Flucco+ - Flexibler NutzerInnenkomfort in viertelstündlich CO2-neutralen Plusenergie­quartieren

Status

laufend

Ausgangssituation / Motivation

Energieflexibilität - damit soll es zukünftig möglich sein, zwar vorhersehbare, aber zeitlich nicht beeinflussbare Energiemengen aus erneuerbaren Energiequellen (Sonne, Wind) direkt zu nutzen und heute teils noch diametral gegenüberstehende Interessen von Akteuren in der Energieversorgung, dem Netz- und Gebäudebetrieb, der Immobilienentwicklung, sowie der NutzerInnen und letztlich der Gesellschaft besser zu verbinden.

So sollen die Energienetze entlastet und die Notwendigkeit von zusätzlichen Speichern reduziert werden. Denn aus heutiger Sicht wird nicht die Energieknappheit, sondern die fehlende Speicherkapazität das Hauptthema bei der Umstellung auf regenerative Energieformen darstellen.

Eine wichtige Rolle bei dieser Energieflexibilisierung werden Gebäude und Quartiere spielen, deren Konstruktionsweise, Ausstattung und Nutzung eine gute Möglichkeit bieten, den Verbrauch an die volatile Produktion anzupassen und damit die Verwendung regenerativer Energiequellen zu verbessern. 

Da NutzerInnen sehr sensibel auf Komforteinschränkungen reagieren, erscheint es wesentlich, die Akzeptanz energieflexibler Angebote im Alltag besser zu erforschen, denn die Realisierung monetärer Vorteile durch Energieflexibilität für NutzerInnen und BetreiberInnen stellt nur einen – inzwischen konsequent beforschten – Faktor bei dem Nutzungswandel dar.

Die derzeitige Aufgabenstellung besteht in der Quantifizierung und Abwägung der mehrdimensionalen Zusatznutzen (und Nachteile), die sich für die einzelnen Stakeholder durch Flexibilisierung von Energiedienstleistungen ergeben.

Inhalte und Zielsetzungen

Ziel des Projekts ist die Verbesserung der Planungsgrundlagen für energieflexible Bestands- und Neubauten in drei konkreten Bereichen:

1. Der Weiterentwicklung bestehender Modelle thermischen NutzerInnenkomforts für dynamische Situationen,
2. der Quantifizierung zukünftiger Netzdienlichkeit durch Erstellung eines viertelstündlichen "CO2-Signals" bzw. "EE-Peak-Shaving Signals" des österreichischen Stromnetzes und
3. der holistischen Erprobung des Komfort- und CO2-Modells an drei beispielhaften Plusenergiequartieren (beispielhaft ist dafür das Werftgelände Korneuburg in der Abbildung zu sehen) hinsichtlich dieser Bewertungsdimensionen unter Berücksichtigung der Ökobilanz sowie der Lebenszykluskosten.

Methodische Vorgehensweise

Der methodische Kern des Projekts besteht aus der experimentellen Untersuchung des NutzerInnenkomforts in flexibel geregelten Gebäuden. Dies geschieht einerseits unter Laborbedingungen in Form einer randomisierten Blindstudie in der sogenannten "ACR-Prüfbox", in der die Oberflächentemperaturen aller Wände eines Raumes, sowie Ausrichtung und Sonneneinstrahlung genau festgelegt werden können um ein "erstes Setting" für die Evaluierung der dynamischen NutzerInnenakzeptanz von unterschiedlichen Komfortbedingungen und der physiologischen Kenndaten wie beispielsweise die Herzvariabilität herleiten zu können. 

Andererseits werden BewohnerInnen realer Gebäude und Wohnungen mit dynamisch regelbarer Bauteilaktivierung zu Ihrer Zufriedenheit mit dem Gebäude und Bereitschaft zur Flexibilisierung der Innenraumtemperatur befragt und im Laufe eines zweimonatigen Testlaufs die Grenzen der Flexibilisierung der thermischen Lasten ausgelotet.

Parallel dazu läuft die Modellbildung des CO2-freien Energiesystem Österreichs und der Aufbau eines Simulationsmodells, das die untersuchten dynamischen Regelungen und deren Auswirkung auf Komfort, Emissionen, Energieverbrauch und Wirtschaftlichkeit auf Quartiersebene abbilden kann. Abschließend werden die erarbeiteten Komfort-, CO2- und Simulationsmodelle herangezogen um drei potentielle Plusenergiequartiere hinsichtlich ihrer Energieflexibilität zu bewerten.

Erwartete Ergebnisse

Die Ergebnisse des Projekts sind

1. ein experimentell überprüftes dynamisches NutzerInnenkomfort-Modell, das Rückschlüsse über die Akzeptanz thermischer Energieflexibilitätsmaßnahmen erlaubt,
2. viertelstündliche aufgelöste "CO2-Signale" bzw. "EE-Peak-Shaving Signals" des österreichischen Stromnetzes nach verschiedenen erneuerbaren Energieszenarien 2030 – 2050,
3. die holistische Energieflexibilitätsbewertung (inkl. Erg 1 und 2) anhand dreier potentieller Plusenergiequartiere, sowie heuristische Methoden zu deren Optimierung.

Projektleitung

FH Technikum Wien, Kompetenzfeld Renewable Energy System

Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen

• IBO - Institut für Bauen und Ökologie
• Stadtgemeinde Korneuburg
• Stadtentwicklungsfonds Korneuburg (SEFKO)
• Käferhaus GmbH
• Aichinger Hoch- und Tiefbau GmbH
• WEB Windenergie AG
• Kleboth und Dollnig ZT GmbH
• Medizinischen Universität Wien, Institut für Umwelthygiene (UMW)

FH Technikum Wien, Kompetenzfeld Renewable Energy System
Ing. DI Dr. Manfred Tragner
Giefinggasse 6
A-1210 Wien
Tel.: +43 (664) 619 2541
E-Mail: manfred.tragner@technikum-wien.at
Web: www.technikum-wien.at