiel Tegel Süd: Ein anschauliches Beispiel bietet folgendes Projekt in einem Wohnquartier:
Ein neuartiger Lumenion-Hochtemperaturspeicher ermöglicht die sichere und netzdienliche Strom- und Wärmeversorgung aus regionaler erneuerbarer Energie. Die Lumenion-Technologie speichert Erzeugungsspitzen aus regional erzeugter Wind- und Sonnenenergie und diese kann rückverstromt oder vollständig zum Heizen oder zur Bereitstellung von Trinkwasser genutzt werden.

Vernetzung von Anlagen und Akteuren

Smarte Technik ist jedoch nicht immer einfach zu planen oder zu betreiben. Anspruchsvoller als smarte Technik an die richtigen Stellen zu verbauen oder effizient zu betreiben, ist die physische und virtuelle Vernetzung von Anlagen mit deren Energieabnehmern und den dahinterstehenden Akteuren. Doch für eben diese Vernetzung ist ein Quartiersprojekt notwendig. So erfolgt neben Monitoring und Visualisierung auch eine transparente und den Projektpartnern zugängliche Simulation der jeweiligen Bedarfe. Neu entwickelte digitale Werkzeuge werden dafür in Reallaboren oder Modellquartieren getestet.

Dabei gewährleisten reale Treffpunkte und virtuelle Plattformen nicht nur die Kommunikation der Projektpartner und Akteure vor Ort mit externen Dienstleistern, sondern auch den sicheren und transparenten Informations- und Datenaustausch. Darüber hinaus sorgen sie für einen Wissenstransfer untereinander, der für einen nachhaltigen Aufbau und Betrieb eines Projektes notwendig ist. Folgendes Beispiel bietet Lösungen für die Vernetzung von Akteuren in Quartiersprojekten.

Projektbeispiel Smart Business-District Berlin-Steglitz: Mit dem Bau eines Smart Business Districts wollen die Berliner Stadtreinigung (BSR) und die Berliner Wasserbetriebe (BWB) unternehmensübergreifend nachhaltige Infrastrukturen schaffen.

Durch die sektorenübergreifenden Maßnahmen werden Synergien bei Energie, Regenwasser und Flächenbedarf geschaffen. Ausgehend von der Konzepterstellung mit Auswahl von Kriterien zur Standortbestimmung wurde in einem zweiten Schritt die beispielhafte Umsetzung an einem gemeinsamen Gewerbestandort erprobt. Im dritten Schritt werden die Ergebnisse evaluiert und zu einem Handlungsleitfaden konsolidiert.

Als potentielle Standorte wurden unmittelbar benachbarte Betriebshöfe der BSR und der BWB in Steglitz ausgewählt. Das Projekt wird mit Mitteln der Senatsverwaltung für Wirtschaft, Energie und Betriebe sowie des BEK gefördert.

Auch Bestandsgebäude müssen ihren Beitrag leisten

Der Report zeigt, dass das Thema CO2-Reduzierung nicht nur für Neubauprojekte interessant ist, sondern eine Vernetzung von Energieerzeugung und -verbrauch auch im Bestand erfolgen kann und sich rentiert.

Doch trotz der positiven Entwicklung in den vergangenen Jahren auf dem Weg hin zu den Berliner Klimaschutzzielen, könnten diese ohne größere Anstrengungen im Gebäudesektor nicht erreicht werden. Dies liegt zum einen an den regulatorischen Rahmenbedingungen, die bisher „Smarte Quartiere“ als Energieerzeuger nicht berücksichtigt haben. Zum anderen verfügt der Arbeitsmarkt momentan noch nicht über genug qualifizierte und spezialisierte Fachleute, die Quartierslösungen initiieren und umsetzen können. Diesen Herausforde-rungen müsse sich die Stadt in den nächsten Jahren stellen.

Ausblick: Berlin auf dem Weg zur smarten Metropole

Die Steigerung des Anteils von erneuerbaren Energien in städtischen Quartieren ist definitiv möglich. Eine effizientere Ausnutzung von Synergien, die Ertüchtigung von Bestandsgebäuden und technischen Anlagen, zum Beispiel in nachbarschaftlichen Energieprojekten, bietet eine gute Grundlage – auf dem Weg zur energetischen Stadt. Intelligente Lösungen auf der Ebene von Quartieren hat Berlin bereits jetzt zu bieten.

Mit einem ressortübergreifenden Erfahrungsaustausch der Baubranche und der Verwaltung sowie mutigen Entscheidungen, die durch einen stetigen Erkenntnisgewinn zu einer Implementierung von innovativen Quartierskonzepten führen, kann Berlin eine smarte Metropole werden, die ein Vorbild für die gesamteuropäische Energiewende darstellt.

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