Forschungsprojekt ENsource mit 12 Partnern aus Baden-Württemberg erfolgreich beendet

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Die zukünftige Versorgung mit Strom, Wärme und Kraftstoffen wird dezentral, erneuerbar und sektorübergreifend sein. Sie muss möglichst effizient und kostengünstig erfolgen. Wie Städte und urbane Ballungsräume die Energiewende nach diesen Maßgaben erfolgreich umsetzen können, haben neben der Hochschule Mannheim sieben Hochschulen für angewandte Wissenschaften, zwei Universitäten, das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) im Rahmen des Projekts ENsource ermittelt. Seitens der Hochschule/CeMOS wurden die Entwicklungen durch Julian Deuerling, Frederik Wunder und Prof. Dr. Matthias Rädle begleitet.

Die Ergebnisse aus fünf Jahren Forschungsarbeit und Erprobung in Fallstudien wurden Ende Februar 2021 der Öffentlichkeit vorgestellt und in einem 180seitigenBuch festgehalten. Mit den im Projekt entwickelten Verfahren und Planungswerkzeugen erhalten Kommunen Werkzeuge und Berechnungsmöglichkeiten, wie die Energieversorgung für ihre Quartiere am besten ausgestaltet werden kann.

In einer Zusammenarbeit der Wirtschaftsförderung der Stadt Mannheim mit dem Forschungszentrum CeMOS der Hochschule Mannheim wurden als Musterbeispiel und Untersuchungsobjekt Daten aus dem Mannheimer Quartier Benjamin-Franklin als Konversionsfläche für die Entwicklungen bereitgestellt. „Die hochgesteckten Ziele, aus den Konversionsflächen energieeffiziente, smarte und zukunftsweisende Stadtquartiere zu machen, waren ein ideales Referenzszenario, solche Berechnungs- und Optimierungsmethoden zu testen und zu validieren“ so Georg Pins von der Wirtschaftsförderung der Stadt Mannheim und Treiber des Strategiekonzepts „Blue_village Franklin“.

Städte und urbane Ballungsräume spielen eine zentrale Rolle für die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende. Weltweit leben über die Hälfte aller Menschen in Bevölkerungszentren, rund 80 Prozent der Treibhausgasemissionen stammen von dort. Daher muss die Transformation des Energiesystems vor allem hier verwirklicht werden. Die entwickelten Softwaretools ermöglichen den Vergleich verschiedener Energieversorgungszenarien für Quartiere mit Privathaushalten, Gewerbe und Industrie.

Ist es günstiger, ein Quartier vollständig energetisch zu sanieren oder lohnt sich eher eine Investition in erneuerbare Energien? Wie können Verbrauch und Erzeugung durch Vernetzung und Kommunikation intelligent aufeinander abgestimmt werden? Und wie müssen Solaranlagen, Windparks, Biomasseanlagen, Blockheizkraftwerke und Speicher kombiniert werden, damit Quartiere zu 100 Prozent erneuerbar betrieben werden können?

Diese und weitere Fragen haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in insgesamt fünf Regionen untersucht, durchgerechnet und beantwortet. Neben dem Quartier Benjamin Franklin kamen die im Projekt neu entwickelten ENsource-Werkzeuge und Dienstleistungen an Beispielprojekten in Stuttgart, Mainau, Rainau und Schwieberdingen zum Zuge.

So können die Energiebeschaffungskosten sowie Verbrauchsspitzen für das Gesamtsystem netzdienlich und emissionsarm minimiert werden. Dienstleistungen dieser Art sind für Planer und Betreiber von Anlagen, Netzen und Quartieren von großem Interesse. Der Anlagenpark zur Energieerzeugung, Energiewandlung und Speicherung wird dann dem Bedarf entsprechend modular und flexibel gestaltet und der Betrieb laufend optimiert.

Der Bedarf dafür wächst: Der zunehmende Ökostromanteil sowie mehr Elektroautos und Wärmepumpen fordern auf kommunaler Ebene vor allem die Verteilnetze heraus. Sie müssen vom Wetter abhängigen erneuerbaren Strom aufnehmen, außerdem sollten auftretende Leistungsspitzen auf Verbraucherseite vermieden werden. Die Verschiebung des Verbrauchs und die Zwischenspeicherung von Energie helfen, die Balance zwischen Erzeugung und Verbrauch sowie eine kosteneffiziente Versorgung zu ermöglichen. Dafür ist jedoch innerhalb eines Quartiers eine koordinierte Energienutzung auf Basis digital vernetzter Akteure erforderlich, die über die reine Eigenoptimierung der Einzelnen hinausgeht.

Weitere Informationen zum Projekt: www.ensource.de


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