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Energieautarke Stadt - Netzzusammenlegungen - Die energieautarke und klimaneutrale Stadt - regionale Smart Grids (Wärme, Kälte, Strom) aus erneuerbaren Energien

Derzeit befindet sich der österreichische Energiesektor in einer weitestgehenden Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen aus dem Ausland. Zusätzlich ergeben sich durch die fossilen Brennstoffe störende Auswirkungen auf die Umwelt (CO2, CO, NOX, SO2, Feinstaub….). Bisher wurde die im Siedlungsraum benötigte Energie im Normalfall in einem zentralisierten System von Heizkraftwerken und Kraftwerken gewonnen, welche häufig am Siedlungsrand positioniert sind. Aufgrund der bisherigen Energiekonzepte müssen große Entfernungen zum Verbraucher überbrückt werden. Hierbei wird in Kauf genommen, dass derzeit bis zu 20% der bereitgestellten Energie wieder verloren geht. Der Lösungsansatz für diese Problematik ist die Umstellung der zentralisierten Energieversorgung auf ein Netz naher, regionaler Energielieferanten. Dieser Ansatz bringt den Energieerzeuger in unmittelbare Nähe zu den Konsumenten, wodurch die Energiebereitstellung direkt am Ort des Bedarfs erfolgt. Der Verbund dieser dezentralen Energiesysteme bildet ein regionales „Wärme Smart Grid“ (das Hauptaugenmerk liegt beim Wärmemanagement), welches mit erneuerbaren, regionalen Energieträgern (Biomasse, Ersatzbrennstoffe (EBS), Solarenergie, Geothermie, usw.) betrieben wird. Dieser Verbund soll in der Lage sein, das gesamte Einzugsgebiet mit Wärme und Kälte (mittels Absorptionskältemaschine) zu versorgen. Die vorliegende technische Machbarkeitsstudie hatte das Ziel, ein detailliertes raumbezogenes Energieversorgungskonzept zu erstellen, in dem räumlich differenziert ermittelt wurde, inwiefern dezentrale Energieerzeuger in verschiedene Siedlungstypen integriert werden können, um auf diese Weise die Selbstversorgungsquote auf 95% zu erhöhen. Das als Lösungsansatz formulierte Energieversorgungskonzept wurde auf der Grundlage von vier Siedlungstypen an Hand je eines Modellfalles überprüft und weiter entwickelt. Die Siedlungstypen „Stadt“, „urbane Siedlung“, „ländliches Siedlungsgebiet“ und „Zentren mit spezifischem Einsatzgebiet“ (Gewerbe-, Industrie- sowie Mischgebiet) wurden zur Ausarbeitung gewählt. Die Untersuchungen hinsichtlich Energieautarkie für die vier Modellfälle haben gezeigt, dass das Erreichen einer einer möglichst autarken Energieversorgung stark abhängig von der verfügbaren Nutzfläche für Biomasse ist. Für die vorliegende technische Machbarkeitsstudie wurde nicht zwischen landwirtschaftlich genutzter bzw. Brachfläche differenziert. Dabei unterscheiden sich die Ausformungen einer energieautarken Region in den verschiedenen betrachteten Modellfällen vor allem nach topografischen Gegebenheiten, Siedlungsstruktur, Kompaktheit der Bebauungsstrukturen sowie räumlicher Organisation der Raumfunktionen und Raumnutzungen. In der vorliegenden technischen Machbarkeitsstudie wird davon ausgegangen, dass ein Definitionskriterium für regionale Energieautarkie eine für jeden Monat im Jahr positive Wärme- bzw. Strombilanz ist. Eine Wärmebilanzierung über das Gesamtjahr erscheint für die Konzeption einer energieautarken Region nicht sinnvoll, weil im Sommer überschüssige Wärmemengen über mehrere Monate nur sehr begrenzt speicherbar sind. Als „Energieautarke Region“ wird ein Siedlungsgefüge - bestehend aus Natur- und Freiräumen, räumlicher Infrastruktur (inkl. Verkehrsinfrastruktur) und Siedlungseinheiten („Energieautarke Städte“) - definiert, das für seine Fläche und Einwohnerzahl in der Lage ist, den raumbezogenen Energiebedarf für Wärme, Kälte und Strom inkl. Bevölkerungsmobilität bezogen auf die Ganglinien (Tag, Monat und Jahr) der Energieträger innerhalb der räumlich-funktionalen Systemgrenze abzudecken. Das Prinzip eines Wärme Smart Grid konnte prinzipiell bei allen vier untersuchten Siedlungstypen am Beispiel der konkreten Modellfälle realisiert werden.

Steckbrief

Projektnummer
825448
Koordinator
DESA Umwelttechnik GmbH
Projektleitung
ilian Mintscheff, mintscheff@gmail.com
Förderprogramm
Neue Energien 2020
Dauer
01.2010 - 02.2011
Budget
122.767 €