Zukunftsquartier 2.0 - Replizierbare, thermisch und elektrisch netzdienliche Konzeption von (Plus-Energie) Quartieren im dichten urbanen Kontext

Status

abgeschlossen (Mai 2022)

Ausgangssituation, Inhalte und Ergebnisse

In den letzten Jahren wurden die nationalen wie auch städtischen Klima- und Energieziele stark angezogen: Österreich wie auch Wien sollen bis 2040 klimaneutral sein. Der zur Dekarbonisierung des Energiesystems notwendige Ausbau an dezentral erzeugter erneuerbarer Energie stellt dabei nicht zuletzt die verbindenden, öffentlichen Netze vor große Herausforderungen.

Plus-Energie-Quartiere können im dichten urbanen Gebiet einen wesentlichen Beitrag zur Netzentlastung beitragen, indem sie einerseits Energieaufbringungspotentiale vor Ort ausschöpfen und andererseits den lokalen Verbrauch (mittels Demand Side Management und entsprechende Speicherkapazitäten, z.B. in Form des bauteilaktivierten Gebäudes) anpassen. Derartige Quartiere können dabei auch wertvolle Flexibilitäten für das öffentliche Netz bereitstellen.

Im Zuge des gegenständlichen Projekts wurde ein von Anbeginn an auf Plus-Energie-Qualität getrimmtes Quartier der SÜBA in Wien Floridsdorf, Pilzgasse 33 (PEQ21) in seinem Planungsprozess - von der Entwurfsphase bis zur Baueinreichung - wissenschaftlich begleitet. Dabei konnten sowohl hinsichtlich Planungsprozess als auch aus technischer Perspektive zahlreiche wertvolle Erkenntnisse gezogen werden. Parallel zur Begleitung dieses konkreten Anwendungsfalls erfolgte die Ausarbeitung eines möglichst replizierbaren Konzepts zur optimierten Integration von (Plus-Energie-)Quartieren mit einer hohen Vor-Ort-Energieaufbringung im dichten urbanen Kontext in die bestehende Netzinfrastruktur (sowohl Strom als auch Wärme betreffend). Durch eine zielgerichtete Systemauslegung unter Nutzung von Speichertechnologien in Abstimmung mit der Gebäudeeffizienz, der Eigenstromerzeugung und der Verbrauchsoptimierung sowie der Entwicklung einer lokalen Regelungsstrategie wird dabei eine beidseits vorteilhafte Interaktion mit dem Gesamtnetz bzw. -system ermöglicht. Die im Quartier geplanten Tages-, Wochen- und Saisonspeicher sind dabei so eingebunden, dass sie sektorübergreifend flexibel auf Anforderungen aus dem Netz reagieren können.

Die im nachfolgenden Bericht näher ausgeführten Kernergebnisse umfassen u.a. folgende Aspekte:

• Umfassende Definition und Operationalisierung des Plus-Energie-Quartier-Ansatzes unter Miteinbeziehung realer Rahmenbedingungen - weiterentwickelt auf Basis der Methode „Zukunftsquartier"
• Adaptierungsbedarf beim Planungsprozess bei einer PEQ-Planung
• Technische Varianten eines erneuerbaren, netzdienlichen Energieversorgungskonzepts
• Planerische Möglichkeiten zur PV-Maximierung sowie dem Umgang mit Flächennutzungskonflikten
• Regelungsstrategien, die von Beginn an Nutzer:innenbedürfnissen und -komfort berücksichtigen
• Aufzeigen des wirtschaftlichen Rahmens eines PEQ und ermöglichende Geschäftsmodelle
• Replizierbarkeit des Ansatzes unter Veranschaulichung zwei weiterer Beispiel-Quartiere

Sämtliche technische Innovationen wurden im Zuge des Projekts durch sozialwissenschaftliche Untersuchungen hinsichtlich Nutzer:innenakzeptanz sowie auch durch Analysen der LCC und der LCA begleitet, um sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Betrachtungsweisen miteinzubeziehen.

Im Folgeprojekt ZQ3Demo werden die PEQs Pilzgasse sowie Campo Breitenlee bei der Umsetzung begleitet und die technische Funktionsweise bei einem zumindest einjährigen Monitoring optimiert und validiert. Darüber hinaus wird die Information und Einbindung der Nutzer:innen im Betrieb sozialwissenschaftlich begleitet.

Projektleitung

UIV Urban Innovation Vienna GmbH

Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen

• Fachhochschule Technikum Wien
• IBR & I Institute of Building Research & Innovation ZT GmbH
• Ing. Fritz Brandstätter Bauplanungs- & Management GmbH
• INTROPLAN GmbH
• P33 GmbH

DI (FH) Petra Schöfmann, MSc
Operngasse 17-21
A-1040 Wien
Tel.: +43 (1) 4000 84279
E-Mail: schoefmann@urbaninnovation.at
Web: www.urbaninnovation.at