Sol4City - Integrierte solare Versorgungskonzepte für klimaneutrale Gebäude der "Stadt der Zukunft"

Status

Laufend

Ausgangssituation/Motivation

Laut europäischer Gebäuderichtlinie dürfen ab 2021 nur mehr Niedrigstenergiegebäude errichtet werden, welche den benötigten Energiebedarf aus erneuerbaren Energiequellen am Standort oder in unmittelbarer Umgebung decken. Eine vollständig erneuerbare, zentrale Energieversorgung von Städten wird u.a. aufgrund fehlender Flächen für erneuerbare Energieproduktion nicht möglich sein. Daher werden in der Stadt der Zukunft auch dezentrale Lösungen notwendig sein, die mit vorhandenen Netzinfrastrukturen bestmöglich interagieren.

In zahlreichen Forschungsprojekten konnte gezeigt werden, dass 100 % solare Deckung des Strom- und Wärmebedarfs für einzelne Gebäude (zumeist Einfamilienhäuser) grundsätzlich machbar ist. Diese Demonstratoren waren allerdings allesamt wirtschaftlich nicht annähernd konkurrenzfähig mit konventionellen Versorgungslösungen und zeichneten sich viel mehr durch hohe Autarkiegrade aus.

Inhalte und Zielsetzungen

Im vorliegenden Projektvorhaben liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung von wirtschaftlichen Energieversorgungskonzepten für hohe, über die Gebäudehülle generierte solare Deckungsgrade von mindestens 85 % des Wärmebedarfs, 100% des Kältebedarfs und mindestens 60 % des Strombedarfs von Geschoßwohnbauten in Neubau und umfassender Bestandssanierung. Ein zentraler Bestandteil der Konzeptentwicklung ist dabei die synergetische Berücksichtigung der Interaktion mit Netzinfrastrukturen (Strom und Wärme) im Sinne von bidirektionaler Flexibilisierung.

Methodische Vorgehensweise

Der Kern des Vorhabens wird dabei durch die kombinierte Nutzung von verfügbaren Technologien (Aktivierung thermischer Massen, PV- und Batterie-Technologien, Wärmepumpen) und speziell im Kontext des Gesamtsystems neu zu entwickelnder Komponenten und Verfahren (PVT-Hybridkollektor; Sorptionstechnologien; Vakuumwärmedämmung; interaktive Regelung des Gesamtsystems) gebildet.

Erwartete Ergebnisse

Am Projektende liegen für die breite Anwendbarkeit in der "Stadt der Zukunft" ganzheitliche Energieversorgungskonzepte für Geschoßwohnbauten basierend auf hohem Netzinteraktions- und Flexibilisierungspotenzial, maximaler Flächeneffizienz der Umwandlungstechnologien vor Ort sowie hoher ökonomischer Konkurrenzfähigkeit vor.

Für das geplante Projektvorhaben werden gezielt die Kompetenzen von führenden Forschungsinstituten und Industriepartnern aus Österreich und Deutschland zu einem bilateralen, kooperativen Konsortium gebündelt.

Projektleitung

AEE - Institut für Nachhaltige Technologien

Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen

Österreichische Partner

• Institute of Polymeric Materials and Testing Johannes Kepler Universität Linz
• GREENoneTEC Solarindustrie GmbH
• SONNENKRAFT GmbH
• KIOTO Photovoltaics GmbH
• Kreisel Electric GmbH&CoKG

Deutsche Partner

• IGTE Universität Stuttgart
• Viessmann Werke GmbH & Co KG

DI Thomas Ramschak
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