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URBANE SYSTEME IM WANDEL. DAS TECHNISCH-WISSENSCHAFTLICHE FACHMAGAZIN Erneuerbare Energien | Effiziente Energiesysteme | Speichertechnik | Erneuerbare Energien | Effiziente Energiesysteme | Speichertechnik | Abwärmenutzung | Nah- und Fernwärme | Messen · Steuern · Regeln Abwärmenutzung | Nah- und Fernwärme | Messen · Steuern · Regeln 1 · 2024 Kommunale Wärmewende \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikationswissen schaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissen schaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Altphilologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikations wissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprach wissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Alt philologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Altphilologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissen schaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikationswissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft BUCHTIPP Fritz Dieter Erbslöh Wasserstofftechnologie Technische, wirtschaftliche und politische Aspekte 1. Auflage 2023 310 Seiten €[D] 69,80 ISBN 978-3-8169-3533-9 eISBN 978-3-8169-8533-4 expert verlag - Ein Unternehmen der Narr Francke Attempto Verlag GmbH + Co. KG Dischingerweg 5 \ 72070 Tübingen \ Germany Tel. +49 (0)7071 97 97 0 \ Fax +49 (0)7071 97 97 11 \ info@narr.de \ www.narr.de Zur Umsetzung der Energiewende und Erreichung der Klimaziele werden zunehmend alternative Energieträger benötigt. Dem Wasserstoff kommt hierbei als Energieträger, der CO2-frei oder CO2-arm produziert werden kann, eine Schlüsselrolle zu. Das Buch gibt Einblicke in technische Verfahren zur Herstellung und Speicherung von Wasserstoff und in Verfahren der Energieerzeugung. Es erläutert, welche Rolle diesen Technologien im Rahmen der Energiewende zukommt und welche Anwendungen zukünftig wichtig sein werden. Inhalt Die frühe Geschichte - Technik - Wandler für Wasserstoff - Perspektiven der Anwendung - Wasserstoff und die Energiewende - energiepolitische Weichenstellungen 3 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES EDITORIAL DOI: 10.24053/ TC-2024-0001 Editorial Liebe Leserinnen und Leser, bislang haben Sie die Zeitschrift Transforming Cities aus dem Trialog Verlag erhalten. Seit Beginn des Jahres wird Transforming Cities nun in Tübingen herausgegeben. Wir möchten uns daher als Verlag bei Ihnen vorstellen. Die Narr Francke Attempto Verlag GmbH + Co. KG ist einer der führenden Wissenschaftsverlage auf den Gebieten der Germanistik, Romanistik, Anglistik, Fremdsprachendidaktik, Theologie und Kulturwissenschaft und schon seit 50 Jahren Publikationsort für zahlreiche Lehrbücher, wissenschaftliche Monografien und Fachzeitschriften. Seit 2018 haben wir unser Portfolio um spannende Fachgebiete aus den Bereichen Wirtschaft, Management, Tourismus, Sozialwissenschaften, IT, Maschinenbau, Elektrotechnik, Bauwesen und Energie, Umwelt und Verkehr erweitert. Wir möchten weiter über Städte im Wandel, die weltweite Urbanisierung und ihre Auswirkungen sowie Innovationen und aktuelle Entwicklungen aus Technik und Wissenschaft berichten. Dabei freuen wir uns immer auf Ihre Anregungen und Ihre Kritik, mit der Sie sich gerne an unser Redaktionsteam wenden können. In dieser Ausgabe widmen wir uns dem Thema Kommunale Wärmewende in ihren vielen Facetten. Dabei blicken wir insbesondere auf Chancen im ländlichen Raum. Wenn Sie selbst einen Beitrag verfassen möchten, freuen wir uns bis zum 15.04.2024 über Beitragsvorschläge zum Titelthema unserer zweiten Ausgabe 2024: „Offene und sichere Städte“. Wir wünschen Ihnen viel Vergnügen und eine spannende Lektüre! Ulrich Sandten-Ma Patrick Sorg Redaktionsleitung Redaktion © Lukas Wehner © Lukas Wehner 4 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES INHALT 1 · 2024 FORUM Veranstaltungen 6 Baukongress 2024: Einblicke in das Leitthema „Nachhaltigkeit entlang der Wertschöpfungskette Bau“ Kerstin Burmeister Praxis + Projekte Energie 10 Kommunale Wärmeplanung in ländlichen Räumen - Wirtschaftssektorale, siedlungsstrukturelle und potenzialbezogene Besonderheiten beachten! Simon Block, Rainer Lucas, Oliver Wagner 15 Wärme-, Energie- und Mobilitätswende im Quartier Das Projekt SektorSim³ als Grundlage für intelligent vernetzte Speicherlösungen und Netzausbau Leo Casey, Janine Singer, Lutz Gaspers, Dennis Dreher 21 POWER für die Wärmewende Potenziale von Wasserkreisläufen zur Wärmenutzung in nutzungsgemischten Baublöcken hoher Dichte Martin Schulwitz, Thomas Adisorn, Alena Cohrs, Sarah Friese, Pauline Jegen, Steven März, Jan Polívka, Antonia Rubarth Thema Kommunale Wärmewende 28 Serielle Sanierung als transformative Innovation: Ein Schritt in Richtung urbane Nachhaltigkeit Mirjam Sophie Mauel, Michael Wollrath, Elisabeth Beusker 34 Bestandsparameter für serielle Sanierung Eine Identifikation von Eigenschaften von Bestandsgebäuden zur Eignung einer seriellen Sanierung als Maßnahme zur energetischen Aufwertung Benno Rothstein, Judith Großeaschoff Seite 6 Seite 10 Seite 28 © Brigida Gonzalez, haascookzemmrich © Rainer Lucas © iStock.com/ Zigmunds Dizgalvis 5 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES INHALT 1 · 2024 Seite 55 Seite 59 © iStock.com/ zhongguo Seite 65 © mbruxelle - stock.adobe.com © iStock.com/ JAR AMA 41 Kommunale Wärmewende - vom Akzeptanzzum Umsetzungsproblem Leonie Hermann, Detlef Kurth, Till Kugler, Christian Moormann, Stephan Volkmer, Roland Koeningsdorff 48 Ein Tool für kommunale Sanierungsstärke Mit energetischen Gebäudesteckbriefen zur Dekarbonisierung im Gebäudesektor Sarina Hötzel, Sally Köhler, Matthias Schöttler, Bastian Schröter 55 Deutsche Bundesländer als Vorreiter in der kommunalen Wärmewende Elisa Kochskämper und Kristine Kern 59 Suffizienz als Baustein kommunaler Wärmewenden Kommunale Stellschrauben zur „Unterstützung von Suffizienzansätzen im Gebäudebereich“ Patrick Zimmermann 65 Energiesysteme 2045: Resilient, nachhaltig und akzeptiert Ganzheitliche Lösungen für die städtische Energiewende Sadeeb Simon Ottenburger, Manuel Baumann, Dietmar Kuhn, Daniel Banuti Produkte + Lösungen Energie 69 Regenerative Energie deckt den gesamten Primärenergiebedarf All Electric Society Park tritt den Beweis an Maren Gast 72 30 % Energie sparen - mit vorausschauender Regelung Felix Bünning Infrastruktur 75 Kunststoffbaustraße schützte die Ackerflächen 78 Impressum 6 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES FORUM Veranstaltungen Wo steht die Bau- und Immobilienbranche in Hinblick auf klimapositives Bauen? Welche Handlungsmöglichkeiten haben Städte und Kommunen angesichts von Starkregen, Dürren und Hitze und was bedeutet dies für die Bauwirtschaft? Mit welchen innovativen Verbindungstechnologien arbeitet der moderne Holzbau? Unter anderem diese Schwerpunkte setzt der „Baukongress - Die Zukunft des Bauens“ in einem seiner drei Leitthemen, Nachhaltigkeit. Außerdem behandeln die insgesamt zwölf Fachsessions vom 12. bis zum 13. Juni 2024 zentrale Herausforderungen der Branche bezogen auf Automatisierung und Digitalisierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Hochkarätige Expert: innen präsentieren Trends und innovative Lösungsansätze für das Planen, Bauen und Betreiben von Gebäuden und Infrastruktur. Das Konzept ist einzigartig: Die Vorträge in den Fachsessions werden vorab durch mehr als 120 Fachleute aus Praxis und Wissenschaft gemeinsam ausgearbeitet. Ist die Branche fit für 2050? Professor Dr.-Ing. Markus Kuhnhenne, Lehr- und Forschungsgebiet Nachhaltigkeit im Metallleichtbau an der RWTH Aachen University, leitet die Fachsession „Klimapositives Bauen“. Diese beschäftigt sich vor allem damit, wie in der Bau- und Immobilienbranche eine wirksame CO 2 -Reduktion gelingen kann. Sechs Wissenschaftler: innen verschiedener Hochschulen sowie 13 Vertreter: innen aus Wirtschaft und Verbänden erarbeiten derzeit die Inhalte. Unter anderem ist die Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) beteiligt, auf die der Begriff „klimapositiv“ zurückgeht. In die auf dem Baukongress vorgestellten innovativen Lösungen für Gebäudebestand und Neubauten fließt dieses geballte Know-how ein. „Die Diskussionen in den Fachgremien fördert enorm die Weiterentwicklung der Themen. Sowohl die Mitglieder der Gremien als auch die Kongressteilnehmer profitieren von den neuen Erkenntnissen“, so Kuhnhenne, der bereits beim Baukongress 2022 dabei war und Gründungsmitglied der DGNB ist. Baukongress 2024: Einblicke in das Leitthema „Nachhaltigkeit entlang der Wertschöpfungskette Bau“ Kerstin Burmeister 7 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES FORUM Veranstaltungen Die Entstehung des außergewöhnlichen Free-Form- Holzbaus (240 m lang, 35 m breit) des Swatch Hauptsitzes in Biel. Foto: Blumer- Lehmann AG. Die Keynote „Bauen 2030 - Fit für 55? “ umreißt die Herausforderungen für das klimapositive Bauen im deutschen und europäischen Kontext. „Fit for 55“ bildet ein wichtiges Element des europäischen Green Deals. Hiernach muss die Wirtschaft ihre Netto-Treibhausgasemissionen (THG) bis 2030 um mindestens 55 Prozent reduzieren (verglichen mit 1990) und bis 2050 klimaneutral sein. Kuhnhenne beleuchtet kritisch, wo die Branche und einzelne Materialien auf diesem Weg stehen. Anschließend präsentieren mehrere Experten in kurzen Pitches den Stand bei verschiedenen Low Carbon Materials, zum Beispiel bei Stahl (ab 2026 wird der erste fossilfreie Primärstahl aus Schweden erwartet), Glas, Kunststoff und weiteren leichten Partnerwerkstoffen. Außenfassaden aus Stampflehm Professor Martin Haas, Freier Architekt BDA, Partner bei haascookzemmrich Studio 2050, wurde als ein Highlight für die Fachsession gewonnen. Haas ist Mitinitiator der DGNB und bekannt für die Entwicklung innovativer, nachhaltiger Architektur. Ein Beispiel ist der Bau des vielfach ausgezeichneten Alnatura Campus in Darmstadt mit Außenfassaden aus Stampflehm. Haas zeigt auf, wie die Dekarbonisierung die Architektur verändert. Er thematisiert auch die aktuelle Diskussion in der Architektur zu Low-Tech- und High-Tech-Lösungen. Anschließend stellt ein Vertreter des Deutschen Städtetages Strategien deutscher Städte in verschiedenen Regionen für einen klimaneutralen Gebäudebestand vor. Innovative Verbindungstechnologien im modernen Holzbau Holzbau und Nachhaltigkeit gehen naturgemäß zusammen: Holz ist ein nachwachsender Rohstoff und speichert CO 2 . Im Bauwesen steigt seine Verwendung kontinuierlich, daher besteht hoher Bedarf an anwendungsorientierter Forschung. Novellierungen der Landesbauordnungen erlauben inzwischen mehrgeschossige Bauwerke in Holzbauweise, im europäischen Ausland wurden bereits Hochhäuser mit 24 Etagen errichtet. Die Keynote zur Fachsession „Moderner Holzbau mit ressourceneffizienten Verbindungen“ gibt einen Überblick über die aktuellen Entwicklungen und Technologien, zum Beispiel die Verwendung von hochleistungsfähigen Holzwerkstoffen wie Brettsperrholz. Professor Dr.-Ing. Leif Arne Peterson, einer der drei Holzbauprofessoren an der FH Aachen, leitet die Fachsession. Unter an- 8 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES FORUM Veranstaltungen derem bereiten auch seine Kollegen Dr. Thomas Uibel und Dr. Wilfried Moorkamp im etwa 10-köpfigen Fachgremium die Vorträge mit vor. Anhand konkreter Leuchtturmprojekte beschäftigen sich die Fachleute vor allem mit den Details ressourceneffizienter Verbindungen von Holz mit Holz sowie mit anderen Baumaterialien, beispielsweise Natursteinen, Stahl und Beton in Verbindung mit Holz. Kreislaufwirtschaft und innovative Verbindungen mit Holzschrauben Aufgezeigt werden Lösungen für ein ganzheitlich nachhaltiges Bauwesen. „Wir müssen anfangen, die Gebäude von heute als Rohstofflager von morgen zu begreifen“, betont Peterson. Möglich wird dies durch digitale Zwillinge der Bauwerke. Die Übersicht über alle Bauteile und Materialien zeigt, was später erneut in anderen Gebäuden verbaut werden kann. Da die Bau- und Abbruchwirtschaft in Deutschland derzeit mehr als die Hälfte des Mülls verursacht, ist dies alles andere als trivial. Spannende Forschungsergebnisse werden auch zu aktuellen Entwicklungen bei den Verbindungstechnologien erwartet. Vertreter mehrerer namhafter Schraubenhersteller werden die „Verbindungen mit Holzschrauben“ im Holzbau praxisnah präsentieren. Es geht zum Beispiel um Schrauben mit zwei Meter Länge, mit selbstbohrenden Spitzen oder um Modelle, die beim Eindrehen die Bauteile zusammenziehen oder sogar eine Vorspannung erzeugen. Diskutiert werden auch die Vorteile von Schrauben im Hinblick auf eine anzustrebende Kreislaufwirtschaft. Der Vortrag „Multifunktionaler Holz-Beton-Verbundbau“ thematisiert die Bedeutung der Verbundfuge in der Tragwerksplanung von Holzverbund-Konstruktionen. Als eins der „Off-Site“-Angebote können Baukongress-Teilnehmende das Aachener Zentrum für Holzbau (AZH) in Simmerath besichtigen. Vorgestellt werden unter anderem Forschungsvorhaben wie die Entwicklung eines neuen Wandsystems. Das aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) der EU sowie des Landes NRW errichtete AZH verfügt über Prüfanlagen auf dem Niveau der führenden europäischen Forschungseinrichtungen. Lösungen für Klimaanpassungen im urbanen Raum Der Klimawandel erfordert auch im urbanen Raum Anpassungen, die für die Bau- und Immobilienbranche relevant sind: Städte und Kommunen müssen klimaresilient werden, das heißt die Folgen von Hitze, Starkregenereignissen und Dürreperioden bewältigen können. „Letztlich geht es um die Frage, wie wir die Aufenthaltsqualität in Gebäuden und Quartieren auch zukünftig sicherstellen können“, beschreibt Professor Karsten Kerres, Vorstandsvorsitzender des Institute of Smart City Engineering an der FH Aachen (ISCE), die Aufgabe. Er leitet die Fachsession „Paradigmenwechsel im Umgang mit der Ressource Wasser - Klimaanpassung im urbanen Raum und Konsequenzen für die Bauwirtschaft“. Diese stellt Herausforderungen der Städte Beispiel für einen lokalen Wasserhaushalt im urbanen Raum: Stockholmer Stadtteil Norra Djurgårdsstaden, Schweden. Foto: Stephan Ellerhorst, Sweco GmbH 9 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES FORUM Veranstaltungen und Gemeinden insbesondere in Hinblick auf wasserwirtschaftliche Infrastrukturen in den Fokus. Die Vorträge zu den Konsequenzen für Kommunen und Bauwirtschaft aus der Transformation von Städten und Wasserinfrastrukturen werden von 16 Expert: innen vorbereitet. Zum Thema „Wassersensible Stadtentwicklung“ stellt der Architektur- und Ingenieurdienstleister Sweco Best-Practice-Beispiele aus Deutschland, den Niederlanden und Schweden vor. Es wird dargelegt, von welchen Lösungen aus dem Ausland die deutsche Bauwirtschaft lernen kann und welche übertragbar sind. Aus deutscher Perspektive schildert ein Vertreter der Wohnungsbaugesellschaft Vivawest Wohnen GmbH unter anderem, was die Umsetzung einer wassersensiblen Stadtentwicklung in der Praxis bedeutet. Die Stadt Duisburg hat solche Lösungen bereits auf einigen Neubau-Arealen realisiert. Diese werden vorgestellt und erläutert. In Deutschland gibt es bisher mehr Erfahrungen mit Neubaugebieten als mit innerstädtischen Bereichen. Noch fehlen schlüssige Gesamtkonzepte und Strategien, die über die Umgestaltung einzelner Straßenzüge hinausgehen. Auch hier wird die Fachsession interessante Einblicke und Anregungen liefern. Von der Entsorgung zur Ressourcenwirtschaft Städte und Kommunen werden zukünftig auch neue Wege im Umgang mit Schmutzwasser gehen müssen. Anstatt Wasser wie bisher gereinigt aus den Kläranlagen in Gewässer einzuleiten, wird zu überlegen sein, ob die wichtige Ressource nachhaltig genutzt werden kann. Wasserrückgewinnung und -wiederverwendung optimieren ihren Einsatz und wirken Knappheit entgegen. Sei es, dass landwirtschaftliche Flächen mit vorbehandelten Abwässern bewässert werden oder dass Brauchwasser Verwendungen zugeführt wird, die keine Trinkwasserqualität erfordern. Auch lassen sich Nährstoffe wie Phosphate und Baustoffe wie Zellulose oder mineralische Abwasserinhaltsstoffe rückgewinnen und wieder den Kreisläufen zuführen. Dies trägt auch zum CO 2 -minimierten Bauen bei. Der Baukongress bewertet die hierin liegenden Potenziale und setzt sich sowohl mit der Entwässerung bestehender Siedlungen als auch mit Umsetzungen bei der Quartiersentwicklung auseinander. Der Kongress richtet sich an Entscheider: innen der Bau- und Immobilienwirtschaft sowie Expert: innen aus Wissenschaft und Politik. Er wird gemeinschaftlich organisiert von ABE (Aachen Building Experts e. V.), dem Cluster Bauen des RWTH Aachen Campus, der Fachhochschule Aachen sowie der RWTH Aachen University und veranstaltet von F.A.Z.-Konferenzen. Informationen, Programm und Anmeldung: www.baukongress.de Eingangsabbildung: Vielfach ausgezeichneter Alnatura Campus in Darmstadt mit Außenfassaden aus Stampflehm. Foto: Brigida Gonzalez, haascookzemmrich. Über die Veranstalter: ABE (Aachen Building Experts e. V.) Weitere Informationen: www.aachenbuildingexperts.de F.A .Z.-Konferenzen Weitere Informationen: https: / / www.faz-konferenzen.de/ Veranstaltungsdaten: 12.-13. Juni 2024 Baukongress - Die Zukunft des Bauens. Nachhaltigkeit | Automatisierung | Digitalisierung im Eurogress Aachen, Monheimsallee 48, 52062 Aachen baukongress.de 10 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0002 Gesetzlicher Rahmen zur Wärmeversorgung Mit dem Ziel, Klimaneutralität in Deutschland bis 2045 zu erreichen (Bundes-Klimaschutzgesetzt), ist auch die Notwendigkeit verbunden, die Wärmeversorgung auf erneuerbare Energien und auf unvermeidbare Abwärmenutzung umzustellen. Laut des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz wird mehr als die Hälfte der in Deutschland aktuell eingesetzten Energie für die Wärmebereitstel- Kommunale Wärmeplanung in ländlichen Räumen - Wirtschaftssektorale, siedlungsstrukturelle und potenzialbezogene Besonderheiten beachten! Simon Block, Rainer Lucas, Oliver Wagner Das zum 1. Januar 2024 in Kraft getretene Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze gibt kaum Hinweise, wie mit den Unterschieden in der Wärmeversorgung bezogen auf städtische und ländliche Gebiete umzugehen ist. Wir nehmen diese Regelungslücke zum Anlass, um auf die besonderen Verhältnisse in ländlichen Räumen hinzuweisen. Wir empfehlen, diese Besonderheiten in den analytischen Tools der Wärmeplanung (Bestandsanalyse, Potenzialanalyse) gesondert zu erfassen und auch in der Szenarienentwicklung zu berücksichtigen. Hier ist insbesondere zu klären, wie mit den Eigentumsverhältnissen in der Land- und Forstwirtschaft und den Biomassepotenzialen umzugehen ist. 11 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE DOI: 10.24053/ TC-2024-0002 Energie lung benötigt. Erneuerbare Energien und Fernwärme machen in privaten Haushalten lediglich 18-% bzw. 14-% aus. Dies verdeutlicht, dass enorme Anstrengungen erforderlich sind, um das Ziel einer weitgehenden Dekarbonisierung in den nächsten Dekaden zu erreichen. Besonders herausfordernd ist dies, weil Heizungstechnik und die damit zusammenhängende Infrastruktur besonders langlebig und Veränderungen mit hohen Investitionen verbunden sind. Mehr Unabhängigkeit und weniger fossile Energieimporte erfordern einen Umbau der Wärmeversorgung. Die Bundesregierung hat daher den Ordnungsrahmen im novellierten Gebäudeenergiegesetz („Gesetz zur Einsparung von Energie und zur Nutzung erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteerzeugung in Gebäuden“) (Bild 1) und im neuen Gesetz zur kommunalen Wärmeplanung („Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze“) (Bild 2) neu justiert. Mit diesen Vorgaben zeichnen sich zwei grundsätzliche Versorgungspfade ab: eine netzgebundene Wärmeversorgung (Fern- und Nahwärme) und eine objektbezogene Wärmeversorgung. Für diese beiden Pfade gelten unterschiedliche Fristen für die Umstellung auf erneuerbare Energieträger. Der Analyse- und Handlungsrahmen für die Bedarfsdeckung dieser beiden Pfade sollten daher differenziert unter Beachtung der jeweiligen sozio-ökonomischen Einflussfaktoren betrachtet werden. Jede Region ist anders - Planung trifft auf Realität Die kommunale Wärmeplanung sieht vor, einen einheitlichen Zielrahmen zu konzipieren und die Verfahrensschritte vorzugeben. Bild 1: Grafische Darstellung des Gesetzes zur Einsparung von Energie und zur Nutzung erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteerzeugung in Gebäuden Bild 2: Grundlagen, Fristen und Regeln zur kommunalen Wärmeplanung *Beispielsweise: • Wärmepumpen • Solarthermie • Hybrid-Heizungen auf Basis von erneuerbaren Energieträgern mit fossilen Anteilen wie Erdgas und Erdöl • Heizungen auf Basis von Biomasse, erneuerbaren Gasen und Flüssigkeiten oder Wasserstoff In Neubaugebieten sind Heizungen mit einem Anteil erneuerbarer Energien* von mind. 65 % zu betreiben, ausgenommen von der Regelung sind Fernwärme und Stromdirekt-Heizungen. Außerhalb von Neubaugebieten sind entsprechend der Fristen der kommunalen Wärmeplanung Heizung mit einem Anteil erneuerbarer Energien* von mind. 65 % zu betreiben. Im Bestand gilt, bei Heizungen die nicht repariert werden können, eine Übergangsfrist von fünf Jahren. Bestandsanlagen, die funktionstüchtig sind oder repariert werden können, sind von den Vorschriften unberührt. Gebäudeenergiegesetz: Verpflichtet sind private und juristische Personen. Frist: • Gilt ab dem 01.01.2024 Kommunale Wärmeplanung: Verpflichtet sind die Bundesländer, die wiederum die Pflicht an die Gemeinden und Städte übertragen können. Bestandsanalyse für • Energie- und Treibhausgasbilanzen • Gebäudewärmebedarfe • Vorhandene Infrastrukturen Potenzialanalyse für • Mögliche erneuerbare Energiequellen • Abwärmequellen • Infrastrukturen Erstellung eines Zielszenarios für 2045 unter Einbindung der kommunalen Akteur*innen Entwickeln einer Umsetzungsstrategie durch Transformations- und Maßnahmenpläne Frist: • Bis zum 30.06.2024 für Gemeinden > 100.000 Einwohner*innen • Bis zum 30.06.2026 für Gemeinden < 100.000 Einwohner*innen Ausnahmeregelung: • Möglichkeit auf verkürzte Wärmeplanung, insofern eine Versorgung durch Wärme- oder Wasserstoffnetze als sehr unwahrscheinlich gilt • Möglichkeit auf ein vereinfachtes Verfahren für Gemeinden mit < 10.000 Einwohner*innen mit der Möglichkeit zu interkommunalen Kooperationen 12 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0002 PRAXIS + PROJEKTE Durch die Planungsvorgaben können die verschiedenen Handlungsebenen, Strategien und Maßnahmen, die bisher getrennt verfolgt wurden, zusammengeführt und die Wärmewende auf eine neue Grundlage gestellt werden. Diese methodische Vereinheitlichung sollte aber nicht dazu führen, dass die regionalen Besonderheiten in der deutschen Energielandschaft nicht oder nur wenig beachtet werden. Die Wahrnehmung lokaler Potenziale ist in der regionalen Strukturpolitik der Länder inzwischen Standard und sollte auch in die Wärmeplanung Eingang finden. Dies betrifft zum einen die unterschiedlichen klimabezogenen, geografischen und siedlungsbezogenen Verhältnisse in den Regionen, die mit dem verstärkten Einsatz erneuerbarer Energieträger immer wichtiger werden, und zum anderen die Unterschiede in der infrastrukturellen Ausstattung und den organisatorischen Strukturen zur Erbringung der energiebezogenen Versorgungsdienstleistungen. Bezüglich der Bestandsanalyse kann in ländlichen Räumen im Vergleich zu den urbanen Ballungsräumen in geringerem Maße auf bestehende Planwerke/ Kataster zurückgegriffen werden, wie der Abschlussbericht zur Wärmeplanung der Stadt Lörrach zeigt. Vor diesem Hintergrund stellt das Land Schleswig-Holstein den Kommunen mit dem Klima-Navi eine GIS-basierte Datenbasis für die Erstellung von CO 2 -Bilanzen zur Verfügung (www.klima-navi. de). Hierdurch können erste Einsparmöglichkeiten identifiziert werden. Um einen kompletten Wärmeatlas auf Gemeindeebene zu erstellen, müssen jedoch zusätzliche Daten zu den Bedingungen der Bedarfsdeckung mit erneuerbaren Energieträgern erhoben werden, z.-B. Infrastrukturen, Energieerzeugungsanlagen und deren Ausbaumöglichkeiten. Erst auf dieser Grundlage können mögliche Versorgungsoptionen entwickelt und unter Einbeziehung klimabezogener und sozioökonomischer Kriterien bewertet werden. In diesem Rahmen sollten auch die biogenen Substrate/ Reststoffe sowie die Abwärmepotenziale in den landwirtschaftlichen Betrieben betrachtet werden [1,2]. In Schleswig-Holstein gibt es beispielsweise mehr als 880 Biogasanlagen, deren Wärmepotenzial nur unzureichend erschlossen ist. Die Bestandsdaten zu den Verbrauchsstrukturen müssen dann mit den Informationen zur Bedarfsdeckung abgeglichen werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass jede Gemeinde eigene Versorgungsstrukturen hat, die ggf. angepasst werden können. Auch die Beteiligungsformen sollten an bestehenden, politischen Strukturen anknüpfen. Von Vorteil ist hier, dass „auf dem Lande“ die Entscheidungswege oft kurz sind und die Akteur*innen sich kennen. Die Möglichkeiten, genossenschaftliche Modelle zu entwickeln und auch Eigenleistungen bei der Realisierung einzubringen, sind hier besonders groß [3]. Es sollte aber auch geschaut werden, wie in den Nachbargemeinden vorgegangen wird. Eine kreisbezogene Plattform für den Austausch über die Wärmewende in den Ämtern und Gemeinden wäre daher sehr sinnvoll. Von Insellösungen zur interkommunalen und gemeindeübergreifenden Gesamtplanung Konzeptionelle Herausforderungen Auch im Landkreis Herzogtum Lauenburg in Schleswig-Holstein sind zahlreiche Aktivitäten zu beobachten, fossile Energieträger in der Wärmeversorgung zu ersetzen. Einige dieser Aktivitäten im Bereich der Energie-, Wald- und Landwirtschaft werden durch das Forschungsprojekt VorAB [4] begleitet. In einem Arbeitskreis engagieren sich Personen aus der Energie-, der Land- und der Forstwirtschaft sowie der Regionalplanung, bringen ihre unterschiedlichen Ideen und Expertisen ein und denken über intersektorale und interkommunale Lösungen zur Wärmewende nach. In einem Teilprojekt wird ein Demeter-Betrieb bei der Umstellung seiner Wärmeerzeugung auf erneuerbare Energien unterstützt. Dabei werden die hofeigenen Potenziale (Gülle, Mist, Spelzen, Hackschnitzel aus Knicks) auf ihre Verwendungsmöglichkeiten und auf die technische Umsetzung geprüft. Die Planung ist in ihrer jetzigen Form jedoch ausschließlich auf den Hof und die Wohn- und Wirtschaftsgebäude beschränkt. Dies hängt auch damit zusammen, dass das Dorf die Form einer Streusiedlung hat. Eine auf den eigenen Betrieb fixierte Lösung in der Wärmeversorgung ist auch auf einem ehemaligen Gutshof (heute Ferien- und Tagungsstätte) zu beobachten. Hier wurden das Restaurant, das Tagungshaus und die Ferienhäuser auf eine Wärmeversorgung mit Holzhackschnitzel aus eigenen Waldbeständen umgestellt. Die Wärmeverteilung erfolgt auf dem gesamten Grundstück und durch ein kleines Wärmenetz. Allerdings wurde auch hier die Versorgung nur auf betrieblicher Ebene umgestellt und bezieht das Dorf nicht ein. Aufgrund der im Forschungsprojekt durchgeführten Recherchen [5] ist zu erkennen, dass dies keine Einzelfälle sind. Die Versorgungsengpässe durch den Ausfall des russischen Erdga- Energie 13 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE DOI: 10.24053/ TC-2024-0002 ses und die damit verbundenen Preissteigerungen haben dazu geführt, dass bei den objektbezogenen Planungen verstärkt auf regionale Energieträger aus der Wald- und Landwirtschaft zurückgegriffen wird. Gleichzeitig gibt es aber auch dorfbezogene Initiativen in Kooperation mit den Nachbargemeinden wie das energetische Quartierskonzept Kastorf, wo die Frage des zukünftigen Energieträgers noch offen ist. Zu diesen Veränderungen im Energieträger-Portfolio gibt es in der Regionalplanung und auf der Landesebene bisher kein systematisches Monitoring. Die dabei zugrunde gelegte Systematik müsste die für die ländlichen Räume charakteristischen Merkmale auf den verschiedenen Handlungsebenen erfassen. Tabelle 1 deutet bereits an, dass in ländlichen Räumen andere Akteur*innen, Strukturen und Orientierungen vorliegen als in dicht besiedelten Städten. Insellösungen auf der Basis biogener Energieträger sind auf dem Land oft vorzufinden, da sie auf einem gesicherten betrieblichen und/ oder regionalen Zugriff basieren. Diese Art der Energieversorgung beruht auf langjährigen Praktiken in eingespielten Wertschöpfungsketten und auf Fähigkeiten, die damit verbundenen Potenziale zu erschließen. Vor diesem Hintergrund wird es in den ländlichen Regionen, je nach Potenzialausstattung, immer einen gewissen Anteil an biomasse-bezogener Wärmeerzeugung geben. Diese betrieblichen und dorfbezogenen Ansätze (Bioenergiedörfer) müssen auch in der Wärmeplanung berücksichtigt werden. Die Fähigkeiten der Betriebe, zuerst Potenziale zu erschließen und dann deren Nutzung technisch und wirtschaftlich umzusetzen, sind unterschiedlich ausgeprägt. Bei Bestandsanlagen stellt sich die Frage, ob ein Umbau lohnt oder eine neue Gesamtlösung angestrebt werden soll. Es besteht die Gefahr, dass neue Anlagen sich nur an der Substratverfügbarkeit orientieren (z.- B. reine Holzhackschnitzelanlagen ohne KWK). Die Machbarkeit hängt dann auch von wirtschaftlichen Faktoren und den Förderkonditionen ab. In Szenarien zur Wärmeversorgung müssen daher die unterschiedlichen wirtschaftlichen Ausgangsbedingungen der Betriebe antizipiert werden. Was nutzt der beste Plan, wenn hinterher niemand bereit oder in der Lage ist, den Umbau der Wärmeversorgung zu finanzieren? Eine völlig neue Infrastruktur aufzubauen, wird sehr kostspielig, insofern ist es wichtig, bestehende Strukturen und Fähigkeiten einzubeziehen. Prozessbezogene Herausforderungen Bei der Umsetzung entsteht ein enormer Koordinationsaufwand auf der Ebene der Landkreise, der mit den bisherigen Planungskapazitäten nicht bewältigt werden kann. Eine Koordination ist bei der Analyse der bestehenden und bereits genutzten Biomassepotenziale wichtig, da Holz, Bioabfall, Grünschnitt, Stroh, Mist, Gülle nur in begrenztem Maße Energie Handlungsebene, Aktionsraum Besondere Typen von Akteur*innen - Versorgungsseitig Einflussfaktoren auf die Wahl des Energieträgers Versorgungsorientierung Betrieb Unternehmen und Gemeinden mit Eigentum an forst- und landwirtschaftlichen Flächen; Unternehmen mit hohen Potenzialen von Abwärme oder Reststoffen Vorhandene Anlagen und Anschlussmöglichkeiten an bestehende Infrastrukturen; Gesicherter Zugriff auf die regionalen biogenen Substrate im eigenen Bestand eigene Wohn- und Wirtschaftsgebäude; Getrennte Versorgung mit Strom und Wärme Dorf, Quartier Dorfgemeinschaften; Energiegenossenschaften Bereitschaft der Bewohner*innen, Einzelfeuerungsanlagen zu ersetzen, Abwärmepotenziale und Biogasanlagen einbeziehen kleine Wärmenetze; KWK ermöglichen; Sektorkopplung Landkreise, Versorgungsgebiete Stadtwerke mit eigener Wärmeinfrastrukur; Stromnetzbetreiber Großwärmepumpen; Solarthermie; Geothermie; Verteilung über kalte Nahwärme Sektorintegrierte Netzversorgung für ausgewählte Quartiere nach Bestands- und Potenzialanalyse Tabelle 1: Besondere Einflussfaktoren auf die Wärmeversorgung in ländlich geprägten Räumen 14 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES Eingangsabbildung: Rainer Lucas DOI: 10.24053/ TC-2024-0002 d o i . o r g / 1 0 .1 8 4 5 3 / r o s d o k _ id00003615 [2] Wern, B., Thorwarth, H., Scholl, F., Matschoss, P., Vogler, C., Baur, F. 2021. Die Rolle von Holz in der Energiewende. In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen 71. Jg. 2021, Heft 11, S. 42-46. [3] Eimannsberger (2023): Zukünftig handeln - oder Wie die Wärmewende gelingen kann. Präsentation Quartierskonzept Kastorf am 4.10.2023, verfügbar unter: https: / / kastorf.de/ 1037-2/ [4] Das Projekt „Vorsorgend handeln - Avantgardistische Brückenansätze für nachhaltige Regionalentwicklung“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Fördermaßnahme Stadt-Land- Plus gefördert. [5] Lucas, R. (2024): Nahwärme mit Biomasse - Herausforderungen, Ansatzpunkte und Impulse für die Gestaltung dezentraler Wärmenetze in der Region Lübeck. i.E. [6] DENA - Deutsche Energie- Agentur (Hrsg.) (2023): Lokale Energieinfrastrukturen - Rückgrat der Energiewende vor Ort, Impulse für einen integrierten Planungsprozess auf lokaler Ebene. verfügbar sind. Wenn jedes Dorf auf die gleichen Substrate setzt, ist es mit dem lokalen und regionalen Ansatz schnell vorbei. Insofern bedarf es sowohl planerischer Vorgaben für die dezentralen Prozesse als auch eines Ansatzes für ein regionales Stoffstrommanagement im Bereich der Biomasse. Zudem sind oftmals Energiepotenziale wie Biomasse oder Abwärme durch einzelne Akteur*innen nicht oder nur teilweise wirtschaftlich oder technisch erschließbar, sodass Wer tschöpfungspar tnerschaften und Kooperationen zwischen verschiedenen Sektoren notwendig werden. Auch wenn die Wärmewende in einzelnen Projekten voranschreitet, kann sie ohne strukturelle Einbettung in die Verhältnisse vor Ort nicht gelingen. Ein integriertes Management der Wärmeplanung benötigt aber auch einen guten Beteiligungs- und Kommunikationsansatz. Die Landes- und Landkreisebene ist daher gefordert, die entsprechenden Informationen beizusteuern und für eine professionelle Moderation der Prozesse zu sorgen, wozu bspw. ein Pool von Moderator*innen und Fachleuten aufgebaut werden könnte. Auch müssen die vorhandenen Daten zu den einzelnen Gemeinden so aufbereitet werden, dass sie verständlich sind. Zudem wird in der Gesetzgebung nicht ausreichend gewürdigt, dass vor allem ländliche Regionen den Platz und die Potenziale vorweisen müssen, um Energie für die urbanen Ballungsräume und Industrieanwendungen vorzuhalten. Dementsprechend sollte die Wärmeplanung für Stadt und Land unterschiedliche Zielsetzungen und Gewichtungen haben. Der Fokus auf die kommunale Gestaltungsebene in der Wärmeplanung (Stadt oder Landkreis) sollte nicht den Blick für die interkommunale, regionale Kooperation verstellen, der gerade bei der Erschließung der Biomassepotenziale an den Stadträndern eine besondere Bedeutung zukommt. Schlussfolgerungen Wir kommen zu dem Schluss, dass die Unterschiede zwischen Stadt und Land in einem integrierten Prozess zur Energie- und Wärmeplanung [6] besonders berücksichtigt werden sollten. Dies betrifft insbesondere die Siedlungsstrukturen, die infrastrukturelle Ausstattung und den möglichen Zugriff auf regional verfügbare biogene Energieträger. In den Beteiligungsprozessen sollten die Akteur*innen aus der Forst- und Landwirtschaft sowie der Abfallwirtschaft eingebunden werden, damit diese Potenziale erschlossen werden können. Den Verwaltungen der Landkreise kommen in diesem Zusammenhang vielfältige Aufgaben zu: ƒ Koordination und Bereitstellung vorhandener Planungsunterlagen- ƒ Koordination bestehender Ansätze, Einbindung neuer Initiativen- ƒ Informationsveranstaltungen initiieren und begleiten ƒ Vorbildfunktion bezogen auf die eigenen Liegenschaften ƒ interkommunale Kooperationen anregen Alle diese Aufgaben können mit den bestehenden Kapazitäten kaum bewältigt werden. Eine zusätzliche Stabsstelle zur Wärmeplanung sollte daher in den Landkreisen eingerichtet werden. Literatur [1] Baur, F., Hoffmann, P., Noll, F., Wern, B. (2022): Klimaneutrale Wärmeversorgung der Zukunft - was kann und muss Bioenergie leisten? https: / / Simon Block, M.Sc.; Wuppertal Institut, simon.block@wupperinst.org, Döppersberg 19, 42103 Wuppertal Rainer Lucas, Dipl.- Ökonom; Arbeitsschwerpunkte: Regionale Strukturpolitik, resiliente Stadtentwicklung; rainerlucas@tonline.de Oliver Wagner, Dipl.- Soz.Wiss.; Wuppertal Institut, oliver.wagner@wupperinst.org, Döppersberg 19, 42103 Wuppertal AUTOR*INNEN PRAXIS + PROJEKTE Energie 15 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Stadtraum DOI: 10.24053/ TC-2024-0003 fizierung in Kombination mit intelligent vernetzten Speicherlösungen und Netzausbau im Gebäude- und Mobilitätssektor nötig. Stadtquartiere werden dabei verstärkt zu Energiesystemen und direkt oder indirekt über Wärmenetze mit Wärmepum- Wärme-, Energie- und Mobilitätswende im Quartier Das Projekt SektorSim³ als Grundlage für intelligent vernetzte Speicherlösungen und Netzausbau Sektorenkopplung, Energiesysteme, Energie im Quartier, E-Mobilität, Wärmewende Leo Casey, Janine Singer, Lutz Gaspers, Dennis Dreher Im Forschungsprojekt SektorSim³ werden die zukünftige Entwicklung von Elektromobilität, Wärmepumpen und Aufdach-PV sowie die Wechselwirkungen zwischen den Sektoren Gebäudewärme, Mobilität und Stromerzeugung für verschiedene Quartierstypen analysiert. Das zukünftige Mobilitätsverhalten mit einem wachsendem Anteil an E-Fahrzeugen stellt hierbei einen wichtigen Aspekt dar: Das Verhalten der Nutzer: innen, die verfügbaren Batteriekapazitäten und die Nutzung von Batterien im Kontext des bidirektionalen Ladens werden durch neue Modellansätze eruiert und mit bestehenden Modellen zur Simulation von Gebäudeenergiebedarfen und damit dem Strombedarf von Wärmepumpen sowie PV-Aufdachpotenzialen verbunden. Einführung Zum Erreichen der Klimaneutralität Deutschlands bis 2045 ist eine weitreichende Elektri- 16 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0003 PRAXIS + PROJEKTE Energie pen beheizt. Gleichzeitig treibt die „Solarpflicht“ im Neubau die lokale Stromerzeugung im Quartier voran. Eine Herausforderung ist hierbei die hohe Volatilität dieser Stromerzeugung sowie deren Asynchronität mit der Stromnachfrage von Wärmepumpen. Mit zunehmender Durchdringung von Elektroautos entsteht zudem eine weitere relevante Stromnachfragequelle im Quartier. Im Unterschied zu Wärmepumpen zeichnet sich das entsprechende Nachfrageprofil jedoch durch eine intratägliche anstelle saisonaler Fluktuation aus. Gleichzeitig können Elektroautos auch Strom in das Netz einspeisen (Vehicle-to-grid) und damit zur Stabilisierung bestehender Netze beitragen. Die Kopplung von Photovoltaik (PV) mit Wärmepumpen sowie die Auswirkungen der Mobilitätswende und der Elektromobilität auf die urbane Stromnachfrage waren in den letzten Jahren Gegenstand intensiver, jedoch oftmals getrennter Forschungsanstrengungen. Die zugrunde liegenden Analysen erfolgten räumlich zudem meist auf nationaler, landes- und teilweise kommunaler Ebene oder betrachteten spezifische Pilotquartiere. Dieser recht grobe Blick verschleiert jedoch mutmaßlich große Unterschiede im Ausbau oben genannter Technologien zwischen Quartieren innerhalb einer Stadt: So wird, am Beispiel Stuttgarts, der Ausbau von Aufdach-PV, Elektromobilität und Wärmepumpen in den südlichen Vororten, die zu den teuersten Wohnlagen Deutschlands gehören (bspw. Degerloch, Bopser, Gänsheide), zügiger voranschreiten als in den von größeren Wohnblöcken geprägten nördlichen Vororten (bspw. Neugereut, Freiberg), wohingegen Gewerbegebiete ein wiederum gänzlich anderes Strombedarfs- und Mobilitätsprofil haben. Das Projekt SektorSim³ Das Projekt SektorSim³ an der Hochschule für Technik Stuttgart (HFT) verfolgt das Ziel, integrierte, zeitlich und räumlich hochaufgelöste Messungen und Simulationen der Entwicklungen aller drei Sektoren (Wärme, Strom, Mobilität) für nach wissenschaftlichen Kriterien repräsentativ ausgewählte Quartierstypen durchzuführen. Hierbei sollen die Hochläufe von Elektromobilität ebenso betrachtet werden wie ein über die kommenden Jahre sinkender Heizenergiebedarf bei gleichzeitigen Änderungen der Heiztechnologien hin zu strombasierten Technologien, gekoppelt mit zunehmenden installierten Leistungen von Aufdach-PV. Ausgehend von einer stärkeren Durchdringung von Elektromobilität und dem steigenden Einfluss von Shared Mobility und Multimodalität werden dabei neue Fahr- und Nutzungsprofile sowie auf maschinellem Lernen basierende Ansätze entwickelt, um den Individualverkehr für verschiedene Quartiersarten abzubilden. Durch eine Kombination dieser mobilitätsseitigen Aspekte, die aktuell Gegenstand der Forschung an der HFT sind, mit einer an der HFT seit 2012 stetig weiterentwickelten Plattform zur urbanen Gebäudeenergiesimulation („SimStadt2“), die Analysen u.- a. von Wärme- und Strombedarfen im Quartier in Kombination mit lokalen Erzeugungspotenzialen auf Einzelgebäudeebene erlaubt, können so belastbare Aussagen über Entwicklungsszenarien für verschiedene Quartiersarchetypen getroffen werden [1]. Gekoppelt mit einer hohen zeitlichen Auflösung der sich ergebenden Stromflüsse - und damit auch der residualen Gas- oder Heizölbedarfe in den Quartierstypen - ergibt sich eine sehr genaue analytische Durchdringung der Quartiere, deren Implikationen mit den über die beteiligten Stadtwerke eingebundenen Verteilnetzbetreiber validiert werden. Des Weiteren werden die Ergebnisse mittels neuester Geoinformationsverfahren visualisiert und somit unter Einbindung weiterer Datenquellen ein digitaler Quartierszwilling geschaffen. Dieser energie- und mobilitätstechnisch präzise, digitale und visuelle Ansatz wird durch die Berücksichtigung stadtplanerischer und sozioökonomischer Faktoren in der Auswahl der Quartiersarchetypen und der quartiersspezifischen Erstellung von Entwicklungskurven für Elektromobilität, Wärmepumpen und Aufdach-PV wissenschaftlich hochinnovativ. Transferseitig innovativ ist (1) die enge Einbindung von Kommunen, was die Überführung der Projekterkenntnisse in die Weiterentwicklung stadtplanerischer Praktiken hin zu einer frühzeitigen multidimensional optimierten Quartiersplanung ermöglicht, und (2) die Einbindung (? ) von Energieversorgern sowie mit der MM Immobilien GmbH & Co KG dem Betreiber eines für sich bereits innovativen Gewerbeparks in Ludwigsburg, wodurch Fragen der Wirtschaftlichkeit erarbeiteter Ansätze sowie Implikationen für Geschäftsmodelle mitgedacht werden können. Im Folgenden soll der Projektablauf anhand des Teilgebiets der E-Mobilität erläutert werden. Auswahl der Quartiersarchetypen Zur Beantwortung der Forschungsfragen wurden nach wissenschaftlichen Kriterien unterschiedliche Quartiersarchetypen festgelegt. Dies erfolgte im Rahmen von studentischen Arbeiten 17 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0003 PRAXIS + PROJEKTE Energie auf der Basis wissenschaftlicher Studien. Grundlage für die Differenzierung urbaner Strukturen in unterschiedliche Gebiete können neben der städtebaulichen Struktur auch energetische Einzelelemente sein. Weitere Einflussfaktoren bei der Klassifikation sind die geographische Lage und die dominierenden Nutzungen des Gebiets sowie die Art der dortigen Gebäude (Alter, Geschossanzahl) [2]. Final wurden für dieses Projekt sieben Quartiersarchetypen definiert, wobei vier vom Wohnen, zwei von Industrie und Gewerbe sowie eines von einer gemischten Nutzung geprägt sind. Für jeden Quartiersarchetyp wurde ein reales Beispielquartier in der Region Stuttgart ausgewählt. Anhand dieser Beispielquartiere werden die Teilbereiche des Projekts in der Praxis untersucht. Zur Überprüfung der Auswahl fand ein Austausch mit dem Forschungsprojekt Circular- GreenSimCity der HFT statt, das sich mit einer ähnlichen Fragestellung beschäftigt. Die genauen Abgrenzungen der Beispielquartiere wurden in Abstimmung mit der Stuttgart Netze GmbH festgelegt, um eine Übereinstimmung mit den Netzinseln des Niederspannungsnetzes zu gewährleisten. Tabelle 1 zeigt eine Übersicht der Quartiersarchetypen, zusammen mit den dort dominierenden Nutzungen und den jeweiligen Beispielquartieren. Bild 1 zeigt die Lage der Beispielquartiere auf der Karte. Die Analyse der E-Mobilität Mit fortschreitendem Hochlauf der E-Mobilität verstärkt sich deren Einfluss auf das lokale Stromnetz. Das Ausmaß und die Geschwindigkeit des Hochlaufs werden für jeden Quartiersar- Nr. Bezeichnung Nutzung Beispielquartier Typ 1 Ein-/ Zweifamilienhausquartier Wohnen Stuttgart-Im Buchwald Typ 2 Mehrgeschossiger Wohnungsbau Wohnen Kornwestheim-Klingelbrunnen Typ 3 Innenstadtwohnen Wohnen Stuttgart-West Typ 4 Großer Wohnungsbau Wohnen Stuttgart-Salzäcker Typ 5 Wohn-, Geschäfts-, Bürozentrum Büro, Dienstleistung, Wohnen Stuttgart-Hospitalhof Typ 6 Stadtnahes Gewerbe Büro, Gewerbe, Verwaltung Ludwigsburg-Urbanharbour Typ 7 Industrie- und Gewerbeparks Industrie, großes Gewerbe Stuttgart-Synergiepark Tabelle 1: Übersicht der Quartiersarchetypen (HFT Stuttgart, Casey) Bild 1: Lage der Beispielquartiere (HFT Stuttgart, Casey, auf Basis von OpenStreetMap) 18 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0003 PRAXIS + PROJEKTE Energie chetyp anders erwartet. Daher ist es von Bedeutung, Kenntnisse über den Stand und die Entwicklung der E-Mobilität in den ausgewählten Beispielquartieren zu erlangen. Zum einen, um die Auswirkungen auf das lokale Verteilernetz zu analysieren, und zum anderen, um innerhalb von Quartieren eine effiziente Ladeinfrastruktur zu gewährleisten. Der Ladebedarf soll dabei zeitlich hochaufgelöst ermittelt und modelliert werden. Das reale Ladeverhalten der Nutzer: innen sowie der Energiebedarf der Fahrzeuge ließe sich theoretisch über die Verbrauchsdaten der örtlichen Ladepunkte ermitteln. Da diese bei privaten Ladepunkten nicht bzw. bei öffentlichen Ladepunkten nur teilweise verfügbar sind, müssen diese Daten auf indirektem Wege erfasst werden. Daher erfolgt innerhalb des Projekts die Erfassung von Verkehrsströmen und Mobilitätsprofilen in den Beispielquartieren. Um einen zeitlich hochaufgelösten Strombedarf der E-Mobilität zu ermitteln, ist zu erfassen, wann, wo und wie lange Bewohner: innen parken. Zudem lässt sich der Ladebedarf anhand der Fahrleistung ermitteln. Dazu wurde zunächst auf Grundlage theoretischer Überlegungen ein Erhebungskonzept entworfen, um dieses später in der Praxis anwenden zu können. Die wichtigste Erkenntnis ist, dass für die Zwecke von Sektor- Sim³ keine einzige Erhebungsmethode alleine das Ladeverhalten von E-Fahrzeugen ermitteln kann. Vielmehr benötigt es eine Kombination aus verschiedenen Erhebungsmethoden. Es müssen sowohl Kennzahlen aus einer Stichrobe von individuellen Wegen innerhalb eines Quartiers als auch Kennzahlen des aggregierten Verkehrs ermittelt werden, um daraus auf das reale Ladeverhalten zu schließen. Während die Kenntnis über die aktuelle Nutzung von E-Mobilität durchaus relevant ist, soll durch die Erhebungen auch das Mobilitätsverhalten von Personen erfasst werden, die derzeit noch keine E-Fahrzeuge nutzen. Dies geschieht, um Prognosen mit dem Zeithorizont von 2045 treffen zu können, unter der Annahme, dass bis dahin weitere Teile der Bevölkerung E- Mobilität in Anspruch nehmen. Durch parallele Forschung wird die Entwicklung des Hochlaufs von E-Mobilität in den einzelnen Quartiersarchetypen analysiert und in die Prognose eingebunden. Die Verknüpfung von Forschung und Lehre ist an der HFT von hoher Bedeutung. Daher wurde, beginnend im September 2023, das Erhebungskonzept in Zusammenarbeit mit Studierenden des Masterstudiengangs Verkehrsinfrastrukturmanagement für vier der Quartiersarchetypen in die Praxis umgesetzt. Der Fokus lag dabei auf den Quartieren mit überwiegender Wohnnutzung. Dies umfasst drei Beispielquartiere in Stuttgart (West, Salzäcker, Im Buchwald) und ein Beispielquartier in Kornwestheim (Klingelbrunnen). Die Studierenden entwarfen eine Detailplanung für die Erhebungen, bestehend aus radargestützten Verkehrszählungen, Parkraumerhebungen und Haushaltsbefragungen. Anschließend führten die Studierenden dieses Detailkonzept in den gewählten Beispielquartieren aus. Zum Zeitpunkt dieses Berichts befinden sich die Erhebungen in der Auswertung. Ergebnisse werden innerhalb des ersten Quartals 2024 erwartet. Die verbleibenden drei Quartiersarchetypen werden auf Basis des gewählten Erhebungskonzepts im Jahr 2024 analysiert. Zudem soll die Datenbasis in Form von Floating Car Data erweitert werden. Dies ermöglicht die Validierung der bisherigen Erhebungen und eine tiefergehende Analyse des quartiersbezogenen Mobilitätsverhaltens. Parkraumklassifikation Neben dem allgemeinen Mobilitätsverhalten ist das Parkverhalten innerhalb eines Quartiers von hoher Bedeutung für das untersuchte Thema. Es stellt sich die Frage, ob bestehender Parkraum nach klar definierten Kriterien klassifiziert werden kann und ob die so ermittelten Parkraumtypen eindeutig den ausgewählten Quartiersarchetypen zugeordnet werden können, um anhand der prognostizierten Anzahl von Elektrofahrzeugen das Park- und Ladeverhalten innerhalb der Quartiere simulieren zu können. Daher wurde innerhalb von SektorSim³ im Rahmen einer studentischen Arbeit eine datengetriebene Klassifikation von Parkraumtypen vorgenommen. Die Grundlage für diese Klassifikation bilden die Belegungsganglinien der Empfehlungen für Anlagen des ruhenden Verkehrs 2005. Dort sind für unterschiedliche Nachfragegruppen und Gebietstypen (z.- B. Oberzentrum, Mittelzentrum etc.) typische Belegungsganglinien hinterlegt [3]. Durch Überlagerungen dieser Ganglinien konnten im Rahmen einer Clusteranalyse vier Parkraumtypen definiert werden. Bild 2 zeigt die ermittelten Parkraumtypen, wobei jede einzelne Ganglinie eine Kombination aus verschiedenen Nachfragegruppen und Gebietstypen darstellt. Die Klassifikation zeigt, dass für unterschiedliche Belegungsverläufe von Parkräumen vor allem unterschiedliche Nachfragegruppen (z. B. Einwohner: innen, 19 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0003 PRAXIS + PROJEKTE Energie Beschäftigte, Kund: innen) verantwortlich sind. Um die Anwendbarkeit dieser Parkraumtypen in der Praxis zu prüfen, wurden reale Belegungsdaten von Parkanlagen in Münster, Köln und Hamburg mithilfe einer Klassifikation auf Basis des Random-Forest-Algorithmus den Parkraumtypen zugeordnet. Es konnten Gruppierungen von Parkanlagen erstellt werden, allerdings stimmten diese Gruppierungen hauptsächlich in Bezug auf die Grundbelegung mit den definierten Parkraumtypen überein. Sie lieferten jedoch keine Informationen über typische Belegungshöhen oder -verläufe. Die bisherigen Ergebnisse bilden eine gute Grundlage für die Definition von Parkraumtypen, müssen jedoch weiter verbessert werden, um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen und die Parkraumtypen den Quartiersarchetypen zuzuordnen. Die Clusteranalyse soll in Hinblick auf die Anzahl und Zusammensetzung der Belegungs- und Überlagerungsganglinien optimiert werden. Darüber hinaus wird im weiteren Verlauf eine Validierung der erfolgten Parkraumklassifikation durch reale Parkdaten aus Baden-Württemberg erfolgen. In Quartieren, in denen ein Projektpartner Betreiber der installierten Ladesäulen im(halb-) öffentlichen Raum oder auf privaten Stellflächen ist, sollen anonymisierte Daten angefordert und ausgewertet werden. Weiterhin ist eine Erweiterung des Erhebungskonzepts um innovative Methoden, wie Machine Learning, geplant. Dies beinhaltet die Nutzung bestehender Tools, ebenso wie das Entwickeln eigener Methoden (z. B. Nutzung von Satellitenbildern für Parkraumerhebungen). Ausblick Die Hochläufe von E-Mobilität, Wärmepumpen und Aufdach- PV stellen lokale Verteilernetze vor große Herausforderungen. Hinzu kommen unterschiedlich verlaufende Entwicklungen der Hochläufe abhängig vom Quartierstyp. Das Projekt Sektor- Sim³ verbindet diese Themen miteinander. Daher bildet das Projekt die Grundlage für die Netzstabilisierung, die Nutzung von Stromsenken und -quellen, den Ausbau von Elektroladeinfrastruktur sowie für stationäre und mobile Speichertechnologien. Die Auswirkungen der E-Mobilität werden, wie in diesem Bericht dargestellt, mit Verkehrserhebungen analysiert. Sobald die Erhebungen in allen Beispielquartieren abgeschlossen sind, wird das jeweilige Mobilitätsverhalten der Einwohner: innen modelliert und analysiert werden. Parallel dazu werden die Hochläufe von Wärmepumpen und Aufdach-PV anhand der gewählten Beispielquartiere analysiert. Zusammengeführt werden sollen alle Teilgebiete des Projekts in einem Tool für Entscheider: innen. Bei der Planung und Gestaltung von urbanen Quartieren sowie deren Verteilnetzen kann dieses Tool zum Einsatz kommen. Dort soll in hoher zeitlicher Auflösung der lokale Stromsaldo simuliert werden und so als Entscheidungsgrundlage dienen. Das Projekt SektorSim³ wird von der Carl-Zeiss-Stiftung gefördert (Projektnummer P2021-08-006). Bild 2: Belegungsganglinien der Parkraumtypen (HFT Stuttgart, Singer) PRAXIS + PROJEKTE Energie LITERATUR [1] V. Coors u.- a., „EnEff: Stadt - SimStadt 2.0 : Schlussbericht“, Hochschule für Technik Stuttgart, 2021. [2] M. Hegger u.- a., „UrbanReNet I - Vernetzte regenerative Energiekonzepte im Siedlungs- und Landschaftsraum“, TU Darmstadt, Schlussbericht, 2012. Zugegriffen: 13. Dezember 2023. [Online]. Verfügbar unter: https: / / www.researchgate. net/ profile/ Christoph-Drebes/ publication/ 311100248 _Urban ReNet _ I _-_Vernetzte_regenera tive_ Energiekonzepte_im_ Sied lungs-_und_Landschaftsraum/ links/ 583d7ad908ae8e63e614 d928/ UrbanReNet-I-Vernetzteregenerative-Energiekonzepteim-Siedlungs-und-Landschafts raum.pdf [3] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, Empfehlungen für Anlagen des ruhenden Verkehrs 2005. Köln: FGSV Verlag, 2005. Eingangsabbildung: © iStock.com/ petovarga M. Eng. Leo Casey Akademischer Mitarbeiter Hochschule für Technik Stuttgart HfT Kontakt: leo.casey@hftstuttgart.de B. Eng. Janine Singer Akademische Mitarbeiterin Hochschule für Technik Stuttgart HfT Kontakt: janine.singer@hft-stuttgart.de Prof. Dr.-Ing. Lutz Gaspers Prorektor Studium und Lehre und Leiter MoVe Hochschule für Technik Stuttgart HfT Kontakt: lutz.gaspers@hft-stutt gart.de M. Eng. Dennis Dreher Akademischer Mitarbeiter und Teamleitung MoVe Hochschule für Technik Stuttgart HfT Kontakt: dennis.dreher@hft-stutt gart.de AUTOR*INNEN Anzeige Monique Dorsch Öffentlicher Personennahverkehr Grundlagen und 25 Fallstudien mit Lösungen 2., aktualisierte und überarbeitete Auflage 2023, 357 Seiten €[D] 37,90 ISBN 978-3-8252-5970-9 eISBN 978-3-8385-5970-4 Dieses Lehr- und Fallstudienbuch bietet sowohl eine theoretische Einführung in die Thematik als auch 25 Fallstudien mit Lösungen. Im Zentrum der Theorie stehen die strategischen Aktionsfelder der Verkehrsunternehmen und -verbünde sowie die jeweiligen Rahmenbedingungen. Die gewählten Beispiele weisen durchwegs eine hohe Komplexität auf. Geeignete Instrumente zur Analyse und Lösung solcher Problemstellungen bietet die Methodik des vernetzten Denkens. Daher erläutert die Autorin zudem die Anwendung der diesbezüglichen Instrumente. Zu jeder Fallstudie wird ein Lösungsvorschlag angeboten. Die Fragestellungen zu den einzelnen Fällen können je nach Interesse und Schwerpunktsetzung variiert werden, was die Fälle universeller einsetzbar bzw. anwendbar macht. 21 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Stadtraum DOI: 10.24053/ TC-2024-0004 Herausforderung kommunale Wärmeplanung Mit dem Gesetz zur kommunalen Wärmeplanung (Wärmeplanungsgesetz - WPG) hat der Bundestag den Weg für eine flächendeckende Wärmeplanung bereitet. Damit soll die bislang stockende Wärmewende beschleunigt werden. Durch das Gesetz werden die Länder verpflichtet, sicherzustellen, dass kommunale Wärmepläne erstellt werden. Die Kommunen stehen damit vor der Aufgabe, bis zum 30. Juni 2026 bzw. 2028 (für Kommunen unter 100.000 Einwohner: innen) eine kommunale Wärmeplanung durchzuführen. Die Wärmeplanung soll ein integraler Bestandteil der Stadtentwicklung werden. POWER für die Wärmewende Potenziale von Wasserkreisläufen zur Wärmenutzung in nutzungsgemischten Baublöcken hoher Dichte Kommunale Wärmewende, Wärmeplanung, Wasser, Ressourcenströme, Energieströme, Handwerk Martin Schulwitz, Thomas Adisorn, Alena Cohrs, Sarah Friese, Pauline Jegen, Steven März, Jan Polívka, Antonia Rubarth Die Ressource Wasser kann einen Beitrag zur kommunalen Wärmewende leisten. Das vom BBSR geförderte Projekt POWER beschäftigt sich mit der Identifikation von Synergien zwischen den Ressourcenströmen unterschiedlicher Nutzungen in verdichteten urbanen Kontexten. Ziel ist es, anhand der Nutzungsarten Wohnen und Gewerbe den wechselseitigen Nutzen der Wasserkopplung zur Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz zu identifizieren. 22 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0004 zungsarten Wohnen, Versorgung (Lebensmitteleinzelhandel) und Handwerk (u.- a. Bäcker, Friseur, Tischler) in den Fokus der Projektarbeit gestellt. Für diese Nutzungsarten wurden die jeweiligen In- und Outputströme für Wärme/ Kälte, Strom und Wasser ermittelt. Um mögliche Effizienzsteigerungen zu identifizieren und nutzbar zu machen, werden die Nutzungen in Funktionstypen zusammengefasst, die jeweils spezifische synergetische Nutzungspotenziale in den Bereichen Raum-/ Prozesswärme und Brauchwasser eröffnen. Ziel ist es, die Kombination etablierter und neuer Technologien in innovativen Konzepten zu beschreiben, um die zuvor identifizierten Kopplungspotenziale zwischen den verschiedenen Nutzungsarten zu aktivieren. Die Nutzung bestehender Technologien hat den Vorteil, dass keine weiteren Entwicklungszeiten anfallen und die Technologien bereits in der Anwendung etabliert sind. Durch Abwärmenutzung werden beispielsweise Raum- und Prozesswärme aus den Grundfunktionen Wohnen, Gewerbe und Einzelhandel nutzbar gemacht. Wie exemplarisch in Bild 1 dargestellt, produziert die Bäckerei in ihren Öfen Abwärme, die mithilfe unterschiedlicher Technologien (z.- B. Wärmepumpen) für das Wohnen oder auch für die Raumwärme des Lebensmitteleinzelhandels nutzbar gemacht werden kann. Das anfallende Grauwasser wird mithilfe neuartiger Sanitärsysteme aufbereitet und kann anschließend weiter genutzt werden. Mögliche Anwendungsbereiche sind die Nutzung als Betriebswasser, als Spülwasser für Toiletten oder zur Bewässerung. Somit bietet die Kopplung der Energie- und Ressourcenströme über die verschiedenen Nutzungstypen Potenziale für sätze auf innovative Weise neu kombinieren. Anwendungsorientierte Forschung im Projekt POWER Das vom BBSR im Rahmen des Programms „Zukunft Bau“ geförderte anwendungsorientierte Forschungsprojekt „Potenziale von Wasserkreisläufen zur gemeinschaftlichen und effizienten Energie- und Ressourcennutzung in nutzungsgemischten Baublöcken hoher Dichte“ (POWER) begegnet den dargelegten Herausforderungen mit einem neuartigen Ansatz, indem es die unterschiedlichen Energie- und Ressourcenströme der Nutzungen Wohnen und Gewerbe in einem nutzungsgemischten urbanen Quartier im Hinblick auf ihre Kopplungs- und Synergiepotenziale untersucht. Die ubiquitäre Ressource Wasser soll hierbei als zentrales Trägermedium verwendet werden. Die Umsetzung erfolgt in Form von technisch-städtebaulichen Konzepten für zwei Fallstudien. Durch die Nutzungskopplung und Kreislaufschließung innerhalb der Baublöcke sollen Steigerungen der Ressourcen- und Energieeffizienz erzielt werden. Dabei stehen die Energieersparnis durch die Rückgewinnung und Wiederverwendung der Abwärme und die Betriebskostensenkung durch Ressourcen- und Energieverbrauchsminderung im Vordergrund. Außerdem wird die Klimaresilienz der Quartiere durch dezentrale Regenwasserbewirtschaftung und Kreislaufnutzung in Verbindung mit Grünkonzepten zur Verbesserung des Mikroklimas gestärkt. Umsetzungshemmnisse werden im Rahmen einer eingebundenen Akzeptanzforschung erörtert. Ressourcenströme und technologische Ansätze Für eine ausgewogene urbane Mischnutzung werden die Nut- Durch die Erstellung von Wärmeplänen können Kommunen ihre individuellen Potenziale für erneuerbare Energien im Wärmesektor identifizieren und gezielte Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz ergreifen. Dies ermöglicht eine bedarfsgerechte und ressourcenschonende Wärmeversorgung. Darüber hinaus fördert das Gesetz die Integration erneuerbarer Energien in bestehende Wärmenetze. Der kommunalen Wärmeplanung kommt als planerisches Instrument eine wesentliche Bedeutung zu, da die Wärmewende - viel stärker als die Stromwende - zumeist im Bestand und in einer sehr ausdifferenzierten Akteurslandschaft stattfinden muss. Hier gilt es demzufolge, einerseits bei der Potenzialanalyse neue, innovative Lösungen zur Steigerung der Energieeffizienz im Bestand zu identifizieren und andererseits die verschiedenen Akteursgruppen zusammenzubringen, sie mitzunehmen und sie so vom Mehrwert einer klimaneutralen Wärmeversorgung zu überzeugen. Jede kommunale Wärmeplanung wird ohne die notwendige Akzeptanz scheitern. Gleichzeitig muss sich die notwendige Transformation der Wärmeversorgung in bestehende Nutzungsanforderungen einfügen und die städtebaulichen Rahmenbedingungen berücksichtigen. Dazu gehören eben nicht nur die Anforderungen des Klimaschutzes, sondern auch die Anpassung an den Klimawandel, Ressourcenschonung sowie Bedarfe der städtebaulichen Durchmischung in urbanen Quartieren. Dabei sind vielfältige Zielkonflikte zu bewältigen. Die Erfüllung dieser heterogenen Anforderungen kann nur mithilfe von integrierten technisch-städtebaulichen Konzepten gelingen, die etablierte und neuartige An- PRAXIS + PROJEKTE Energie 23 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0004 die Fallstudie in Kall um Gebäude- und Nutzungsstrukturen ergänzt, die den gewerblich-produktiven Charakter fortführen. Die bestehenden gewerblichen Nutzungen im Mischgebiet werden in die weitere städtebauliche Planung integriert und als Input-Potenzial für neue technologische Systeme genutzt. Großmaßstäblichere gewerbliche Nutzungen sollen hier neben etablierten und neuen Wohnkonzepten (u.-a. Azubi-Wohngemeinschaften) ergänzt werden. Die bauliche Nachverdichtung kann die sinnvolle Ergänzung der Nutzungsmischung fördern, wobei wesentliche Standortfaktoren berücksichtigt werden [1: S. 87f., 2: S. 204]. Das Leitbild der Planung geht in Kall besonders auf die charakteristischen Herausforderungen im Bestand ein und zeigt gleichzeitig bestehende, aber untergenutzte Potenziale zur Abwärme- und (Ab-)Wassernutzung auf. Die kleinteilige Grundstücksparzellierung und ihre Eigentumsstrukturen stellen eine strukturelle und rechtliche Herausforderung bei der Etablierung von gebäu- Neubebauung einer Brachfläche) und Kall (Kreis Euskirchen, Weiterentwicklung und Nachverdichtung eines bestehenden Mischgebiets) unterscheiden sich voneinander in ihrem räumlichen Kontext (urban vs. ländlich) und in ihren Bestandsstrukturen. Die Brachfläche für das Glasmacherviertel in Düsseldorf weist bis auf solitäre Denkmäler keinen Baubestand auf. Es liegen allerdings Planungen für ein urbanes Wohnquartier vor, an die angeknüpft wird. Die Fallstudie in der Gemeinde Kall setzt sich aus heterogenen städtebaulichen (Nutzungs-)Strukturen zusammen. Das Plangebiet charakterisiert sich durch überwiegend versiegelte Flächen und eine Bebauungs- und Nutzungsstruktur u.-a. aus Gewerbehallen, Einzelhandel, Mehr- und Einfamilienhäusern, Garagen sowie Handwerks- und Gewerbebetrieben neben Leerständen und Brachflächen (siehe Bild 2). Entwicklung im Bestand: Kall (Gemeinde Euskirchen) Den Gebiets- und Nutzungscharakter weiterentwickelnd wird die Gestaltung eines ressourcenschonenden, nachhaltigen Quartiers. Im Fokus des Projekts steht dabei nicht die Entwicklung technischer Verfahren, sondern die Überprüfung ihrer Umsetzungsfähigkeit in bestehenden bzw. Neubaublöcken hoher Dichte aus der Sicht der Stadtplanung und technisch-infrastruktureller, städtebaulicher und Gebäude-konzeptioneller Anforderungen sowie der Nutzer: innenakzeptanz. Räumliche Dimension und Verankerung der Technologien auf Gebäudeebene Zur räumlichen Evaluation der technischen und nutzerbezogenen Konzepte werden diese auf zwei Fallstudienräume bezogen. Übergeordnetes Ziel für die städtebauliche Struktur der beiden Plangebiete ist es, nutzungsgemischte Baublöcke mit einer hohen Dichte zu erzeugen, die eine effiziente Energie- und Ressourcennutzung erreichen und gleichzeitig eine Akzeptanz der Nutzenden (Wohnen & Handwerk) aufweisen. Die beiden Fallstudienräume Glasmacherviertel (Düsseldorf, PRAXIS + PROJEKTE Energie Bild 1: Technologiekonzepte für die Ansätze Grauwasseraufbereitung (links) und Abwärmenutzung (rechts) 24 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0004 Entwicklungsziel des Glasmacherviertels wird weitergeführt, allerdings in der Qualität der Nutzungsmischung gestärkt. Kleinere, emissionsärmere gewerbliche Einheiten sollen mit urbanem Wohnen in Einklang gebracht werden. Auch hier soll das Konzept von gemeinschaftlichen Wohnformen die Idee der Ressourceneffizienz im Sinne des Flächenverbrauchs integrieren. Potenziale bietet die Ausweisung als Urbanes Gebiet (MU) mit der Möglich- Potenzialanalyse bestehender Substanz begegnet, um beispielsweise die Ausnutzung der Dachflächen zu optimieren. Konzipierung im Neubau: Glasmacherviertel (Düsseldorf ) Die im bereits existierenden Masterplan des Glasmacherviertels [3] konzipierten städtebaulichen Strukturen eines urbanen Gebiets (MU, siehe Bild 3) werden in der Planung aufgegriffen und teilweise angepasst. Das urbane de- und parzellenübergreifenden Technologiesystemen dar. Gleichzeitig liegt durch die etablierten Nutzenden und die langfristigen, generationenübergreifenden Eigentumsstrukturen eine robuste Organisationsstruktur vor, die die langfristige Nutzung und Bewirtschaftung neuer Technologiesysteme stärken kann. Den bautechnischen Herausforderungen hinsichtlich des Gebäudezustands und resultierenden statischen Möglichkeiten wird mit der PRAXIS + PROJEKTE Energie Bild 2: Fokusgebiet Kall - Städtebauliche Ausgangssituation im Bestand Bild 3: Fokusgebiet Glasmacherviertel - Städtebauliche Ausgangssituation aus dem Masterplan (können). Hierfür haben die Forschenden literaturgestützt sieben Hemmnisdimensionen definiert, die als Grundlage für Experteninterviews mit Fachexperten aus Praxis und Forschung dienten. Bei beiden Schlüsselkonzepten zeigt sich, dass informatorische und psychologische (z.- B. Vorurteile, Normen und Werte) Hemmnisse durchaus existieren. Ebenso können baulich-technische Hemmnisse die Projektumsetzung verhindern (z.- B. Bodenbeschaffenheit, Gebäudesubstanz, Abwassertemperatur und Mindestabflussmenge). Zentraler sind jedoch vielmehr prozessuale, strukturelle, ökonomische wie auch regulative Hemmnisse. So stellen beide Schlüsselkonzepte z.- B. hohe und neue Anforderungen an Planungs- und Ingenieurbüros sowie an Prüf- und Zulassungsbehörden hinsichtlich einer integrierten und gewerkeübergreifenden Planungs- und Bauphase, die bisherige Routinen infrage stellen. Der Fachkräftemangel ist hier, wie auch in vielen anderen Branchen, ein strukturelles Hemmnis. Ebenso verhindern Preissignale bislang eine stärkere Marktdiffusion. So schaffen die niedrigen Trink-/ Regenwassergebühren keinen Anreiz für eine sparsame und im Kreislauf geführte Wassernutzung. Abwasinvolvierten Akteur: innen beeinflusst. Im Bestand in Kall sind dies diverse Eigentümer: innen der kleinteiligen Grundstücksstrukturen, wodurch besonders viele Interessen zu vereinbaren sind. Hinter dem Neubau im Glasmacherviertel hingegen steht alleinig ein Immobilienunternehmen, das heißt, die Umsetzung potenziell großmaßstäblicher technischer Innovationen steht und fällt mit der Bereitschaft einer Partei. Von technischstädtebaulichen Konzepten zur Umsetzung - Einblicke in Umsetzungshemmnisse Damit die beschriebenen technisch-städtebaulichen Konzepte nicht nur planerisch, baulich und technisch möglich sind, sondern auch umgesetzt werden, wird im Rahmen des Projektes eine Akzeptanz- und Hemmnisanalyse zu den beiden Schlüsselkonzepten Abwasserwärmenutzung und dezentrale Regenwasserbewirtschaftung durchgeführt. Die Analyse zielt darauf ab, auf individueller Ebene bei unterschiedlichen Akteursgruppen - vom Investor, Eigentümer, Projektentwickler über den Hersteller bis hin zu Nutzenden und Intermediären - hemmende Faktoren zu identifizieren, die einer schnellen Marktdiffusion im Wege stehen keit einer dichten Bauweise und höheren zulässigen Emission- und Immissionswerten (§ 6 BauNVO). Das Leitbild der Planung des Glasmacherviertels spiegelt die allgemeinen Chancen für innovative Technologiekonzepte hinsichtlich der Wärmeplanung im Neubau wider. Potenziale liegen besonders in der umfänglichen Infrastrukturplanung mit der frühzeitigen Integration aller vorliegender Ressourcen mit der Chance zur Schaffung eines ganzheitlichen Quartierswärmekonzepts mit gebäudebezogenen Technologien im Baublock. Auch hinsichtlich der räumlichen Anforderungen einer urbanen und zukunftsfähigen Nutzungsmischung kann im Neubau reagiert werden, indem der notwendige städtebauliche Rahmen geschaffen wird, etwa durch flexibel nutzbare Innenhofbereiche [4: S. 4], flexible Grundrisse oder Erdgeschosse mit erhöhter Geschosshöhe. Auch können innovative Raumkonzepte erprobt werden, beispielsweise die geschossübergreifende Nutzungsmischung durch eine Stapelung des Gewerbes [5: S. 251; 6: S. 32]. In beiden Fallstudien wird die Umsetzbarkeit der angestrebten technologischen Konzepte besonders durch die Akzeptanz und Umsetzungsbereitschaft der PRAXIS + PROJEKTE Energie Anzeige 26 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0004 LITERATUR [1] Söfker-Rieniets, Anne; Schmidt, Alexander (2023). Handwerk als Baustein resilienter Städte. In: Gärtner, S., Meyer, K. (eds) Die Produktive Stadt. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https: / / doi.org/ 10.1007/ 978-3- 662-66771-2_5 [abgerufen am 10.01.2024]. [2] Meyer, Kerstin; Esch, Dajana (2023). Arten Urbaner Produktion und deren Integration in die Stadt. In: Gärtner, S., Meyer, K. (eds) Die Produktive Stadt. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https: / / doi. org/ 10.1007/ 978-3-662-66771- 2_3 [abgerufen am 10.01.2024]. [3] Reicher Haase Assozierte Planer (2019). Masterplan Glasmacherviertel Düsseldorf. rha-planer. eu, https: / / www.rha-planer. eu/ projekte/ perspektiven-furgerresheim-sud/ [abgerufen am 16.01.2024]. [4] Polívka, Jan; Rappen, Herrmann; Çelik, Canan; Dorner, Sophie (2020): Gewerbe und Wohnen - ein Tauziehen um die Nachverdichtung. Dortmund =- ILS-IMPULSE 5/ 20. / / Polívka, Jan; Rappen, Herrmann; Çelik, Canan; Dorner, Sophie (2020): Trade and Housing - a Tug of War over Densification? What is the impact of densification on residential and commercial use in major German cities? Dortmund =-ILS-IMPULSES 5/ 20. [5] Haselsteiner, Eedeltraud; Frey, Harald; Laa, Barbara; Madner, Verena; Tschokert, Lisa-Marie. (2023). Vertical URBAN Factory-- Neue vertikale STADT-Fabriken. In: Gärtner, S., Meyer, K. (eds) Die Produktive Stadt. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https: / / doi.org/ 10.1007/ 978-3- 662-66771-2_13 [abgerufen am 12.01.2024]. [6] Haselsteiner, Eedeltraud; Frey, Harald; Laa, Barbara; Madner, Verena; Tschokert, Lisa-Marie. (2019). Innovative Konzepte der vertikalen Verdichtung von Produktion und Stadt. Wien [7] Neitzel, Michael (2011). Wege aus dem Vermieter-Mieter-Dilemma. Konzeptstudie. InWIS Forschung & Beratung GmbH. Bochum. http: / / web.gdw.de/ uploads/ pdf/ InWIS -Vermieter- Mieter-Dilemma.pdf [abgerufen am 15.01.2024]. Eingangsabbildung: © iStock.com/ NicoElNino serwärme konkurriert mit fossilen Energien, deren negative externe Effekte nicht ausreichend über den CO 2 -Preis internalisiert sind. Auch deshalb gestaltet sich die Refinanzierung entsprechender Projekte aktuell noch schwierig. Die Refinanzierung wird zudem z.- T. durch das Investor-Nutzer- Dilemma [7] erschwert. Auf der regulativen Ebene besteht für beide Schlüsseltechnologien die Herausforderung, vorhandene Verordnungen, Normen und Regelwerke besser aufeinander abzustimmen und vor allem häufiger zu aktualisieren und dabei zukunftsorientierter aufzustellen. Diese und weitere Erkenntnisse der Akzeptanzanalyse werden an die konkreten Fallbeispiele zurückgespielt und fließen in allgemeine Handlungsempfehlungen zur stärkeren Förderung von effizienten Stoff- und Ressourcenströmen. Schlussfolgerung Mit seinem vernetzenden Ansatz leistet das Forschungsprojekt PO- WER einen Beitrag zum Ziel der integrierten Wärmeplanung. Im Projekt werden technische Konzepte entwickelt, um die energetischen Synergiepotenziale der urbanen Nutzungsmischung zu identifizieren und zu aktivieren, ohne dabei soziale Hemmnisse zu vernachlässigen. Damit steuert das Projekt Ansätze zur Effizienzsteigerung und Abwärmenutzung für die Phase der Potenzialanalyse in der kommunalen Wärmeplanung bei. Der ganzheitliche Ansatz für eine nachhaltige Quartiersentwicklung im Neubau und Bestand verbindet die städtebaulichen Anforderungen mit innovativen technischen Konzepten und akzeptanzsteigernden Maßnahmen. Die entwickelten Konzepte werden in partizipativen Workshops mit den betroffenen Stakeholdergruppen evaluiert, um die praktische Umsetzbarkeit sicherzustellen. Dr. Martin Schulwitz, Kommissarischer Fachgebietsleiter Lehrstuhl für Ressourcen- und Energiesysteme, Fakultät Raumplanung, TU Dortmund; Kontakt: martin.schulwitz@tu-dortmund.de Thomas Adisorn Researcher, Forschungsbereich Energiepolitik, Wuppertal Institut, Kontakt: thomas.adisorn@ wupperinst.org Alena Cohrs Wissenschaftliche Mitarbeiterin; Institut für Stadt- und Regionalplanung, TU Berlin; Kontakt: a.cohrs@tu-berlin.de Sarah Friese Wissenschaftliche Mitarbeiterin; Lehrstuhl für Ressourcen- und Energiesysteme, Fakultät Raumplanung, TU Dortmund; Kontakt: sarah.friese@tu-dortmund.de Pauline Jegen Wissenschaftliche Mitarbeiterin; Lehrstuhl für Ressourcen- und Energiesysteme, Fakultät Raumplanung, TU Dortmund; Kontakt: pauline.jegen@tu-dortmund.de Dr. Steven März Senior Researcher, Forschungsbereich Stadtwandel, Wuppertal Institut, Kontakt: steven.maerz@ wupperinst.org Dr. Jan Polívka Leiter des Fachgebiets Stadtplanung und Bestandsentwicklung; Institut für Stadt- und Regionalplanung, TU Berlin; Kontakt: jan.polivka@tu-berlin.de Dr. Antonia Rubarth Wissenschaftliche Mitarbeiterin; Institut für Städtebau und europäische Urbanistik, RWTH Aachen; Kontakt: rubarth@staedtebau.rwth-aachen .de AUTOR*INNEN PRAXIS + PROJEKTE Energie \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikationswissen schaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissen schaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Altphilologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikations wissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprach wissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Alt philologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Altphilologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissen schaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikationswissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikationswissen schaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissen schaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Altphilologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikations wissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprach wissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Alt philologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Altphilologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissen schaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikationswissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft BUCHTIPP Markus Palic, Konstantin O. Papailiou, Guntram Schultz Freileitungen und Kabel in Hoch- und Höchstspannungsnetzen kompakt 1. Auflage 2023, 256 Seiten €[D] 24,90 ISBN 978-3-381-10481-9 eISBN 978-3-381-10482-6 expert verlag - Ein Unternehmen der Narr Francke Attempto Verlag GmbH + Co. KG Dischingerweg 5 \ 72070 Tübingen \ Germany Tel. +49 (0)7071 97 97 0 \ Fax +49 (0)7071 97 97 11 \ info@narr.de \ www.narr.de Das Buch enthält alle wesentlichen Grundlagen der Freileitungs- und Kabeltechnik im Hoch- und Höchstspannungsbereich in allgemein verständlicher Form. Inhalt Historie und Grundlagen des Hoch- und Höchstspannungsleitungsbaus - Aufbau und Struktur elektrischer Versorgungsnetze - Trassengestaltung - Genehmigungsverfahren und Umweltverträglichkeit - Maste, Leiterseile, Isolatoren und Armaturen - Mastgründung, Mastbau und Seilzug - Kabelkonstruktionen- und Garnituren, gasisolierte Rohrleitungen - Kabel für die Hochspannungs-Gleichstromübertragung - Vergleich der technischen Eigenschaften - Blindleistungsverhalten und übertragbare Leistung - Teilverkabelung - Gesamtkosten-Vergleich - zukünftige Entwicklungen in der Stromübertragung Zielgruppe Einsteiger und Seiteneinsteiger in das Thema Hoch- und Höchstspannungsfreileitungen und -kabel sowie Beteiligte an Plan- und Genehmigungsverfahren. Beschäftigte bei Netzbetreibern, Komponentenherstellern und Dienstleistern, die mit der Netzplanung, der Leitungsplanung, dem Bau von Freileitungen, der Verlegung von Kabeln und mit der Herstellung von Komponenten und Zubehör befasst sind. Mitglieder von Bürgerinitiativen im Rahmen von Leitungsbau-Projekten sowie Angehörige von Parlamenten, Ministerien, Agenturen und Genehmigungsbehörden, die sich mit dem Netzausbau befassen. 28 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA Die urbane Verkehrswende DOI: 10.24053/ TC-2024-0005 1. Ausgangssituation Der Klimawandel macht die Wärme- und Energiewende zu einer der größten Herausforderungen. Die Dekarbonisierung sowie die Nutzung nachhaltiger Energieversorgungssysteme werden zunehmend dringlicher. Der Gebäudesektor birgt ein hohes Potenzial zur Steigerung der Energieeffizienz und zum Einsatz erneuerbarer Energien: Der Gebäudebestand in Europa ist für ca. 40-% des Energieverbrauchs und 36- % der THG-Emissionen verantwortlich. In Deutschland entfällt rund ein Drittel der CO 2 -Emissionen auf den Gebäudesektor [1/ 2]. Seit 2017 fördert die Initiative „Energiesprong Deutschland“ der Deutschen Energie-Agentur (dena) die energetische Sanierung von Mehrfamilienhäusern (MFH) aus den 1950 - 1970er Jahren. Hierbei wird eine erfolgreiche niederländische Strategie an den deutschen Markt angepasst, um Wohngebäude mit besonders hohem Energieverbrauch schnellstmöglich auf Net-Zero-Standard zu bringen. 2. Zielsetzung und Kontextualisierung Diese Studie untersucht Erfolgsfaktoren, Herausforderungen und Potenziale der Seriellen Sanierung in Deutschland. Ferner wird die Sanierungsstrategie im soziotechnischen Kontext betrachtet sowie ihre Rolle in der Wärme- und Energiewende erforscht. Abschließend werden Handlungsempfehlungen für einen erfolgreichen Markthochlauf der Strategie formuliert. Die „Energiesprong-Initiative“ (zzt. „Stroomversnelling“) wurde als größtes Markteinführungsprogramm für die industrielle Sanierung in Europa 2010 durch die niederländische Regierung ins Leben gerufen. Bestandteil der Strategie ist die Kombination von digitalisierten, standardisierten Prozessen bei gleichzeitiger Verwendung von vorgefertigten Dach- und Fassadenelementen mit einer tiefgehenden TGA-Modernisierung. Die Serielle Sanierung kann einen Beitrag zu einer kohlenstoffarmen Stadtentwicklung leisten. Die Kosteneffizienz des Serielle Sanierung als transformative Innovation Ein Schritt in Richtung urbane Nachhaltigkeit Mirjam Sophie Mauel, Elisabeth Beusker, Holger Wallbaum 29 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0005 Kommunale Wärmewende Ansatzes wird durch Standardisierung der Komponenten und industrielle Vorfertigung erreicht. Aktuelle Probleme wie der Fachkräftemangel, fehlende Versorgungssicherheit sowie Gasabhängigkeit, aber auch steigende Inflation und Energiepreise werden adressiert [3]. Es besteht ein erhebliches Marktpotenzial mit rund 3 Mio. Wohneinheiten mit einem geschätzten Wert von mehr als 100 Mrd. Euro [4]. Als transformative Innovation kann die Serielle Sanierung einen erheblichen Teil des Gebäudebestands optimieren und zur Einhaltung der Klimaziele beitragen: Schätzungen zufolge können durch den Ansatz im Zeitraum 2022 - 2050 kumuliert rund 158 TWh Endenergie und rund 36 Mt CO 2 für Heizung und Warmwasserbereitung eingespart werden [5]. 3. Vorgehensweise und Methodik Neben einer umfangreichen Literaturrecherche und Marktanalyse wurden Experteninterviews geführt, um wesentliche Einflussfaktoren für die erfolgreiche Umsetzung der Seriellen Sanierung zu identifizieren. Die Literaturrecherche basiert auf Primär- und Sekundärliteratur. Der Großteil der Quellen stammt aus dem deutschsprachigen Raum der letzten fünf Jahre und behandelt Themen wie Sanierungsmethoden zur Steigerung der Energieeffizienz, Energieeffizienzpolitik, Bilanzierung sowie Lebens- und Nutzungsdauern [6/ 7/ 8]. Die durchgeführte Marktanalyse bewertet den bisherigen Markteinführungsstand und fokussiert dabei Länder aus dem europäischen Raum (UK, FR, IT und NL) [4]. Die Analyse der Markteinführungsprogramme erlaubt die Identifikation von Erkenntnissen und Erfolgen in der Planung und Durchführung. Relevante Faktoren für die Markterschließung sind z. B. die Anpassung der Strategie an landesspezifische Gegebenheiten, die Errichtung von Produktionskapazitäten und die frühzeitige Anpassung der Förderlandschaft. Bis Juni 2023 realisierte Pilotprojekte in Deutschland wurden untersucht, um den Wirkungsgrad der Seriellen Sanierung zu bewerten und zu dokumentieren. Interviews mit Experten aus der Planung und Umsetzung der Seriellen Sanierung in Deutschland wurden leitfadengestützt im Juni 2023 per Zoom durchgeführt. Die Datenauswertung der semiqualitativen Interviews erfolgte mithilfe der qualitativen Inhaltsanalyse [9]. Dabei konnten fünf der führenden Experten aus den Bereichen Architektur und Vertrieb mit bereits abgeschlossenen Projekten zur Seriellen Sanierung von MFH und Quartieren befragt werden. Die Serielle Sanierung wurde im Rahmen der Studie als innovativer Sanierungsansatz betrachtet und mithilfe der Kriterien des Wuppertal Instituts [10] als Transformationsprozess identifiziert. Durch die Anwendung der Multi-Level-Perspektive nach Geels [11] wurde der Ansatz in ein soziotechnisches System eingeordnet: Systemtransformationen wie die Wärme-, Energie- und Bauwende sind Teil der Großen Transformation [12] und stehen für nachhaltige Entwicklungen. Transformationen sind das Ergebnis des Zusammenspiels ökologischer, technologischer, ökonomischer, institutioneller und kultureller Aspekte. Durch die Analyse soziotechnischer Transformationsprozesse können Erkenntnisse über komplexe Wechselwirkungen zwischen Zivilgesellschaft, Kultur, Politik, Industrie, Technologie und Markt gewonnen werden [13]. Die Untersuchung der Seriellen Sanierung als Transformationsprozess ermöglicht die Identifikation von wichtigen Einflussfaktoren für die Umsetzung. 4. Ergebnisse Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Serielle Sanierung von MFH ein vielversprechender Ansatz zur nachhaltigen Transformation des deutschen Wohngebäudebestands ist. Dem Markthochlauf stehen verschiedene Hürden und Herausforderungen entgegen (s. Tabelle. 1). Diese eröffnen jedoch wiederum Potenziale für Innovationen hin zu einem nachhaltigen und klimafreundlichen Bausektor (s. Tabelle. 2). Um die komplexe Marktsituation zu erfassen, wurde zwischen institutionellen, ökonomischen, technischen und kulturellen Aspekten differenziert. Die befragten Experten sehen die flächendeckende Anwendung Serieller Sanierungen als einzige Möglichkeit, den deutschen Wohngebäudebestand bis 2045 zu dekarbonisieren. Die Weiterentwicklung der Versorgungsinfrastruktur und der Ersatz veralteter Anlagentechnik sind entscheidend, um die Effizienz zu steigern. Besonderes Potenzial bietet die Sanierung der Fassade mit vorgefertigten Modulen zur Senkung des Wärmebedarfs in Kombination mit moderner Heiz- und Klimatechnik, um Wärmeenergie einzusparen. Mit neuester Gebäudetechnologie und der Veränderung der Versorgungsinfrastruktur kann eine besonders hohe Wirkungstiefe erzielt werden. Die Integration von Schlüsseltechnologien wie der Wärmepumpe kann zusätzliche Optimierungspotenziale aktivieren und Erdgas und Heizöl als dominierende Wärmequellen ablösen [14]. Auch die Einbindung des energetisch sanierten Gebäudebestands in Fernwärmenetze kann insbesondere auf Quartiersebene einen Beitrag zu einer nachhaltigeren Wärmeversorgung leisten. Smart-Home-Technologien ermöglichen daneben eine genaue Steuerung des Energieverbrauchs. 30 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0005 Kommunale Wärmewende Dabei ist es wichtig, die Bestandsmieter über die Handhabung und das resultierende Nutzerverhalten in Bezug auf die Besonderheiten der Technologien zu informieren. Im Hinblick auf die Serielle Sanierung können die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit in den Grundzügen wiedererkannt werden. Der ökologische Beitrag zur Klimaneutralität bis 2045 wird maßgeblich durch die Nutzung erneuerbarer Energien geleistet. Die Sanierung der Anlagentechnik und der Gebäudehülle trägt aktiv zur Senkung des Wärme- und Energieverbrauchs bei. Auf der ökonomischen Ebene leistet die Serielle Sanierung einen großen Beitrag; so werden die Lebenszykluskosten durch die Umstellung der Energieversorgung gesenkt, indem die Gebäude eine Unabhängigkeit von Preissteigerungen fossiler Energieträger erlangen. Auf der soziokulturellen Ebene trägt der Serielle Sanierungsansatz zu einer Steigerung der Wohn- und Lebensqualität sowie zu einer Verbesserung der gebauten Umwelt bei. Um die Transformation des bestehenden soziotechnischen Systems voranzutreiben und dabei den Markthochlauf der Seriellen Sanierung in Deutschland zu unterstützen, müssen Handlungsempfehlungen formuliert und durch die Marktakteure Institutionelle Hürden Ökonomische Hürden Bauwirtschaftliche und technische Hürden Kulturelle und soziale Hürden Fehlende Sanierungspflicht für Wohnungs- und Wohnungsbaugesellschaften Preis- und Kostenreduktion des Ansatzes notwendig für zukünftige Skalierbarkeit Personal- und Fachkräftemangel in der Baubranche Neudenken der Planungsstrukturen (Wertschöpfungskette) Verbindliche politische Konsequenzen bei Nicht- Erreichen der Klimaneutralität für die Wohnungswirtschaft Diskrepanz zwischen Erwartungshaltung und Realität hinsichtlich der Refinanzierbarkeit Mangel an zugelassenen rezykliergerechten Materialien/ Produkten Bedenken hinsichtlich einer „gesichtslosen“ Stadtlandschaft (Verlust der architektonischen Qualität) Lange behördliche Prozesse (Prüf-/ Genehmigungsverfahren) Schwierigkeit bei Preiszusagen (Materialpreissteigerung/ Inflation) Vorbehalte gegenüber innovativen und digitalisierten Arbeitsabläufen Lange Entscheidungsprozesse bei Bestandshaltern und Wohnungswirtschaft Föderalismus erschwert die Übertragung von innovativen Sanierungskonzepten Unsichere Förderlandschaft (Förderzeitraum/ Fördersumme) Digitalisierungsstand/ Nutzung digitalisierter Methoden u.a. bei KMUs Informationsdefizit der breiten Gesellschaft durch mangelnde Öffentlichkeitsarbeit Klärung der Haftungsfrage und der Verantwortlichkeit (Bsp.: Zutrittsrecht) Geringe Planungssicherheit -> geringe Ausschöpfung des wirtschaftlichen Potenzials Modernisierung der TGA: Ausbau von Produktionskapazitäten und Innovation Belastung der Bewohner durch energetische Sanierung im bewohnten Zustand Tabelle 1: Hürden und Herausforderung der Seriellen Sanierung Institutionelle Potenziale Ökonomische Potenziale Bauwirtschaftliche und technische Potenziale Kulturelle und soziale Potenziale Harmonisierung der Vorschriften und Einführung einer Typengenehmigung Ausbau bundeslandspezifischer Förderung (Bsp.: RL Mod NRW* 2 ) Digitalisierung von behördlichen Prozessen Abstimmung der architektonischen Gestaltung durch Partizipationsprozesse Aktive politische Unterstützung der Kommunen bei der Wärmeplanung Erhöhung der Umlagefähigkeit zur Entlastung der Bestandshalter Etablierung von Kreislaufwirtschaft, Bauteilbörsen und Stoffkreisläufen Reduktion der Handwerkeranzahl auf der Baustelle durch Vorfertigung Schaffung von „Anreizsystemen“ für Wohnungs- und Wohnungsbaugesellschaften Potenzial für Warmmietenmodelle oder Energie- Kontingent-Flatrates Optimierung von Kommunikationsstrukturen und Wissensaustausch Schaffung/ Erhaltung von Arbeitsplätzen durch Verlagerung der Arbeit in die Produktionsstätte Politische Maßnahmen gegen „Bad Banks* 1 “ Erzeugung realistischer Renditeerwartungen durch Portfoliosanierungen Aufbau einer Plattform zur Erleichterung von Kommunikation/ Kooperation Attraktivitätssowie Verständnissteigerung durch Medienpräsenz * 1 : Maßnahme zur Umgehung der Sanierung „energetisch schlechten“ Bestandes zur Verbesserung der Energiebilanz * 2 : Richtlinie zur Förderung der Modernisierung von Wohnraum im Land NRW Tabelle 2: Chancen und Optimierungspotenziale der Seriellen Sanierung 31 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0005 Kommunale Wärmewende wahrgenommen werden: Deren primäres Ziel ist ein Multiplikatoreffekt z. B. durch das Publizieren von Erfolgen und Maßnahmen der Seriellen Sanierung. Marktakteure können so die Serielle Sanierung als Chance erkennen, den Sanierungsansatz selbst zu erproben und in den Marktzweig einzusteigen. Andererseits können Bestandshalter sich an erfolgreich umgesetzten Sanierungsprojekten orientieren. Bei den Handlungsempfehlungen liegt der Fokus auf den Aspekten Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz, Resilienz sowie einer verstärkten Zusammenarbeit entlang der Wertschöpfungskette. Um das volle Potenzial des Ansatzes auszuschöpfen und den Übergang von der Pilotphase zur Serienphase zu erreichen, ist politisches und partizipatives Handeln erforderlich: Die Marktakteure müssen das Optimierungspotenzial erkennen und ihre Handlungen und Arbeitsabläufe anpassen. Ein sektorenübergreifendes Umdenken kann helfen, heute und auch in Zukunft soziale, klimapolitische, wirtschaftliche und gestalterische Aspekte miteinander zu verknüpfen. Handlungsempfehlungen: → Veränderungen auf politischer und institutioneller Ebene: ƒ Nachhaltigkeit und Effizienzsteigerung durch erhöhte Verfügbarkeit von Schlüsselprodukten, Förderung von Produktionsstätten und Anreizsystemen (Bsp.: BAFA SerSan-Förderung Modul 2) ƒ Förderung der Seriellen Sanierung durch Pilotprojekte, gezielte Öffentlichkeitsarbeit durch die dena und Marktteilnehmer sowie Ausbau von Fördermaßnahmen in verschiedenen Bundesländern zur Stärkung einer nachhaltigen Baubranche (Bsp.: RL Mod NRW 2023) ƒ Erleichterung des Bauordnungsrechts (Bsp.: Landesbauordnung), Einführung einer Typengenehmigung, Mieterstrommodelle für nachhaltiges Bauen und Verkürzung der administrativen und behördlichen Bearbeitungszeiträume ƒ Unterstützung der Kommunen bei der Wärmeplanung, um die Dekarbonisierung und die kommunale Wärmewende voranzutreiben (Bestandsanalyse, Potenzialanalyse, Zielszenario, Maßnahmenplan) → Veränderungen in Forschung und im Markt: ƒ Einbindung von Strategien zur Verlängerung der Bauteillebensdauer und zur Implementierung resilienter Strukturen ƒ Anpassen von Stoffkreisläufen (Kreislaufwirtschaft) durch Nutzung von Materialdatenbanken (Bsp.: Madaster/ Restado) ƒ Strategie, um die Zusammenarbeit entlang der Wertschöpfungskette in der Seriellen Sanierung zu intensivieren, den Wettbewerb zu fördern und Synergien zu nutzen ƒ Stärkung des Wissensaustauschs und der baubrancheninternen Kooperation → Veränderungen auf sozialer und kultureller Ebene: ƒ Erzeugung von Gestaltungsvarianz durch Anbieterflexibilität zur Vermeidung eines „gesichtslosen“ Gebäudebestands ƒ Steigerung der Attraktivität und Sozialverträglichkeit durch Bewohnerpartizipation 5. Einordnung in die aktuelle Debatte Die Ergebnisse der vorliegenden Studie spiegeln sich in zahlreichen aktuellen Publikationen wider: Die Umsetzung der Wärmewende erfordert eine besondere Beachtung der zentralen Rolle von MFH zur Sicherung von bezahlbarem Wohnraum in Deutschland. Die Wohnungswirtschaft steht unter erheblichem Handlungsdruck, da viele Bewohner durch ihre Energiekosten belastet und von Energiearmut bedroht sind. Durch gezielte Maßnahmen zur Verbesserung des energetischen Gebäudezustands kann die Belastung reduziert und die Sozialverträglichkeit und Akzeptanz gesteigert werden [15]. Fördermaßnahmen und politische Regulierung können dazu beitragen, Mieter wirtschaftlich zu entlasten und den Konflikt von Wohnraumpreisen und Bezahlbarkeit zu mildern [16]. Hierfür ist jedoch insbesondere eine umfassende Anwendung der Strategie auf dem breiten Markt erforderlich: Wichtige Maßnahmen für eine Skalierung sind unter anderem die Förderung von effizienzorientierten Sanierungsansätzen wie der untersuchten Strategie der Seriellen Sanierung. Zukünftig muss sich die Branche auf ein Handeln umstellen, das sich auf die Transformation der Strom- und Wärmeversorgung durch den Einsatz regenerativer Wärmequellen sowie Energieeinsparung und -effizienz konzentriert [14]. Quartiere bieten ein großes Potenzial für energetische Sanierung, da dort die Resilienz des Gebäudebestands schnell und wirkungsvoll gestärkt werden kann. Da die Serielle Sanierung in der Regel im bewohnten Zustand durchgeführt wird, stellt die frühzeitige Beteiligung der Bewohner ein Mittel dar, um Zielkonflikte zu vermeiden. Durch die Einbeziehung kann der soziale Zusammenhalt in der Nachbarschaft gestärkt und die Identifikation erhöht werden [16]. 32 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0005 Kommunale Wärmewende Darüber hinaus wurden weitere Erfolgsfaktoren durch die Integration von Vorfertigung und Digitalisierung identifiziert: Die angestrebte Verkürzung des Sanierungszeitraums, die Berücksichtigung von Zukunftstrends sowie aktuellen Herausforderungen kann den Markthochlauf der Seriellen Sanierung fördern und einen wichtigen Beitrag zur Transformation leisten. Die begrenzte Zeit bis 2045 erfordert eine anwendungsorientierte Strategie und betont die Dringlichkeit, Marktinnovationen zu integrieren. 6. Implikationen für die Forschung Ein Hinweis auf die Grenzen der Studie ist erforderlich, da sich die Serielle Sanierung zum Zeitpunkt der Untersuchung (Feb. - Aug. 2023) in der Pilotphase befand. Messungen hinsichtlich des Einsparpotenzials sowie Langzeitbeobachtungen zur Kostenentwicklung und zur Zeiteinsparung durch industrielle Vorfertigung lagen noch nicht vor. Die langfristigen Auswirkungen auf die Wärme-, Energie- und Bauwende konnten somit noch nicht vollständig erforscht werden. Da sich viele Projekte der Seriellen Sanierung noch in der Umsetzungsphase befinden, ist aufgrund der geringen Anzahl von abgeschlossenen Pilotprojekten bisher kein übergreifender Vergleich möglich. Die Transformation befindet sich in einem frühen Stadium und wirkt sich eher systemprägend als systemverändernd aus. Zukünftige Studien könnten durch die Einbindung weiterer Branchenakteure - wie Vertreter aus der Politik, Akteure aus der Baupraxis und Produktentwickler - ein breiteres Bild ergeben und zu umfassenderen Erkenntnissen sowie praxisrelevanten Schlussfolgerungen führen. Die Beschäftigung mit der Seriellen Sanierung kann insbesondere auf Quartiersebene einen zukunftsfähigen Ansatz für die Energie- und Bauwende darstellen. Der Ansatz zeichnet sich durch ein großes Marktpotenzial sowie hohe praktische Relevanz aus und berücksichtigt Megatrends sowie Herausforderungen der Bauindustrie. Da nicht alle Gebäude die Rahmenbedingungen einer Seriellen Sanierung erfüllen, muss die Forschung sich zukünftig noch stärker der Optimierung konventioneller Wohnraumsanierung widmen. Um die Transformation in Richtung eines rentablen und zeitlich effektiven Sanierungsansatzes zu ermöglichen, ist eine großflächige Umsetzung der Seriellen Sanierung erforderlich. Denn besonders durch die Dichte auf Quartiersebene kann die Serielle Sanierung ihr Potenzial mit Synergieeffekten durch Eingriffe in die Infrastruktur und Vernetzung von Energie- und Wärmeversorgung ausschöpfen. Interdisziplinäre Zusammenarbeit sowie das Erkennen von ökologischen Potenzialen sind wichtige Bausteine für einen Paradigmenwechsel im Bausektor. Auch ist eine Erhöhung der Geschwindigkeit bei Sanierungen wichtig, um die Klimaziele bis 2045 zu erreichen. Literatur [1] Königstein, Thomas (2020): Ratgeber energiesparendes Bauen und Sanieren. Neutrale Informationen für mehr Energieeffizienz. Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag. [2] BMWK - Nils Thamling; Dominik Rau (2023): Hintergrundpapier zur Gebäudestrategie Klimaneutralität 2045. Online verfügbar unter https: / / www.bundesregierung.de/ breg-de/ suche/ hintergrundpapier-zurgebaeudestrategie-klimaneutralitaet-2045-2171310. [3] Dena (2023): Serielles Sanieren nach der Energiesprong-Idee. Tempo für klimaneutrale Gebäude. Online verfügbar unter https: / / www.energiesprong.de/ newsroom/ publikationsdetailansicht/ pub/ factsheetenergiesprong/ . [4] Ifok (2022): Ergebnisbericht. Marktstudie und Handlungsoptionen zur seriellen Sanierung. Online verfügbar unter https: / / www.bmwk.de/ Redaktion/ DE/ Publikationen/ Studien/ bafa-serielle-sanierung-gesamtbericht.pdf ? _ _blob=publicationFile&v=6. [5] Hermann, Laurenz et al. (2021): Serielle Sanierung in Europa und Deutschland. Abschlussbericht im Rahmen des Projekts „Abbau von Hemmnissen bei der energetischen Gebäudesanierung durch industrielle Vorfertigung“. Online verfügbar unter https: / / www. umweltbundesamt.de/ publikationen/ serielle-sanierung-in-europa-deutschland. [6] Helmrich, Robert et al. (2021): Baugewerbe zwischen Klimawandel und Fachkräfteengpass. Thesen und Maßnahmen angesichts der energetischen Sanierung und Aktivierung des Gebäudebestandes. Online verfügbar unter https: / / bibb-dspace.bibb.de/ curly/ bibbResolver.php? shrty=vet-repository_779583. [7] Eßmann, Frank et al. (2022): Energieeffiziente Gebäudesanierung. Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag. [8] Henger, Ralph et al. (2017): Energiewende im Gebäudesektor. Handlungsempfehlungen für mehr Investitionen in den Klimaschutz. Köln: Institut der Deutschen Wirtschaft Köln Medien GmbH (IW-Analysen, Nr. 119). [9] Kuckartz, Udo; Rädiker, Stefan (2022): Qualitative Inhaltsanalyse. Methoden, Praxis, Computerunterstützung. Weinheim: Juventa Verlag ein Imprint der Julius Beltz GmbH & Co. KG. [10] Fischedick, Manfred et al. (2021): Transformative Innovationen. Die Suche nach den wichtigsten Hebeln der Großen Transformation, Zukunftsimpuls Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie. Online verfügbar unter https: / / www.econstor.eu/ bitstre am/ 10419/ 235563/ 1/ 1761645250.pdf. [11] Geels, Frank W. (2005): Technological Transitions and System Innovations: A Co-Evolutionary and Socio- Technical Analysis. Online verfügbar unter https: / / w w w.researchgate.net / public ation/ 28603014 8 _ T e c h n o l o g i c a l _ T r a n s i t i o n s _ a n d _ S y s t e m _ Innovations_ A _Co-.evolutionary_and_ Socio-technical_ Analysis. [12] WBGU (2011): Welt im Wandel. Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation. Online verfügbar unter https: / / www.wbgu.de/ de/ publikationen/ publikation/ welt-im-wandel-gesellschaftsvertrag-fuer-einegrosse-transformation. THEMA Kommunale Wärmewende [13] Best, Benjamin (2019): Energiewende und Bürgerbeteiligung. Multi-Level-Konstellationsanalysen des Beteiligungsprozesses der InnovationCity Ruhr - Modellstadt Bottrop. (Dissertation/ Fakultät für Human- und Sozialwissenschaften, Bergische Universität Wuppertal). Berlin: Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH. [14] Clausen, Jens et al. (2022): Wärmewende beschleunigen, Gasverbrauch reduzieren. Ein Kurzimpuls. Online verfügbar unter https: / / www.researchgate.net/ publication/ 359281137_Warmewende_beschleunigen_Gasverbrauch_reduzieren_Ein_Kurzimpuls. [15] Schumacher, Katja et al. (2023): Mehrfamilienhäuser: Der blinde Fleck der sozialen Wärmewende. Online verfügbar unter https: / / www.rosalux.de/ publikation/ id/ 50137/ mehrfamilienhaeuser-der-blinde-fleckder-sozialen-waermewende. [16] Kabisch, Sigrun et al. (2024): Die Resiliente Stadt. Online verfügbar unter https: / / link.springer.com/ book/ 10.1007/ 978-3-662-66916-7. Mirjam Sophie Mauel, M. Sc. RWTH Wissenschaftliche Mitarbeiterin und Doktorandin (0009-0004-6708-4189) Lehr- und Forschungsgebiet für Immobilienprojektentwicklung RWTH Aachen Elisabeth Beusker, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Leitung (0009-0007-4692-1701) Lehr- und Forschungsgebiets für Immobilienprojektentwicklung RWTH Aachen Holger Wallbaum, Univ.-Prof. Dr. Leitung (0000-0001-5809-9400) Forschungsgruppe für Nachhaltiges Bauen Chalmers tekniska högskola AUTOR*INNEN Anzeige www.dvgw-kongress.de/ technikforum-wasserstoff l DVGW Kongress GmbH 4. Technikforum Wasserstoff Ergebnisse aus der Innovationsforschung für die H2-Praxis Neu: Ammoniak - Unerlässliches Derivat für den Wasserstoffhochlauf 23. - 24. April 2024, online Jetzt anmelden! 2 H Unter der Schirmherrschaft von Till Mansmann MdB, Innovationsbeauftragter „Grüner Wasserstoff“, Bundesministerium für Bildung und Forschung Eingangsabbildung: © iStock.com/ Zigmunds Dizgalvis 34 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA Die urbane Verkehrswende DOI: 10.24053/ TC-2024-0006 Bestandsparameter für serielle Sanierung Eine Identifikation von Eigenschaften von Bestandsgebäuden zur Eignung einer seriellen Sanierung als Maßnahme zur energetischen Aufwertung Energetische Sanierung, Bestandsgebäude, Gebäudestruktur, Gebäudeklasse, Denkmalschutz Benno Rothstein, Judith Großeaschoff Die energetische Sanierung von Gebäuden ist von großer Relevanz, um die gesetzlichen Klimaziele zu erreichen. Die Methode des seriellen Sanierens spielt hierbei eine wichtige Rolle. Sie gilt als ganzheitliche Maßnahme zur energetischen Aufwertung von Bestandsgebäuden, durch die nicht nur die Gebäudehülle und die Anlagentechnik, wie etwa das Heizungssystem, effektiv verbessert werden, sondern auch eine Integration von Anlagen zur Strom- und Warmwasseraufbereitung erfolgt. Bei der seriellen Sanierung wird, in Anlehnung an die Industrie und an die modulare Bauweise, eine Vorfertigung der Fassaden- und Dachelemente durchgeführt. Im Nachgang werden die einzelnen Bauelemente und Anlagen montiert bzw. installiert. Durch die Auslagerung der Produktion und durch die Vorfertigung der Elemente besteht das Potenzial, die Montagezeit und die damit verbundenen Einschränkungen vor Ort für die Bewohner deutlich zu reduzieren. 35 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0006 Kommunale Wärmewende In diesem Beitrag wird dargestellt, unter welchen Voraussetzungen Bestandsgebäude für eine serielle Sanierung geeignet sind. Auf der Basis leitfadenorientierter Experteninterviews werden maßgebende Parameter identifiziert, die zur Abschätzung der Eignung relevant sind. Anschließend werden diese mit Eigenschaften, die ein Gebäude aufzuweisen hat, konkretisiert. Eigentümer eines zu sanierenden Objektes bekommen somit eine Orientierung, ob die Methode des seriellen Sanierens in Betracht gezogen werden kann. Mit dem Klimaschutzgesetz der Bundesrepublik Deutschland wird angestrebt, bis 2050 treibhausgasneutral zu sein [1,2]. Als Zwischenziel ist in Form des Klimaschutzprogramms 2030 eine Verringerung der Treibhausgase bis 2030 in Europa um 40 % gegenüber 1990 festgelegt worden. Bis 2050 ist eine Minderung der Treibhausgasemissionen um 95 % gegenüber 1990 angestrebt [3,4]. Der Gebäudesektor benötigt ein Drittel des Endenergieverbrauchs Dem Gebäudesektor werden ein Drittel des Endenergieverbrauchs und rund 40 % der Treibhausgasemissionen in Deutschland zugeschrieben [5]. Ein Drittel des CO 2 -Ausstoßes ist hierbei auf die Bestandsgebäude zurückzuführen [6]. Aus wirtschaftlicher Perspektive ist die aktuelle Situation als angespannt zu werten: So prägen derzeit beispielsweise politische Spannungen, Inflation, Baustoffknappheit, Fachkräftemangel und Wohnungsknappheit, insbesondere in Ballungsgebieten und innerstädtischen Bereichen, den Bausektor [6,7,8]. In Anbetracht dieser prekären Ausgangssituation stellt eine Sanierung die Eigentümer vor große Herausforderungen [9]. Aufwendige Planung, fehlende Handwerker für die Ausführung, steigender Anteil an Eigenleistung und damit einhergehende Qualitätsverluste, Lieferschwierigkeiten und steigende Baukosten sind die Gründe für eine stagnierende Sanierungsquote. Hinzu kommt, dass Mieter bzw. Bewohner eines Gebäudes immer weniger dazu bereit sind, Einschränkungen durch Baumaßnahmen in Kauf zu nehmen. Der Druck, durch Baumaßnahmen möglichst wenig eingeschränkt zu sein, ist dementsprechend hoch [9]. Beträchtliches Potenzial der seriellen Sanierung von Bestandsgebäuden Eine Möglichkeit der energetischen Sanierung von Bestandsgebäuden trotz der zuvor genannten Herausforderungen stellt die serielle Sanierung dar. Ihr Potenzial ist durchaus beträchtlich: Gemäß Schätzungen der dena beläuft sich die Anzahl der potenziell seriell zu sanierenden Gebäude auf 500.000 Mehrfamilienhäuser [10]. Darüber hinaus können rund vier Millionen Einfamilienhäuser seriell saniert werden. Hinzu kommen Nichtwohngebäude wie Büros oder Schulgebäude, auf die die Sanierung ausgeweitet werden kann. Je nach Geschwindigkeit der Marktentwicklung besteht die Möglichkeit, durch die serielle Sanierung mind. 25 Mio. t CO 2 pro Jahr zusätzlich einzusparen [11]. Angesichts dieses sehr großen Potenzials stellt sich die Frage, welche Eigenschaften Bestandsgebäude aufweisen müssen, damit sie sich für die serielle Sanierung eignen. Durchführung von leitfadenbasierten Experteninterviews Mithilfe der Methodik der leitfadenbasierten Experteninterviews wurden ausgewählte Fachleute befragt. Zur Auswahl der Experten wurde die Lösungsanbieter-Plattform der Initiative Energiesprong Deutschland der dena genutzt [12]. Gemäß des Schneeballprinzips wurden zusätzliche Kontaktdaten von bestehenden Ansprechpartnern zur Verfügung gestellt. Weitere Experten aus der Baubranche, die bereits an seriellen Sanierungen beteiligt Bild 1: Verteilung der vertretenden Rollen der Interviewten 36 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA Kommunale Wärmewende DOI: 10.24053/ TC-2024-0006 waren, wurden auf Basis von Internetrecherchen für die Befragung ausgewählt. Die Experten sind überwiegend innerhalb der Bundesrepublik Deutschland und vereinzelt in Anrainerstaaten wie der Schweiz oder der Niederlande tätig. Letztlich haben 24 Experten den per E-Mail erhaltenen Fragebogen beantwortet. Bild 1 zeigt die durch die Teilnehmer vertretenden Rollen. Aus der Abbildung wird ersichtlich, dass die überwiegende Anzahl der Teilnehmer die Rolle des Auftraggebers im Sinne eines Bauherrn vertritt. Knapp ein Drittel der Experten ist in ausführenden Unternehmen tätig, die Teilleistungen der energetischen Sanierung durchführen. Darunter fallen z. B. Holzbauunternehmen zur Vorfertigung der Fassadenelemente sowie Planungsdienstleiter wie Energieberater. Aus den leitfadenbasierten Experteninterviews geht hervor, dass 96 % grundsätzlich Interesse an der Thematik des seriellen Sanierens haben. Lediglich ein Teilnehmer gibt an, kein Interesse an der Thematik des seriellen Sanierens zu haben. 16 der 24 Teilnehmer teilten mit, dass sie bereits Projekte mit der Methode des seriellen Sanierens realisiert haben, darunter vermehrt als Beteiligte bei der Durchführung von Pilotprojekten. Anforderungen an ein Bestandsgebäude: Parameter Bild 2 stellt die Relevanz maßgebender Parameter zur Beurteilung der Eignung eines Bestandsgebäudes zur seriellen Sanierung nach Meinung der befragten Experten zusammen. Es wird ersichtlich, dass die Parameter Komplexität der Gebäudekontur/ -struktur, Denkmalschutz, Platzverhältnisse, Gebäudehöhe sowie Loggien/ Balkone als tendenziell relevant (jeweils über 75- % als sehr relevant oder relevant eingestuft) angesehen werden. Eine Auswertung der Ergebnisse aus der Befragung ergibt eine Gruppierung der verschiedenen Parameter nach ihrer Relevanz, die in Tabelle 1 zusammengefasst ist. Zu beachten ist, dass bei der Einordnung der jeweiligen Relevanz es sich lediglich um Tendenzen handelt. Je nach Bauvorhaben sind Variationen im Einzelfall anzunehmen, sodass Parameter unterschiedlich ins Gewicht fallen, um Aussagen über die Eignung eines Bestandsgebäudes für die serielle Sanierung als Maßnahme zur energetischen Aufwertung zu treffen. Anforderungen an ein Bestandsgebäude: Eigenschaften Nachfolgend werden die Parameter weiter konkretisiert, die zuvor als sehr relevant (siehe Tabelle 1) eingeschätzt wurden. Die aufgeführten Eigenschaften zu den jeweiligen Parametern sind als optimale Kriterien zu verstehen. Komplexität der Gebäudekontur/ -struktur Idealerweise liegt eine möglichst einfache und klare Gebäudekubatur vor. Dies stimmt überein mit den Bild 2: Anforderungen an ein Bestandsgebäude: Relevanz verschiedener Parameter gemäß Abschätzung der Experten ( TGA = Technische Gebäudeausstattung) 37 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA Kommunale Wärmewende DOI: 10.24053/ TC-2024-0006 Angaben der Initiative Energiesprong Deutschland [13]. Der zu sanierende Bestand weist idealerweise keine Auskragungen, Erker, Rundungen etc. auf und zeichnet sich durch eine klare, glatte, großflächige Fassade ohne Besonderheiten aus. Diese Merkmale ermöglichen eine hohe Bauteilgleichheit der vorgefertigten Elemente, erhöhen den Wiederholungsfaktor und verstärken die Möglichkeit der Standardisierung. Bedingt sind einzelne Vor- und Rücksprünge tragbar. Hervorstehende Bauteile wie Dachüberstände, Balkone, Loggien, Hauseingangsdächer etc. werden in der Regel von der Außenfassade getrennt und von der neuen thermischen Gebäudehülle entkoppelt. Sofern eine sehr verschachtelte Architektur mit vielen Feinheiten vorliegt, ist eine serielle Sanierung nicht geeignet. Insbesondere wenn zahlreiche Vor- und Rücksprünge auf mehreren Ebenen die Gebäudekontur kennzeichnen, sind zu viele Detaillösungen erforderlich, die zu einer Kleinteiligkeit führen. Die serielle Sanierung wird zu komplex, zu teuer und somit unattraktiv. Aus statischer Sicht ist eine ausreichende Tragfähigkeit der Grundsubstanz, beispielsweise der Betondecken, zwingend notwendig. Des Weiteren ist die Gründung in Betracht zu ziehen, um die Lagesicherung der Fassadenelemente sicherzustellen. Loggien/ Balkone Die Loggien und Balkone sind eng verknüpft mit der Gebäudekontur des Bestandsgebäudes. Bestenfalls liegen keine Loggien und Balkone vor. Sofern welche vorhanden sind, ist zu unterscheiden, ob diese als auskragende Bauelemente an die Außenfassade vorgesetzt sind oder einen innenliegenden Versprung der Außenfassade verursachen. Sind die Balkone vorgesetzt, können die Elemente entkoppelt werden. Die neuen Fassadenelemente werden durchgehend über die gesamte Länge der Außenwand angebracht. Im Nachgang erfolgt das Vorsetzten von Balkonen, die von der neuen Gebäudehülle thermisch entkoppelt sind. Komplexer ist es bei Balkonen und Loggien, die einen Versatz der Außenfassade verursachen. Es besteht die Möglichkeit, die Elemente bündig mit der Außenwand abzuschneiden und neue Elemente, entkoppelt von der Gebäudehülle, an die Fassade vorzusetzen. Für den gewonnenen Raum bestehen verschiedene Nutzungsmöglichkeiten: Zum einen kann dieser dem Wohnraum zugeschrieben werden - damit einher geht eine Vergrößerung der Wohnfläche. Wenn es sich bei den zu sanierenden Wohnungen um Sozialwohnungen handelt, ist die maximale Wohnfläche zu beachten. Sofern geförderter Wohnraum vorliegt, ist zu prüfen, ob das Objekt durch die Wohnflächenvergrößerung aus der Förderung fällt. Zum anderen ist es möglich, eine Loggia als eine Art Wintergarten umzunutzen. Die Optionen sind im Einzelfall individuell zu prüfen, statische Aspekte sind dabei zu berücksichtigen. Platzverhältnisse Bei dem zu sanierenden Objekt ist ausreichend Platz im Bereich der Außenanlagen notwendig. Es werden hinreichende Freiflächen für die Baustelleneinrichtung als Aufstellfläche für Baukräne bzw. Hubsteigern, zum Stellen eines Gerüsts und für die Fertigteilelemente benötigt. Dieses Ergebnis lässt sich ebenfalls durch die Angaben der Initiative Energiesprong Deutschland [13] bestätigen. Bezüglich des Gerüsts ist umliegend eine Abstandsfläche von zwei bis drei Metern notwendig. Grundstücksgrenzen und Abstandsflächen sind ebenfalls zu berücksichtigen. Es ist zu beachten, dass starker Bewuchs, Baumbestände oder Stromleitungen die Kranarbeiten nicht behindern. Des Weiteren sind ggf. dauerhafte Flächen im Außenbereich für das Aufstellen und Unterbringen der Wärmepumpen vorzusehen und einzuplanen. Zudem ist eine gute Zuwegungssehr relevant relevant kaum relevant nicht relevant ƒ Komplexität der Gebäudekontur / -struktur ƒ Denkmalschutz ƒ Platzverhältnisse ƒ Gebäudeklasse ƒ Loggien/ Balkone ƒ Gebäudehöhe ƒ Dachform/ Dachkonstruktion ƒ Beschaffenheit der Fassade ƒ Baumängel und Schäden ƒ Baujahr des Bestandsgebäudes ƒ Sonstiges ƒ Gelände - Gefälle ƒ vorhandene TGA - Alter der Anlagentechnik ƒ vorhandene TGA - Sonnenschutz ƒ vorhandene TGA - Beschaffenheit der Leitungen und Stränge ƒ Geologische Faktoren - Erdbebenzone ƒ Geologische Faktoren - Hochwasserschutzgebiet ƒ Anzahl der Wohneinheiten ƒ Vermietbare Wohnfläche Tabelle 1: Einordnung der Parameter nach Relevanz 38 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA Kommunale Wärmewende DOI: 10.24053/ TC-2024-0006 möglichkeit für den Transport und Anlieferung der großflächigen Fassadenelemente und Bauteile mittels schwerer Fahrzeuge unabdingbar. Sofern keine oder eine sehr schlechte Zugänglichkeit und unzureichend Freiflächen um das Gebäude herum vorliegen, ist eine serielle Sanierung auszuschließen. Hanglage ist ebenfalls ungünstig und je nach Ausprägung als Ausschlusskriterium zu sehen. Im Idealfall liegt ein freistehendes Gebäude mit umliegend möglichst ebenem, flachem Relief, großzügigen Platzverhältnissen und guten Anfahrtsmöglichkeiten vor. Gebäudeklasse/ Gebäudehöhe Die inhaltliche Auswertung ergibt, dass die Parameter Gebäudeklasse (GK) und Gebäudehöhe eng zusammenhängen. Ausschlaggebend für die Einordnung gemäß einer Gebäudeklasse ist die Gebäudehöhe. Die Gebäudeklasse definiert die Anforderungen an den Brandschutz. Eine Übersicht zur Einteilung der Gebäudeklassen ist in Tabelle 2 aufgeführt. Bis zur GK 3 ist in Anbetracht der Gebäudeklasse eine serielle Sanierung bedingungslos möglich. Darunter zählen Gebäude mit einer Höhe von maximal sieben Metern, was i. d. R. je nach Sockelhöhe Gebäuden mit bis zu vier Vollgeschossen entspricht. Ab GK 4 bestehen erhöhte Anforderungen an den Brandschutz, was die Konstruktion der vorgefertigten Elemente erschwert, aber nicht zwingend ausschließt. In dem Zusammenhang ist anzumerken, dass ein Wechsel der Gebäudeklasse, z. B. durch eine im Zuge der Sanierung integrierte Aufstockung, zu einem höheren Aufwand bei Planung und Ausführung führt, der wiederum dazu führen kann, dass eine serielle Sanierung aus statischer Sicht auszuschließen ist. In Bezug auf die Gebäudeklasse sind die Bauordnungen der Länder zu beachten. Denkmalschutz Der Denkmalschutz ist ein klares Ausschlusskriterium. Sofern das Bestandsgebäude unter Denkmalschutz steht, ist eine serielle Sanierung nicht möglich. Der Idealfall der zu sanierenden Gebäude Als geeignete Objekte für eine serielle Sanierung sind baugleiche, kleinere bis mittlere Mehrfamilienhäuser mit bis zu vier Vollgeschossen zu nennen. Sie weisen großflächige, glatte Fassadenflächen mit keinen Vor- und Rücksprüngen auf. Im Idealfall sind sie in großer Anzahl erbaut, sodass ein Wiederholungsfaktor über mehrere Gebäude besteht. Dies begünstigt die Serialität der Fertigung und ermöglicht wiederkehrende Prozesse und Abläufe. Die einmalige Planung und mehrfache Ausführung führt zu Kostenersparnissen und begünstigt die Wirtschaftlichkeit. Zudem sind ausreichende Platzverhältnisse für die Anlieferung und Montage der vorgefertigten, großflächigen Fassaden- und Dachelemente erforderlich. Im Nachgang sind für die detailliertere Planung und Umsetzung die untergeordneten Parameter wie die Beschaffenheit der Bausubstanz, darunter z. B. die Beschaffenheit der Leitungen und Stränge, sowie Baumängel und Schäden von Relevanz, um die Notwendigkeit von Vorarbeiten abzuschätzen. Geologische Faktoren wie Erdbebenzonen oder vorliegende Hochwasserschutzgebiete und die daraus abzuleitenden Vorschriften sind in die Planung ebenfalls zu integrieren. Die genannten untergeordneten Parameter sind nicht ausschlaggebend für die Entscheidung, ob eine serielle Sanierung Anwendung findet. Sie sind primär in der detaillierteren Planung zu berücksichtigen, um das Bestandsgebäude nachhaltig aufzuwerten und auf den aktuellen Stand der Technik zu bringen. Des Weiteren sind diese bei der Betrachtung der Wirtschaftlichkeit von Bedeutung, da die Kosten der ggf. notwendigen Vorarbeiten zu berücksichtigen sind. GK 1 a) Freistehende Gebäude Höhe ≤ 7 m 2 Nutzungseinheiten Insgesamt ≤ 400 m² b) Freistehend, land- oder forstwirtschaftlich genutzte Gebäude GK 2 Gebäude Höhe ≤ 7 m 2 Nutzungseinheiten Insgesamt ≤ 400 m² GK 3 Sonstige Gebäude Höhe ≤ 7 m GK 4 Gebäude Höhe ≤ 7 m Nutzungseinheiten < 400m² GK 5 Sonstige Gebäude Unterirdische Gebäude Tabelle 2: Übersicht der Gebäudeklassen (GK = Gebäudeklasse), in Anlehnung an [14] 39 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA Kommunale Wärmewende DOI: 10.24053/ TC-2024-0006 Von einer seriellen Sanierung auszuschließen sind Gebäude, die unter Denkmalschutz stehen, komplexe Gebäudekubaturen mit vielen Besonderheiten und Feinheiten aufweisen und durch zahlreiche Vor- und Rücksprünge gekennzeichnet sind. Gleiches gilt, wenn unzureichende Platzverhältnisse und Zugangsmöglichkeiten bestehen. Es ist zu beachten, dass die Angaben und Interpretationen ein Optimum darstellen. Eine individuelle Betrachtung wird angeraten, um die Eignung im Einzelfall abzuschätzen. Des Weiteren erfolgt eine stetige Weiterentwicklung seitens der Bauwirtschaft, z. B. hinsichtlich neuer Technologien, Verfahren und Prozesse, die es in den Blick zu nehmen gilt. Die Integration digitaler Tools von der Planung über Ablaufprozesse während der Ausführung und der Kommunikation zwischen den beteiligten Gewerken und Bewohnern bis hin zum Monitoring und dem Erfahrungsaustausch im Nachgang der Sanierung gilt es zukünftig aufzubauen. Gemäß Lücking liefern intelligente Messsysteme, sogenannte Smart Meter als Werkzeug für das Monitoring, wichtige Informationen, die als wertvolle Grundlage zur optimierten Sektorenkopplung beitragen. Es ist sinnvoll, Smart Meter zukünftig in die Konstruktionen der seriellen Sanierung zu integrieren, um ein klimaneutrales Energiesystem weiter voranzutreiben [15]. Insgesamt lassen sich durch die genannten Aspekte die aktuell bestehenden Schwierigkeiten und Herausforderungen minimieren, sodass langfristig die Vorteile überwiegen. Somit ist zu sagen, dass die Methode der seriellen Sanierung ein großes Potenzial zur energetischen Aufwertung von Bestandsgebäuden aufweist. In diesem Beitrag konnte verdeutlicht werden, dass eine serielle Sanierung zwar nicht bei allen Bestandsgebäuden anwendbar ist, die Methode aber dennoch zur nachhaltigen Aufwertung des Gebäudebestands führt und zur Umsetzung der gesetzten Klimaziele beiträgt. LITERATUR [1] Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) (2022): Merkblatt Serielles Sanieren Modul II. Entwicklung und Erprobung serieller Sanierungskomponenten für individuelle Pilotprojekte. Bundesförderung Serielle Sanierung, 1.3, Eschborn, online verfügbar unter: https: / / www.bafa.de/ SharedDocs/ Downloads/ DE/ Energie/ sesa_merkblatt _modul_ 2. html, zuletzt geprüft am: 27.11.2023. [2] Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) (2023): Merkblatt Modul III: Investitionsbeihilfen Bundesförderung Serielle Sanierung, 1.3, Eschborn, online verfügbar unter: https: / / www. b a f a . d e / S h a r e d D o c s / D o w n l o a d s / D E / E n e r g i e / sesa_merkblatt_modul_ 3.html, zuletzt geprüft am: 27.11.2023. [3] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) (2019): Klimaschutzprogramm 2030 der Bundesregierung zur Umsetzung des Klimaschutzplans 2050, Berlin, online verfügbar unter https: / / www.bundesfinanzministerium.de/ Content/ DE/ Downloads/ Klimaschutz/ klimaschutzprogramm- 2030-der-bundesregierung-zur-umsetzung-des-klima schutzplans-2050.pdf ? _ _blob=publicationFile&v=4, zuletzt geprüft am: 27.11.2023. [4] Umweltbundesamt (UBA) (2016): Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung. Diskussionsbeitrag des Umweltbundesamtes, in: UBA Position, 04. [5] Bleyhl, J. (2023): Standpunkt 2023. Die Energie- & Klimawende, in: ModernisierungsMagazin; Liegenschaft Aktuell; Immobilien Verwaltung. MuP Verlag GmbH, München, S. 3, online verfügbar unter: https: / / www.immoclick24.de/ sonderpublikationen/ , zuletzt geprüft am: 27.11.2023. [6] Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2023a): Was ist Energiesprong? , Berlin, online verfügbar unter: https: / / www.energiesprong.de/ was-ist-energiesprong/ , zuletzt geprüft am: 27.11.2023. [7] Gedaschko, A. (2023): Wärmewände im Gebäudesektor. sozialverträglich gestalten, in: Bleyhl, J. (Hrsg.): Standpunkt 2023. Die Energie- & Klimawende, in: ModernisierungsMagazin; Liegenschaft Aktuell; Immobilien Verwaltung. MuP Verlag GmbH, München, S. 4-5, online verfügbar unter: https: / / www.immo click24.de/ sonderpublikationen/ , zuletzt geprüft am: 27.11.2023. [8] Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) (2023a): Jahreswirtschaftsbericht 2023, Berlin, online verfügbar unter: https: / / www.bundes regierung.de/ breg-de/ suche/ jahreswirtschaftsbe richt-2023-2164588, zuletzt geprüft am: 27.11.2023. [9] Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) (2023b): Bundesförderung Serielle Sanierung. Förderprogramme. Förderdatenbank, Eschborn, online verfügbar unter: https: / / www. foerderdatenbank.de/ FDB/ Content/ DE/ Foerderpro gramm/ Bund/ BMWi/ bundesfoerderung-serielle-sa nierung.html, zuletzt geprüft am: 27.11.2023. [10] Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2021): Das Energiesprong-Prinzip. NetZero-Standard in wenigen Wochen, Berlin, online verfügbar unter: https: / / www. dena.de/ fileadmin/ dena/ Publikationen/ PDFs/ 2020/ dena-FAC TSHEE T_Das _ Energiesprong-Prinzip.pdf, zuletzt geprüft am: 27.11.2023. [11] Bigalke, U. (2023): Serielles Sanieren nach der Energiesprong-Idee. Tempo für klimaneutrale Gebäude. 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Schlüsselelement der Energiewende, in: Bleyhl, J. (Hrsg.): Standpunkt 2023. Die Energie- & Klimawende, in: ModernisierungsMagazin; Liegenschaft Aktuell; Immobilien Verwaltung. MuP Verlag GmbH, München, S. 13, online verfügbar unter: https: / / www.immoclick24.de/ sonderpublikatio nen/ , zuletzt geprüft am: 27.11.2023. Eingangsabbildung: © iStock.com/ Visivasnc Prof. Dr. habil. Benno Rothstein Geowissenschaftliches Ressourcenmanagement Hochschule Konstanz, Fakultät Bauingenieurwesen Kontakt: rothstein@htwg-konstanz.de M. Eng. Judith Großeaschoff Konstanz AUTOR*INNEN Anzeige Die neue Buch-Reihe aus der Kooperation von UVK und der GPM Deutsche Gesellschaft für Projektmanagement e. V. Die Reihe behandelt insbesondere neue Fachthemen und neue Herangehensweisen in der Projektmanagementpraxis. Dabei steht der konkrete Nutzen für die praktische Anwendung im Vordergrund. Leser: innen dürfen sich sowohl auf einen Wissenszuwachs als auch Tipps für den Praxisalltag freuen. Bestellen Sie unter www.uvk.de . Projektmanagement neu denken 41 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA Die urbane Verkehrswende DOI: 10.24053/ TC-2024-0007 Forschungsprojekt IWAES Vor diesen klimapolitischen Hintergründen wurde im Jahr 2019 im Rahmen der Fördermaßnahme „Ressourceneffiziente Stadtquartiere für die Zukunft - RES: Z“ das Forschungsvorhaben „Integrative Betrachtung einer nachhaltigen Wärmebewirtschaftung von Stadtquartieren im Stadtentwicklungsprozess - IWAES“ initiiert (www.iwaes.de). Im Jahr 2022 Kommunale Wärmewende - vom Akzeptanzzum Umsetzungsproblem Wärmeplanung, 2030, Forschung, Gebäudeenergiegesetz, Dekarbonisierung Leonie Hermann, Detlef Kurth, Till Kugler, Christian Moormann, Stephan Volkmer, Roland Koeningsdorff Langfristiges Ziel der EU und der Bundesrepublik Deutschland ist es, sich von fossilen Energieträgern unabhängig zu machen und bis 2045 klimaneutral zu werden [1]. Hierbei kommt es insbesondere im Wärmesektor in den nächsten Jahren zu großen Umbrüchen. Das Land Baden-Württemberg möchte bereits bis zum Jahr 2040 klimaneutral werden [2]. Mit dem Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze werden zukünftig Kommunen deutschlandweit zum Handeln verpflichtet. Das Wärmeplanungsgesetz ist gemeinsam mit der Novelle des Gebäudeenergiegesetzes zum 1. Januar 2024 in Kraft getreten. Ziel des Wärmeplanungsgesetzes ist es, bis 2030 die Hälfte der leitungsgebundenen Wärme klimaneutral zu erzeugen. Die geforderte „Kommunale Wärmeplanung“ bietet die Chance für Kommunen, Planende und Eigentümer, ein abgestimmtes und integriertes Konzept der Wärmeversorgung zu erarbeiten, bei dem sich unterschiedliche Versorgungsträger ergänzen, anstatt zu konkurrieren. 42 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0007 Kommunale Wärmewende wurde das Projekt um eine direkt anschließende, zweijährige Umsetzungs- und Verstetigungsphase ergänzt. Gefördert wird das Verbundprojekt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Im Forschungsprojekt wurde u.-a. der Frage nachgegangen, wie durch die Nutzung thermisch aktivierter Abwasserkanäle - sog. Hybrid-Kanäle - und weiterer erneuerbarer Energiequellen ein ausgeglichener jährlicher Wärme- und Kältehaushalt auf Quartiersebene möglich ist. Daran anknüpfend soll in der Umsetzungsphase überprüft und demonstriert werden, ob das mit komplexen Simulationen theoretisch für geeignet und effektiv befundene Konzept des Einsatzes eines Hybrid-Kanals im Realmaßstab funktioniert. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Förderung der Anwendbarkeit und der Akzeptanz des Hybrid-Kanal- Konzeptes seitens Kommunen und Planern, u.- a. durch die Bereitstellung von Bemessungshilfen. In leitfadengestützten Interviews mit Kommunen und regionalen Energiebetreibern sollen mögliche Anwendungshemmnisse identifiziert und Lösungsansätze entwickelt werden. Ausbau erneuerbarer Energien im Wärmesektor - Akzeptanz als Schlüsselfaktor In allen Bereichen der erneuerbaren Energien gab es in den vergangenen Jahren positive Entwicklungen zu verzeichnen. Dabei gibt es allerdings zum Teil große Unterschiede zwischen den einzelnen Sektoren. Hat sich der Anteil der erneuerbaren Energien am ⁠ Bruttostromverbrauch ⁠ in den letzten zehn Jahren fast verdoppelt, wuchs der Anteil in den Bereichen Wärme (17,4 %) und Verkehr (6,8 %) nur langsam [3]. Die Wärmeversorgung ist mit 54 % der größte Endenergieverbrauchssektor in Deutschland. Für die Einhaltung der im Koalitionsvertrag angestrebten Treibhausgasneutralität muss die Wärmeversorgung bis zum Jahr 2045 zu 50 % aus erneuerbaren Energien erfolgen. Die Raumwärme (28- % der Endenergie, 51- % des Wärmeverbrauchs) und die Haushaltswärme (25- % der Endenergie, 47- % des Wärmeverbrauchs) sind sektorübergreifend die größten Energieverbraucher. Dahinter folgen mit großem Abstand die Bereiche der Warmwasser- und Kälteerzeugung [4]. Seit Frühjahr 2020 wird ein sprunghafter Anstieg beim Einsatz erneuerbarer Energien im Wärmebereich verzeichnet. Dies lässt sich u.-a. durch die hohen Gaspreise begründen. Neben der Nutzung von Holz als Wärmequelle ist u.-a. der Einsatz von Wärmepumpen stark angewachsen [5]. In den privaten Haushalten wird jedoch weiterhin noch überwiegend Erdgas als Energieträger für die Raumwärme eingesetzt. Die Transformation des Wärmesektors ist daher unumgänglich und soll durch das Wärmeplanungsgesetz 2024 deutlich beschleunigt werden. Schon seit 2011 haben Kommunen im Zuge des KfW-Förderprogramms 432 „Energetische Stadtsanierung“ die Möglichkeit, die Wärmewende planerisch vorzubereiten. Ein zentrales Handlungsfeld des Förderprogrammes ist es, die Wärmeversorgung zu optimieren. Neueste Erkenntnisse der Begleitforschung [6] zeigen, dass in Gebieten mit vielen Privateigentümern die Etablierung eines Sanierungsmanagements wichtig ist, um diese zu beraten. Die Umsetzung der vorgeschlagenen Maßnahmen zur Effizienzsteigerung wird trotz intensiver Beratungsleistungen oft verzögert oder abgelehnt. Die Wärmewende lässt sich also nicht nur durch Vorgaben von oben (top-down) durchsetzen. Sie ist nur umsetzbar, wenn sie in die Stadtentwicklungspolitik integriert ist und von den Bürger: innen akzeptiert wird (bottom-up). Bei der Energiewende in Deutschland haben wir kein Erkenntnisproblem, sondern vielmehr ein Umsetzungsproblem, ein Akzeptanzproblem sowie ein Kooperationsdefizit [7]. Eine Schlüsselfunktion hat hierbei die Akzeptanz gegenüber erneuerbaren Energien. Anlagen für die erneuerbare Energieerzeugung werden überwiegend lokal errichtet. Viele Vorhaben durchlaufen einen Planungsprozess, bei dem die Akzeptanz der Menschen vor Ort eine entscheidende Rolle spielt. Ihre Einwände haben Einfluss auf die Dauer und den Inhalt eines Planungsprozesses, da sie im Rahmen verschiedener Beteiligungsformate einbezogen und anschließend abgewogen werden müssen [8]. Für eine rasche Umsetzung der Wärmewende ist also die Akzeptanz der Menschen vor Ort entscheidend. Zwar stehen Kommunen planungsrechtliche Instrumente wie der Anschluss- und Benutzungszwang zur Verfügung, jedoch erweist sich dies in der Praxis oftmals als schwer umsetzbar. Außerdem ist die technologische Entwicklung so rasant, dass die Planungsinstrumente dieser kaum folgen können. Die Akzeptanz gegenüber der Wärmewende in Verbindung mit städtebaulichen Planungsinstrumenten ist bisher noch nicht eingehend untersucht worden. Eindeutige und qualitative Befunde liegen zum jetzigen Zeitpunkt kaum vor [9]. Dies lässt darauf schließen, dass die Wärmewende in Deutschland bislang wenig empirisch untersucht wurde. Werden die Ergebnisse verschiedener Studien zur Akzeptanz gegenüber erneuerbaren Energien [10] auf die Wärmewende übertragen 43 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0007 Kommunale Wärmewende und die Zwischenergebnisse des IWAES-Projektes herangezogen, wird deutlich, dass die Akzeptanz gegenüber der Wärmewende von verschiedenen Faktoren abhängt. Neben der Wirtschaftlichkeit der Maßnahme und der persönlichen Einstellung zur Wärmewende wird die Akzeptanz auch durch das Vertrauen in verantwortliche Akteur: innen, die Beeinträchtigung von Natur und Landschaft sowie soziale Normen beeinflusst. Die genannten Faktoren wirken sich dabei in unterschiedlicher Intensität auf die Akzeptanz auf (Bild 1). Den stärksten Einfluss auf die Akzeptanz haben wirtschaftliche Aspekte und die persönliche Einstellung zur Wärmewende [11]. Wirtschaftliche Gesichtspunkte haben vor allem dann eine positive Wirkung auf die Akzeptanz, wenn die Maßnahmen eine positive finanzielle Auswirkung auf den Einzelnen oder die lokale Wertschöpfung haben. Die persönliche Einstellung gegenüber der Wärmewende hängt u.- a. von der bisher erlebten Energiepolitik ab. Hierbei spielt die subjektive Wahrnehmung eine entscheidende Rolle. Fühlen sich Personen - beispielsweise von energiepolitischen Abstimmungen - ungerecht behandelt bzw. übergangen, kann sich dies negativ auf die Einstellung gegenüber der Wärmewende auswirken. Das Vertrauen in die verantwortlichen Akteur: innen der Wärmewende wird maßgeblich von der Informationsdichte und -verbreitung geprägt. Insbesondere die informellen Beteiligungsverfahren waren bezogen auf erneuerbare Energien sehr akzeptanzsteigernd und sollten auch bei der Wärmewende angewendet werden. Beeinträchtigungen der Natur, der Landschaft oder des Wohnumfelds sind ein weiterer Aspekt, der zu einer geringeren Akzeptanz führen kann. Die Akzeptanz fällt umso geringer aus, je stärker die Beeinträchtigungen angesehen werden. Im Rahmen der Studie [12] konnte außerdem ein „relativ enger Zusammenhang zwischen der Berücksichtigung der Schutzanliegen und dem Vertrauen in die Akteur: innen“ festgestellt werden. Ein häufig angeführtes Argument ist der Schutz des Landschaftsbildes, da dieses zur regionalen Identität beiträgt. Im Bereich der Wärmewende betrifft dies die Flächeninanspruchnahme für die Energieerzeugung, bspw. beim Anbau von Biomasse oder der Aufstellung von Freiflächen- Solaranlagen. Die eigene Einstellung zur Energiewende wird von sozialen Werten und Normen beeinflusst [13]. Die Akzeptanz im Wärmesektor scheint komplexer zu sein als etwa bei der Stromwende. Als Grund hierfür wird in der Literatur darauf verwiesen, dass die Wärme im persönlichen Nahbereich liegt [14]. Hybrid-Kanal - mit Akzeptanz zur Umsetzung Mit dem Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze sollen zukünftig auch vermehrt innovative Konzepte für nachhaltige Energieerzeugung zum Einsatz kommen [15]. Der Hybrid-Kanal (Bild 2) bietet eine Alternative zu den bisherigen, vor allem fossilen Wärmeerzeugern [16]. Er dient einerseits dem Abtransport von Abwasser als auch der Gewinnung thermischer Energie. Durch die außen liegenden Absorber wird nicht nur dem Abwasser thermische Energie entzogen, sondern auch dem umgebenden Erdreich, das als thermischer Puffer zwischen Entzug durch die Absorber und Wärmeeintrag durch das Abwasser wirkt. Der Hybrid-Kanal kann sich also selbst thermisch regenerieren und besitzt folglich eine gewisse Grundlastfähigkeit. Der Hybrid-Kanal vereint dabei die ohnehin notwendige Abwasser-Infrastruktur mit der Nutzung als Energiequelle für Niedertemperatur- Umweltwärme. Diese Wärme kann auf verschiedene Arten genutzt werden: direkt für die Versorgung eines Kalten Nahwärmenetzes mit Temperaturen Bild 2: Thermisch aktivierter Hybrid- Kanal - solo Bild 1: Einflussfaktoren auf die Akzeptanz der Wärmewende [1] 44 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0007 Kommunale Wärmewende bis 15- °C, indirekt als Quelle für eine Wärmepumpe, die in ein „Standard“-Wärmenetz einspeist, oder auch als Wärmesenke zur Kühlung. In Bild 3 ist das Konzept des thermischen Versorgungskonzeptes dargestellt, das einen thermischen Ausgleich zwischen den Nutzern als auch die Einkopplung aller im Quartier verfügbaren Wärmequellen ermöglicht. Um in eine flächendeckende Anwendung zu kommen, muss eine Akzeptanz gegenüber dieser Innovation geschaffen werden. In diesem Zusammenhang ist eine fortlaufende Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile des Hybrid-Kanals während des Projektes IWAES II geplant. Die gewonnen Erkenntnisse dienen dazu, Aussagen darüber zu treffen, ob der Hybrid-Kanal eine Akzeptanz innerhalb der Wärmewende erfahren kann und damit eine alternative Energiequelle darstellt. Für genauere Aussagen darüber, welche Vor- und Nachteile sich durch die Anwendung des Hybrid-Kanals ergeben, muss das System differenziert betrachtete werden. Neben dem Einsatz als direkte Wärmequelle und -senke (solo) kann der Hybrid-Kanal auch in bestehende Wärmenetze integriert werden. Die nachfolgenden Tabellen (Tabelle 1 und 2) geben den im Projekt dazu bislang erreichten Stand wieder. Es wird deutlich, dass die Vorteile des Hybrid-Kanals sowohl als Solo-Wärmequelle als auch im Wärmenetz in den Bereichen „Investition & Finanzierung / wirtschaftliche Betrachtung“ sowie „Politische und gesamtgesellschaftliche Anliegen“ überwiegen. Bei der Integration in Wärmenetze beispielsweise ist jedoch eine bestimmte Mindestabnahmedichte (kWh/ tm) entweder durch hohe Bebauungsdichte oder große Abnehmer (bspw. Schwimmbad) erforderlich. Auch entsteht in Bestandsquartieren ein deutlicher Mehraufwand auf der Verbraucherseite gegenüber klassischen Wärmenetzen. Fazit Zusammenfassend wird deutlich, dass die Akzeptanz vorgesehener Maßnahmen maßgeblich zur Umsetzung der Energiewende beiträgt. Die Akzeptanzförderung ist also ein zentraler Aspekt, um die Klimaziele zu erreichen. Eine frühzeitige, transparente und kontinuierliche Ansprache kann nachweislich die Akzeptanz erhöhen. Sie bietet zudem die Chance, die Bevölkerungsgruppen zu erreichen, die bisher nur wenig Berührungen mit dem Thema der Wärmewende hatten. Hierbei sollte mit bewährten Methoden der Öffentlichkeitsbeteiligung in der Planung gearbeitet werden; im Hinblick auf die Wärmewende ist der persönliche Kontakt zu den Eigentümer: innen unabdingbar. Anstelle der angestrebten Ziele sollten die erreichbaren Resultate und damit die Wirksamkeit der Energiewende in den Fokus gestellt werden [18]. Der Hybrid-Kanal scheint über gute Voraussetzungen zu verfügen, als innova- Bild 3: Thermisches Versorgungskonzept, Hybrid-Kanal ist Teil des Multiquellensystems 45 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0007 Kommunale Wärmewende Investition & Finanzierung / wirtschaftliche Betrachtung Vorteil Nachteil ƒ Amortisierung der Investition durch doppelte Nutzung, primär Element der Siedlungswasserwirtschaft und sekundär durch die Nutzung als thermische Energiequelle ƒ Höhere Lebensdauer als Kanäle aus Beton ƒ Bedingt durch die thermische Wechselwirkung mit dem Boden besitzt der Hybrid-Kanal kurzzeitige Speicherkapazität und ist bereits bei geringer Bebauungsdichte wirtschaftlich einsetzbar. ƒ Höhere Investitionskosten gegenüber einfachem Kanal ƒ Bei Neubauten (Gebäuden) einfacher implementierbar Politische und gesamtgesellschaftliche Anliegen ƒ Regenerative Wärmeerzeugung ƒ Wärmeentnahme führt zur Abkühlung des Abwassers, reduziert die Übergabetemperatur des gereinigten Wassers bei Übergabe von der Kläranlage in den Fluss ƒ Lokale Wertschöpfung wird gestärkt Energetische Betrachtung Vorteil Nachteil ƒ Abdeckung von bis zu 15 % des Wärmebedarfs. Der Abdeckungsgrad wird durch höhere Abwassertemperaturen, vermehrten Einsatz von Trennsystemen und geringeren Raumwärmebedarf (Dämmung) steigen [17]. ƒ Verwendbar zur Kühlung sowie freien Kühlung (ohne Wärmepumpeneinsatz) ƒ Permanente Regeneration durch Abwasserstrom ƒ Im Unterschied zum Großteil der regenerativen Energie grundlastfähig ƒ Zusätzliche Energiequellen notwendig ƒ Eventuell komplexere Anlagentechnik (je nach übrigen Quellen) ƒ Bei hohen Abwasserströmen sind innenliegende Absorber effizienter. Betrieb und Organisation ƒ Sowohl allein als auch im Verbundnetz einsatzfähig ƒ Abtretungs-/ Schnittstellenprobleme, bei Aktivierung des Kanals auf öffentlichem Grund Tabelle 1: Vor- und Nachteile des Hybrid- Kanals (solo) Investition & Finanzierung / wirtschaftliche Betrachtung Vorteil Nachteil ƒ Geringere Investitionskosten bei gemeinsamer Verlegung von Kanal und Wärmenetz im Vergleich zur Verlegung in zwei Baumaßnahmen (in weiten Teilen des Netzes) ƒ Amortisierung gegenüber konventionellen Wärmenetz ƒ Höhere Lebensdauer als Kanäle aus Beton ƒ Höhere Investitionskosten im Vergleich zu konventionellen Wärmenetz Politische und gesamtgesellschaftliche Anliegen ƒ Einbindung verschiedener regenerativer Wärmequellen möglich ƒ Vom Bund gewünschte Technologieoffenheit bei der Wärmeplanung wird erfüllt Energetische Betrachtung Vorteil Nachteil ƒ Abdeckung von bis zu 15 % des Wärmebedarfs durch aktiv. Kanal ƒ Bei hohen Abnehmerzahlen kann durch Gleichzeitigkeitseffekte die zentrale Technikeinrichtung geringer dimensioniert werden ƒ Bidirektionalität ermöglicht den Transport von Abwärme, die nicht zusätzlich erzeugt werden muss ƒ Wärmenetz benötigt Mindestabnahmedichte (kWh/ tm) entweder durch hohe Bebauungsdichte oder große Abnehmer (bspw. Schwimmbad) ƒ In Bestandsquartieren Mehraufwand auf Verbraucherseite gegenüber klassischem Wärmenetz Betrieb und Organisation ƒ Abtretungs-/ Schnittstellenprobleme, weil das Abwasserkanalnetz in kommunaler Hand ist ƒ Bei Wärmenetzbetrieb durch nicht-kommunales Unternehmen: komplexer Contracting- Vertrag Tabelle 2: Vor- und Nachteile des Hybrid-Kanals (inkl. Wärmenetz) 46 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0007 Kommunale Wärmewende tive Energiequelle eingesetzt zu werden. Er sollte daher bewusst in Wirtschaftlichkeitsberechnungen beachtet werden. LITERATUR [1] § 3 Nationale Klimaschutzziele, Abs 2 KSK [2] § 10 Klimaschutzziele für Baden-Württemberg; Sektorziele, Abs. 1 KlimaG BW [3, 5] Umweltbundesamt (2023): Erneuerbare Energien in Zahlen. Online verfügbar unter https: / / www.umweltbundesamt.de/ themen/ klima-energie/ erneuerbareenergien/ erneuerbare-energien-in-zahlen? sprung marke=waerme#uberblick, zuletzt aktualisiert am 17.11.2023, zuletzt geprüft am 10.01.2024. [4] Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V.: Anwendungsbilanzen zur Energiebilanz Deutschland - Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungszwecke. 30.11.2023. [6] Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) (2017): BBSR-Online-Publikation Nr. 25/ 2017 KfW-Programm 432 „Energetische Stadtsanierung - Zuschüsse für integrierte Quartierskonzepte und Sanierungsmanager“ Ergebnisse der Begleitforschung. [7] Pietruschka, Dirk; Kurth, Detlef; Eicker, Ursula et al. (Hrsg.) (2016): Energetischer Stadtumbau. Energieleitplanung und Wärmenetze für neue Nachbarschaften in Ludwigsburg Grünbühl-Sonnenberg. Fraunhofer IRB Verlag. [8] Halswachs, Eva; Streit, Anne von; Utz, Alisa (2017): INOLA-Arbeitsbericht Nr. 6. Akzeptanz der Energiewende im Oberland. Ergebnisse einer Passantenbefragung in ausgewählten Gemeinden der Modellregion Oberland. [9, 14] Energiezukunft (2022): Akzeptanz Wärmewende. „Es geht nicht nur um Informationsvermittlung“. Online verfügbar unter https: / / www.energiezukunft. eu/ erneuerbare-energien/ waerme/ es-geht-nichtnur-um-informationsvermittlung/ , zuletzt aktualisiert am 31.05.2023, zuletzt geprüft am 31.05.2023. [10] Schweizer-Ries, Petra; Zoellner, Jan (2008): Projektabschlussbericht „Akzeptanz Erneuerbarer Energien und sozialwissenschaftliche Fragen“. Agentur für Erneuerbare Energien (2022a): AEE-Akzeptanzumfrage 2022. Online verfügbar unter https: / / w w w.unendlich-viel-energie.de/ mediathek / grafiken/ aee-akzeptanzumfrage-2022, zuletzt aktualisiert am 31.05.2023, zuletzt geprüft am 31.05.2023. Agentur für Erneuerbare Energien (2022b): Umfrage: Wunsch nach Versorgungssicherheit beflügelt Akzeptanz von Erneuerbaren Energien. Online verfügbar unter https: / / www.unendlich-viel-energie.de/ umfrage-wunsch-nach-versorgungssicherheit-be- Anzeige Die medienübergreifende Publikation Transforming Cities berichtet über Städte im Wandel, über die weltweite Urbanisierung und ihre Auswirkungen. Anspruch ist die ganzheitliche Analyse und Aufbereitung von Kernfaktoren zur aktiven Gestaltung der Stadt von morgen. www.transforming-cities.de Das sind unsere Themen 2024: 1 Kommunale Wärmewende 2 Offene und sichere Städte 3 Prinzip Schwammstadt 4 Transformation urbaner Mobilität Call for Papers 2024 Wir freuen uns über Ihre Beitragsvorschläge. 47 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0007 Kommunale Wärmewende fluegelt-akzeptanz-von-erneuerbaren-energien, zuletzt aktualisiert am 31.05.2023, zuletzt geprüft am 31.05.2023. Energieagentur NRW (2020): Europäische Ansätze für die Förderung der Akzeptanz erneuerbarer Energien. Ein Blick über den Tellerrand Nordrhein-Westfalens und Deutschlands hinaus. [11, 12, 13] Hübner, Gundula; Pohl, Johannes; Warode, Jan; Gotchev, Boris; Nanz, Patrizia; Ohlhorst, Dörte et al. (2019): Naturverträgliche Energiewende. Akzeptanz und Erfahrungen vor Ort. [15] Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen: Warum braucht Deutschland eine Wärmeplanung? Online verfügbar unter https: / / www.bmwsb.bund.de/ SharedDocs/ kurzmeldungen/ Webs/ BMWSB/ DE/ 2023/ 06/ WPG.html, zuletzt aktualisiert am 12.06.2023, zuletzt geprüft am 22.01.2024 [16] Kugler, T.; Schittenhelm, C.; Volkmer, S.; Ryba, M.; Moormann, C.; Koenigsdorff, R.; Kurth, D. (2022). Sustainable heating and cooling management of urban quarters. Sustainability 2022, 14, 4353 [17] Kugler T.; Moormann, C. (2023). Thermische Aktivierung von Abwasserkanälen und Einbettung in ein Wärme-Kälteverbundnetz - Konkrete Anwendung des Quartiersansatzes, Fachsektionstage Geotechnik, 12.-13.09.2023, Würzburg, Tagungsbeitrag [18] Arndt, Pia; Welle, Laura (2021): Energiewende beginnt in den Köpfen: Die Wanderausstellung NEW 4.0-Roadshow zur aktiven Förderung von Akzeptanz. Abbildungen: [1] Hübner, Gundula; Pohl, Johannes; Warode, Jan; Gotchev, Boris; Nanz, Patrizia; Ohlhorst, Dörte et al. (2019): Naturverträgliche Energiewende. Akzeptanz und Erfahrungen vor Ort. Weitere Quellen DIN SPEC 91468: 2022-12: Leitfaden für ressourceneffiziente Stadtquartiere. DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin: Beuth Verlag; Dezember 2022, 32 Seiten Dipl.-Ing. Leonie Herrmann Wissenschaftliche Mitarbeiterin RPTU Kaiserslautern-Landau, Fachbereich Raum- und Umweltplanung, Lehrstuhl Stadtplanung Kontakt: Leonie.Herrmann@ru.rptu.de Univ.-Prof. Dr.-Ing. Detlef Kurth Lehrstuhlinhaber RPTU Kaiserslautern- Landau, Fachbereich Raum- und Umweltplanung, Lehrstuhl Stadtplanung Kontakt: detlef.kurth@ru.rptu.de M. Sc. Till Kugler Akademischer Mitarbeiter Universität Stuttgart, Institut für Geotechnik Kontakt: till.kugler@igs.uni-stuttgart.de Christian Moormann Ordinarius und Direktor Institut für Geotechnik, Universität Stuttgart Kontakt: christian.moormann@igs. uni-stuttgart.de M. Sc. Stephan Volkmer Wissenschaftlicher Mitarbeiter Institut für Gebäude- und Energiesysteme Kontakt: volkmer@hochschule-bc.de Prof. Dr.-Ing. Roland Koenigsdorff Geschäftsführender Leiter Institut für Gebäude- und Energiesysteme Kontakt: koenigsdorff@hochschule-bc.de AUTOR*INNEN Eingangsabbildung: © Britta Berger 48 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA Die urbane Verkehrswende DOI: 10.24053/ TC-2024-0008 Kommunen stehen vor der Herausforderung, neben ihren bisherigen Kernaufgaben auch Sprachrohr und Treiber der Energiewende zu sein. Dadurch haben sie direkten Einfluss auf die Erreichung der Klimaziele. Einige Bundesländer haben Kommunen ab 100.000 Einwohner: innen bereits zur Erstellung einer kommunalen Wärmeplanung verpflichtet, während eine bundesweite Verpflichtung zur kommunalen Wärmeplanung zum 1. Januar 2024 in Kraft getreten ist. [1] Diese Ansätze verdeutlichen, dass auf kommunal-regionaler Ebene großes Potenzial zur Treibhausgasreduktion gesehen wird, das, anders als teilweise im Stromsektor, auch auf dieser Entscheidungsebene gehoben werden muss. Zur Ein Tool für kommunale Sanierungsstärke Mit energetischen Gebäudesteckbriefen zur Dekarbonisierung im Gebäudesektor Sanierung, Einsparpotenzial, Gebäudesteckbrief, 3D-Gebäudesimulation, PV-Potenzial, Sanierungsgemeinschaften Sarina Hötzel, Sally Köhler, Matthias Schöttler, Bastian Schröter Im EU-Forschungsprojekt W4RES (Laufzeit: 2020-2023) stand die Förderung der Beteiligung von Frauen an Projekten im Bereich erneuerbare Energien im Fokus. Eine Reihe deutscher Kommunen und Klimaschutzmanagerinnen nutzten das Angebot insbesondere für eine energetische Potenzialanalyse zur Einsparung von Energie und zur Steigerung des Anteils erneuerbaren Energien im Gebäudesektor. Ein Team der HFT Stuttgart stellt sich mit der Ausgründung FÜNF PROZENT GmbH diesen Herausforderungen, um Kommunen bei der Dekarbonisierung des Gebäudebestands zu unterstützen. 49 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0008 Kommunale Wärmewende Unterstützung der Wärmewende hat die Nationale Klimaschutzinitiative daraufhin eine Förderung für personelle Kapazitäten in Kommunen eingerichtet: Diese können eine Stelle zum Klimaschutzmanagement besetzen, die sich der Wärmeplanung sowie weiteren Aufgaben des kommunalen Klimaschutzes und der Klimafolgenanpassung widmet. [2] Neben diesen Entwicklungen auf kommunaler Ebene hat sich die Europäische Union das Ziel zur Erreichung der Klimaneutralität 2050 gesetzt, was den Gebäudesektor einschließt. In Europa entfallen auf den Wärme- und Kältesektor ca. 50- % des jährlichen Endenergieverbrauchs [3] für private als auch für industrielle Zwecke. Daher soll es eine Sanierungspflicht für alle Gebäude ab Energieeffizienzklasse „E“ geben, der finale Beschluss der neuen EU-Gebäuderichtlinie hierzu steht jedoch noch aus. [4] Neben schärferen Vorschriften zur Erreichung der Klimaneutralität setzt die EU auch auf soziale Zielsetzungen, wie die Gleichstellung von Frauen und Männern. Dabei wird explizit die Förderung von Frauen betont. [5] Diesen Kontext aufgreifend, wurde das Forschungsprojekt W4RES (aus dem Englischen Women for Renewable Energy Sources) von der EU im Rahmen von Horizon 2020 gefördert. Zwischen 2020-2023 arbeiteten zwölf Partner aus acht europäischen Ländern zusammen - einer der drei deutschten Partner war die Hochschule für Technik (HFT) Stuttgart. W4RES hat sich zum Ziel gesetzt, die Beteiligung von Frauen an der Markteinführung und -nutzung von erneuerbaren Heiz- und Kühllösungen (Renewable Heating and Cooling, RHC) durch Unterstützungsmaßnahmen, die in den acht oben genannten Ländern getestet und validiert wurden, zu erhöhen. Im Fokus des Projektes stand dabei nicht so sehr die Erforschung neuer Ansätze, sondern vielmehr der Transfer von Forschungsinhalten und -tools in die Praxis für vorwiegend frauengeführte Unternehmen oder Projekte und die Förderung von innovativen Geschäftsfeldern im Themenspektrum der Wärme- und Kälteversorgung mit erneuerbaren Energien. Aufgrund der hohen Abhängigkeit des Wärme- und Kältesektors von fossilen Brennstoffen befasste sich der Aktionsplan des Projekts vor allem mit der Notwendigkeit, diese Energieträger in skalier- und übertragbaren Projekten durch erneuerbare Energiequellen zu ersetzen. Auch das Thema Chancengleichheit kam hierbei zur Geltung: 2018 lag der Anteil von Ingenieurinnen und Wissenschaftlerinnen auf dem Arbeitsmarkt allgemein bei 41-%, im Umfeld des Erneuerbare-Energien-Sektors jedoch nur bei 32- %, und nur 25- % in der Öl- und Gasindustrie als Proxywert für die konventionelle Energiebranche. In Führungspositionen im Umfeld der Erneuerbaren Energien war der Frauenanteil dabei mit 16- % noch geringer. [7] Interviews mit Frauen aus dem RHC-Sektor im Rahmen von W4RES beleuchteten dabei finanzielle, regulatorische und strukturelle Barrieren, aus denen sich Gründe ableiten ließen, warum Frauen in diesen Berufsbildern noch unterrepräsentiert sind. [6] Die Energiewende bietet in Zeiten der Transformation eine Chance, den Frauenanteil im Erneuerbare-Energien-Sektor zu erhöhen. Neben umfassender Aufklärungsarbeit, Seminaren, Webinaren und Trainings war zentrales Element in W4RES daher die Unterstützung von frauengeführten Projekten in Form von beratungsbasierten Dienstleistungen mit technischen sowie innovationsbzw. unternehmensfördernden Schwerpunkten, die auf den Expertisen der jeweiligen Projektpartner aufsetzten. [8] Um eine möglichst breite und thematisch vielfältige Auswahl an geeigneten, von Frauen geführten Projekten in den acht W4RES-Ländern zu gewährleisten, wurden zwei offene Ausschreibungen durchgeführt. Alle Projekte, welche die Bewer- Initiale Projektanalyse und - Planung Analyse lokaler Bed. und Daten Technischen Machbarkeit Rechtlicher Rahmen Grobplanung & Dimensionierung Konzeptentwicklungs- und Umsetzungsplan Partnerschaften Szenarien und 3D- Gebäudesimulation Dimensionierung Durchführungs- und Aufbauphase Life Cycle Assessment Projektmanagement Durchführung und Überwachung Dokumentation Monitoring Transfer Technische Projektanalyse Bild 1 50 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0008 Kommunale Wärmewende bungskriterien - insbesondere eine überwiegend weibliche Projektleitung, Arbeit im RHC-Sektor und einen innovativen Ansatz - erfüllten, waren zur Bewerbung aufgefordert. Bei den innovations- und unternehmensfördernden Dienstleistungen handelte es sich hauptsächlich um die Unterstützung bei der Suche nach Fördermöglichkeiten, dem Erstellen eines Geschäftsund/ oder Finanzplans und der Vermittlung von relevanten Netzwerkkontakten. [9] Alle Unterstützungsangebote sind in Bild 1 zusammengefasst: die verschiedenen Dienstleistungen konnten dabei in unterschiedlichen Stadien von Projektphasen angewandt werden. In den zwei Ausschreibungsrunden haben sich 64 Projekte beworben, von denen 56 einen W4RES-Service erhalten haben. Davon wurden 38 Projekte mit innovations- und unternehmensförderndem und 18 Projekte mit technischem Fokus unterstützt. Fünf dieser 18 technischen Projekte wurden von deutschen Kommunen mit Fokus auf energetische Gebäudepotenzialanalysen eingereicht. Die Projekte mit diesem Fokus befanden sich hierbei geographisch gestreut in Berlin, Hessen und Schleswig- Holstein, mit Einwohnerzahlen zwischen wenigen hundert bis 25.000 Personen. Bei allen Kommunen bestand ein Bedarf an detaillierten Informationen zu den energetischen Einsparpotenzialen auf Einzelgebäudeebene sowie den Erträgen von Aufdach- Photovoltaikanlagen. Diese Informationen sind u.-a. im Rahmen einer kommunalen Wärmeplanung von entscheidender Bedeutung, um Potenziale zu erkennen, darauf aufbauende Maßnahmen zu definieren und bei Anfragen aus der Bürgerschaft fundierte Auskünfte geben zu können. Ein Forschungsteam der HFT Stuttgart hat hierfür die Simulationsplattform „SimStadt “ verwendet, die seit 2014 stetig weiterentwickelt und optimiert wird. SimStadt ist eine urbane Simulationsumgebung, die insbesondere 3D-Gebäudedaten für energetische Analysen von Gebäuden, Stadtvierteln und Regionen nutzt [10]; die Anwendungsbereiche umfassen dabei unter anderem Analysen des Gebäudeheizwärmebedarfs, Photovoltaikpotenzialstudien und Szenarien für Gebäudesanierung sowie erneuerbare Energieversorgung. Damit kann SimStadt Architekt: innen, Ingenieurbüros, Stadtplaner: innen und Kommunen in integrierten Planungsprozessen zur nachhaltigen Gestaltung von Gebäuden und Quartieren in frühen Planungsphasen unterstützen. Bild 2 zeigt beispielhaft Ergebnisse aus Sim- Stadt für einen Ausschnitt des Landkreises Ludwigsburg. [11] In den von W4RES unterstützten Kommunen wurden die energetischen Einsparpotenziale verschiedener Sanierungsvarianten nach den derzeit geltenden Vorgaben des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) bzw. der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) berechnet und das Photovoltaikpotenzial aller Gebäude ermittelt. Das PV-Potenzial wurde dabei über die Kubatur und Ausrichtung der Dächer aus Bild 2 \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikationswissen schaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissen schaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Altphilologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikations wissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprach wissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Alt philologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Altphilologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissen schaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikationswissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft BUCHTIPP Manfred Breitbach (Hrsg.) 7. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis Fachtagung über Planung, Bau, Instandhaltung, Instandsetzung und Betrieb von Trinkwasserbehältern 2023, 187 Seiten €[D] 148,00 ISBN 978-3-8169-3558-2 eISBN 978-3-8169-8558-7 expert verlag - Ein Unternehmen der Narr Francke Attempto Verlag GmbH + Co. KG Dischingerweg 5 \ 72070 Tübingen \ Germany Tel. +49 (0)7071 97 97 0 \ Fax +49 (0)7071 97 97 11 \ info@narr.de \ www.narr.de Das 7. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis (vormals „Betonbauwerke in der Trinkwasserspeicherung“) an der Technischen Akademie Esslingen beschäftigt sich mit den Themenbereichen der Regelwerke, Trinkwasserhygiene und -aufbereitung sowie Werkstoffkorrosion im Kontakt mit Trinkwasser. Die Fachtagung bietet somit eine aktuelle Plattform zur Vorstellung von Richtlinien, deren Anwendung und Umsetzung. Es werden Bauweisen (Neubau, Teilneubau, Systembehälter), Bauverfahren, Instandsetzungsprinzipien, Auskleidungsprinzipien und marktübliche Werkstoffe und Systeme präsentiert. Das Kolloquium behandelt in rund 25 Plenar- und Fachvorträgen die neuesten Erkenntnisse über Planung, Bau, Instandhaltung, Instandsetzung und Betrieb von Trinkwasserbehältern. 52 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0008 Kommunale Wärmewende den teilweise bereits frei verfügbaren 3D-Gebäudemodellen sowie Einstrahlungs- und Wettermodellen simuliert. Hierbei wird zunächst das technisch mögliche Umsetzungspotenzial bestimmt und in einem weiteren Schritt nach wirtschaftlichen Faktoren bewertet. Die Energieeinsparpotenziale errechnen sich aus den simulierten monatlichen Wärmebedarfen im Ist-Zustand und den Sanierungsszenarien. [10] Der Ist-Zustand wird dabei aus Bauteilaufbauten, die durch vorliegende Baujahre bzw. dem Datum des Inkrafttretens der Bebauungspläne der Stadtgebiete geschätzt werden sowie der Kubatur aller Gebäudeteile aus den vorliegenden 3D-Gebäudemodellen simuliert. Die Szenarien richten sich nach den aktuellen gesetzlichen Mindestanforderungen des GEG [4] bei einer Vollsanierung und nach den förderfähigen Anforderungen der BEG [12] für mögliche Teilsanierungen, bspw. einer Dachsanierung. Damit können insbesondere prozentual mögliche Einsparungen der Szenarien gegenüber dem Ist-Zustand der Gebäude bestimmt werden, ohne reale Verbrauchsdaten zu benötigen. Aggregierte Ergebnisse sind in Bild 3 beispielhaft für eine untersuchte Kommune dargestellt. Die Kommune könnte mit der Vollsanierung aller Gebäude rund 50- % des Wärmebedarfes einsparen, mit einem kombinierten Sanierungsszenario aus einer Dach- und Kellerdeckensanierung sowie eines Fensteraustausches könnten rund 30-% eingespart werden. Allein die Dachsanierung aller Gebäude würde dabei bereits eine Einsparung von 10-% gegenüber dem Status quo erzielen. Der große Vorteil dieser Methode ist, dass sie auf Daten basiert, die Kommunen im Allgemeinen vorliegen, wie z.- B. die 3D-Gebäudemodellen der Landesvermessungsämter, Wetterdaten z.- B. des Deutschen Wetterdienstes sowie Datenbankwerten zu typischen U-Werten von Gebäudeteilen aufsetzt. Damit wird eine langwierige, teure und fehleranfällige Datenabfrage bei Hausbesitzern vermieden, ohne dass die prozentualen Einsparungen durch Sanierungsoptionen oder PV-Potenzialanalysen in ihrer Genauigkeit beeinträchtigt werden. Die energetischen Analysen zum PV-Potenzial und zu den Einsparmöglichkeiten des Wärmebedarfes aller Gebäude für die gesamte Kommunen unterstützen diese im Weiteren beispielsweise in der kommunalen Wärmeplanung. Für die Umsetzung der dargelegten Sanierungsoptionen sowie des Ausbaus von PV-Anlagen ist die Einbindung von ausführenden Firmen, Energieberater: innen und Hausbesitzer: innen unabdingbar. Ein niederschwelliges Unterstützungsangebot, das Kommunen hinsichtlich einer flächendeckenden und gebäudespezifischen Energieeinspar- und PV-Potenzialanalyse des gesamten Gebäudebestandes und der Verknüpfung zu relevanten Stakeholdern unterstützt, war jedoch bislang nicht vorhanden. Um diese Lücke zu schließen, haben drei Forscher: innen der HFT Stuttgart das Spinoff FÜNF PROZENT gegründet, um sich den oben skizzierten Herausforderungen insbesondere von Kommunen zu stellen. Das entwickelte Geschäftsmodell zielt darauf ab, die Dekarbonisierung im Gebäudebestand voranzutreiben: so liegt z.- B. die tatsächliche jährliche energetische Sanierungsrate seit Nach Dachsanierung Ist-Zustand Nach Kombisanierung* Nach Vollsanierung GEG *Kombi Dach-, Kellersanierung, Fensteraustausch Einsparpotential Wärmebedarf Verschiedene Sanierungsszenarien in einer Kommune -50% -30% -10% Bild 3 53 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0008 Kommunale Wärmewende Jahren bei nur ca. 1-% [13], wobei für die Erreichung der vereinbarten Klimaziele bis 2030 ab sofort eine jährliche Rate von 5-% nötig wäre. Diese Vision ist im Namen des Spin-off integriert: FÜNF PROZENT will Hausbesitzer: innen dabei unterstützen, die Effizienz ihrer Gebäude zu verbessern, und setzt dabei auf kommunaler Ebene an, um die Modernisierungsrate auf die erforderliche Quote anzuheben. Dabei sollen die Herausforderungen von drei Akteuren adressiert werden: 1. Kommunen wollen das Thema Gebäudesanierung und erneuerbare Energien im Wohnbereich vorantreiben, haben aber zu wenig Zeit und Personal. 2. Hauseigentümer: innen haben teilweise Interesse an einer energetischen Sanierung, aber neben fehlenden finanziellen Mitteln ist oft der Informationsdschungel eine Hürde. 3. Ausführende Firmen werden oft mit Anfragen überflutet und müssen viel Zeit in die Vorqualifizierung, Bestandsaufnahme und Erstberatung stecken. Diese Kleinteiligkeit steigert die Kosten vor allem bei Ein- und Zweifamilienhäusern und sorgt dafür, dass dringend benötigte Fachkräfte unnötig viel Zeit für Angeboterstellung und Potenzialabschätzungen aufbringen. FÜNF PROZENT bietet hierfür einen zweistufigen Lösungsansatz. Im ersten Schritt werden energetische Gebäudesteckbriefe erstellt, die individuell und interaktiv von allen Wohngebäudebesitzer: innen online abgerufen werden können. Ein Ausschnitt des energetischen Gebäudesteckbriefs ist in Bild 4 dargestellt. Die Kosten zum Aufsetzen dieses Services trägt die Kommune, sodass Bürger: innen kostenlos darauf zu greifen können. Die Steckbriefe enthalten Informationen zum simulierten Wärmebedarf, zu möglichen Sanierungsszenarien, die den gesetzlichen und förderfähigen Mindestanforderungen entsprechen, und zum individuellen PV-Aufdach- Potenzial. Die energetischen Daten werden mit Einschätzungen bezüglich der Investitionskosten und dem CO 2 -Einsparpotenzial verknüpft, womit alle relevanten Größenordnungen auf einem Blick erfasst werden können. Im zweiten Schritt können Hauseigentümer: innen Interesse an spezifischen Maßnahmen, z.- B. an PV- Anlagen, bekunden. Diese Anfragen können themenspezifisch gebündelt werden, sodass FÜNF PROZENT weitere Informationen an Hauseigentümer: innen zurückspielen und Angebote von ausführenden Firmen als gebündelte Anfrage einholen kann. Dieses Vorgehen hat gleich mehrere Vorteile: ƒ Die ausführenden Firmen erhalten einen Großauftrag, wodurch sich Synergien in der Vorqualifizierung ergeben, Materialbestellungen und Personal bedarfsgetreu kalkuliert werden und Arbeitswege strategisch besser geplant werden können. Sie erhalten alle Informationen, um einen unverbindlichen Kostenvoranschlag erstellen zu können. ƒ Hauseigentümer: innen wiederum erhalten volle Transparenz und Informationen zu den Angeboten. Es wird gemeinsam entschieden, welches Angebot ausgewählt wird. FÜNF PROZENT unterstützt weiterführend auch bei der Koordination des Erstbesuches der ausführenden Firma. ƒ Kommunen können mit diesem Vorgehen ihre Maßnahmen zur Klimaneutralität tracken und dienen so als Multiplikator und Unterstützer der Energie- und Wärmewende. FÜNF PROZENT hat die Vision, die energetischen Gebäudesteckbriefe für Wohngebäude deutschlandweit zu etablieren und durch die gebündelte Umsetzung von Maßnahmen einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele zu leisten. Es wurde eine skalierbare Lösung entwickelt, um Kommunen auf ihrem Weg bei der Dekarbonisierung des Gebäudebestands zu unterstützen und die Energie- und Wärmewende zu beschleunigen. Das Forschungsprojekt W4RES hat durch das große Unterstützungsangebot für frauengeführte Projek- Bild 4 54 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0008 Kommunale Wärmewende te einen Beitrag zur Förderung von klimarelevanten Projekten im Erneuerbare-Energien-Sektor und einem geschlechtergerechten Konzept geleistet. Es wurden signifikante Bedarfe in Deutschland aufgespürt, die in der Projektbetreuung gezielt und individuell gedeckt werden konnten. W4RES und FÜNF PROZENT zeigen, dass es im Gebäudebereich spannende frauengeführte Projekte im Sektor Erneuerbare Energien gibt, die einen großen Impact auf den Klimaschutz haben. Die weiblichen Gründerinnen von FÜNF PROZENT tragen zudem zur Steigerung der Frauenanteile im RHC-Sektor bei und fungieren als Vorbilder. Ihr Ziel ist es, mit der FÜNF PROZENT-Lösung so viele Kommunen wie möglich zu erreichen und den Service dahingehend weiter auszubauen. Daher ist das Team aktuell auf der Suche nach weiteren Pilotkommunen, um ihre Vision in die Tat umzusetzen und das Tool weiter zu optimieren. Eine Demo-Version ist über die Homepage bereits abrufbar: www.5-Prozent.de/ demo/ . LITERATUR [1] BMWSB 2023, Kommunale Wärmeleitplanung, https: / / www.bmwsb.bund.de/ Webs/ BMWSB/ DE/ themen/ stadt-wohnen/ WPG/ kommunale-waermeplanung.html (Stand 18.12.2023) [2] BMWK 2022, Richtlinie zur Förderung von Klimaschutzprojekten im kommunalen Umfeld „Kommunalrichtlinie“ (KRL), (Stand 18.12.23) [3] Eurostat 2023, Heating and cooling from renewables gradually increasing, (Stand: 18.08.2023) [4] Gesetz zur Einsparung von Energie und zur Nutzung erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteerzeugung in Gebäuden (Gebäudeenergiegesetz - GEG), Stand 16.10.23 [5] Europäische Kommission 2020, Im Fokus: MASSNAH- MEN DER EU FÜR FRAUEN, (Stand 18.12.2023) [6] IRENA 2019, Renewable Energy: A Gender Perspective. IRENA, Abu Dhabi., (Stand 18.08.2023) [7] PWC 2022, Frauen in der Energiewirtschaft: warum die Branche mehr „Frauen-Power“ braucht, (Stand 18.12.2023) [8] Q-Plan International 2022, Market Uptake Support Plan - Final Version, https: / / w4res.eu/ reports/ (Stand 18.12.2023) [9] HFT Stuttgart 2022, Report on deployment of technical support and consultancy - First Round, https: / / w4res.eu/ reports/ (Stand 18.12.2023) [10] Nouvel, R.; Brassel, K.H.; Bruse, M.; Duminil, E.; Coors, V.; Eicker, U.; Robinson, D. 2015, SimStadt, a New Workflow-Driven Urban Energy Simulation Platform for CityGML City Models, (Stand: 18.12.2023) [11] HFT Stuttgart 2020-2022, EnSys-LE Dashboard, https: / / transfer.hft-stuttgart.de/ pages/ ensysle/ application/ Ludwigsburg/ index.html, (Stand 18.12.2023) [12] BMWK 2022, Richtlinie für die Bundesförderung für effiziente Gebäude - Einzelmaßnahmen (BEG EM), (Stand 09.12.2022) [13] Deutsche Energie-Agentur (dena, 2021): dena-Gebäudereport 2021 - Fokusthemen zum Klimaschutz im Gebäudebereich. (Stand 18.12.2023) Sarina Hötzel Referentin Energie- und Klimaschutzstrategie HFT Stuttgart, Gründerin, FÜNF PROZENT GmbH, Kontakt: sarina.hoetzel@hft-stuttgart.de Sally Köhler Gründerin, FÜNF PROZENT GmbH, Kontakt: sally.koehler@5-prozent.de Matthias Schöttler Mitarbeiter im Gründungszentrum HFT Stuttgart, Gründer, FÜNF PROZENT GmbH, Kontakt: matthias.schoettler@5-prozent.de Prof. Dr. Bastian Schröter Kompetenzzentrum für nachhaltige Energietechnik HFT Stuttgart, Kontakt: bastian.schroeter@hft-stuttgart.de AUTOR*INNEN Eingangsabbildung: Das FÜNF PROZENT Team beim Bearbeiten von 3D-Stadtmodellen 55 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA Die urbane Verkehrswende DOI: 10.24053/ TC-2024-0009 Einleitung Die Wärmewende zielt darauf, durch die Dekarbonisierung von Heizungs- und Kühlungssystemen die Energiewende voranzutreiben und das für Deutschland vereinbarte Klimaneutralitätsziel bis 2045 zu erreichen. In Deutschland entfallen mehr als 50- % des gesamten Endenergieverbrauchs auf den Wärmebereich, der für rund 40-% der energiebedingten CO 2 -Emissionen verantwortlich ist [1]. Im Vergleich zu anderen europäischen Ländern ist Deutschland Nachzügler beim Anteil erneuerbarer Energie für Wärme und Kühlung. Über 80-% des Wärmebedarfs werden derzeit mit fossilen Brennstoffen gedeckt (ebd.). Der EU-Durchschnitt liegt bei 22,9-% für den Anteil erneuerbarer Energien im Wärmebereich und nur vier Länder (Luxemburg, Belgien, die Niederlande und Irland) weisen einen geringeren Anteil als Deutschland auf [2]. Fernwärme, d.-h. thermische Wärmenetze, machen etwa 14- % des Energiemixes für Wärme in Deutschland aus (ebd.). Diese Wärmenetze können aus verschiedenen Energiequellen gespeist werden, darunter auch aus Erneuerbaren, allerdings stellen wieder fossile Brennstoffe die dominierende Energiequelle für Fernwärme in Deutschland dar (ebd.). Deutschland muss daher dringend die Wärmewende vorantreiben. Deutsche Bundesländer als Vorreiter in der kommunalen Wärmewende? Kommunale Wärmeplanung, gesetzlicher Rahmen, Multi-Level Governance System Elisa Kochskämper und Kristine Kern Im Vergleich zu anderen europäischen Ländern ist Deutschland Nachzügler beim Anteil erneuerbarer Energie für Wärme und Kühlung. Deutschland muss daher dringend die Wärmewende vorantreiben. Das Gebäudeenergiegesetz und das Wärmeplanungsgesetz haben hierfür seit Januar 2024 den gesetzlichen Rahmen geschaffen, vor allem für die kommunale Wärmeplanung. Mehrere Bundesländer haben die Kommunen bereits vorher verpflichtet, Wärmepläne zu erstellen, und können somit wegweisend für andere Bundesländer sein. 56 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0009 Kommunale Wärmewende Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) und das Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze (Wärmeplanungsgesetz) haben seit Januar 2024 den gesetzlichen Rahmen geschaffen, vor allem für die kommunale Wärmeplanung (KWP). Denn angesichts der Schwierigkeit, Wärme über große Entfernungen zu transportieren, zeichnet ein lokaler Charakter die Wärmewende aus [3, 4]. Mehrere Bundesländer haben die Kommunen bereits vor dem GEG und der gesetzlichen Wärmeplanung verpflichtet, Wärmepläne zu erstellen, und sind somit wegweisend für andere Bundesländer. Im Folgenden betrachten wir zunächst den gesetzlichen Rahmen auf europäischer und nationaler Ebene und danach diese Pionierbestrebungen in den Bundesländern. Kommunale Wärmeplanung in der Europäischen Union und in Deutschland Energie für Heizung und Kühlung macht fast die Hälfte des gesamten Bruttoendenergieverbrauchs in der EU aus [1]. Energieeffizienz und die Integration erneuerbarer Energiequellen in die Heizung und Kühlung von Bestandsgebäuden stellen ein enormes Potenzial dar, um zum Ziel der Klimaneutralität beizutragen [5]. In Anlehnung an das Ziel des Pariser Abkommens, die globale Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen, soll in der gesamten EU Klimaneutralität bis 2050 erreicht werden. Ende 2019 hat die Europäische Kommission den Europäischen Green Deal zur Erreichung der Klimaneutralität bis 2050 veröffentlicht. Der Green Deal ist eine Rahmeninitiative, die politische Maßnahmen zur energetischen Sanierung von Gebäuden, zur Förderung des Einsatzes erneuerbarer Energien und zur Unterstützung der Modernisierung der Heizungs- und Kühlungsinfrastrukturen zusammenfasst. Mit der Verabschiedung des Klimagesetzes durch das Europäische Parlament und den Rat im Jahr 2021 und der Überarbeitung der Energieeffizienzrichtlinie (2012/ 27/ EU) im Jahr 2023 wurde dieser Masterplan in europäisches Recht umgesetzt. Dennoch fand der Wärmesektor vergleichsweise spät Beachtung auf europäischer Ebene. Vor dem Europäischen Green Deal wurden Heizung und Kühlung in Gebäuden und in der Industrie nur implizit von mehreren EU-Richtlinien, wie der Energieeffizienzrichtlinie, behandelt. Zusammen mit der Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (2010/ 31/ EU) fördern diese Maßnahmen einen energieeffizienten und kohlenstoffarmen Gebäudebestand bis 2050. Darüber hinaus verpflichtet die Erneuerbare-Energien-Richtlinie (2018/ 2001/ EG) seit 2018 die EU-Mitgliedstaaten, den Anteil der erneuerbaren Energien und der Energierückgewinnung an ihrem Wärme- und Kältemix jährlich um 0,8-1,1-% zu erhöhen (Artikel 23). Schließlich sieht das Emissionshandelssystem (ETS), das 2005 eingeführt wurde, einen Mechanismus zur Begrenzung von Treibhausgasemissionen aus der Industrie vor. Durch eine Reform im Jahr 2023 wurde ein neues Emissionshandelssystem geschaffen, das auch Gebäude in diese Begrenzung miteinschließt (EU-ETS 2). Abgesehen von der Vorgabe von Zielen und Plänen bietet die EU-Energiepolitik den Mitgliedstaaten bei der Umsetzung der Wärmewende großen Spielraum. Aufgrund der Komplexität und des lokalen Charakters des Wärme- und Kältesektors ist es schwieriger als auf den grenzüberschreitenden Gas- und Strommärkten, von Seiten der EU wirksame Regulierungshebel zu finden [3]. Diese Regulierungslücke erstreckt sich auch auf die subnationale und kommunale Ebene, auf die die überarbeitete Richtlinie zur Energieeffizienz abzielt, indem sie die Entwicklung lokaler Wärme- und Kältepläne für große Gemeinden mit mehr als 45.000 Einwohnern vorschreibt. Die zögerliche Haltung der EU gegenüber dem Sektor hat in den Mitgliedstaaten zu großen Unterschieden in der Wärmewende geführt. Die skandinavischen Länder nehmen eine Vorreiterrolle ein. In Dänemark beispielsweise trat bereits im Jahr 2000 ein Wärmeversorgungsgesetz in Kraft (das 2005 und 2010 überarbeitet wurde), welches den Schwerpunkt auf die Versorgung von Gebäuden durch Fernwärme legt und kommunale Wärmepläne vorschreibt. Schweden hat keine spezifischen Gesetze erlassen, sondern stützt sich auf eine strenge CO 2 -Besteuerung, die auch fossile Brennstoffe für Heizzwecke einschließt und den Übergang von Öl und Kohle zu Biomassebrennstoffen bei der Wärmeerzeugung vorantrieb [6]. Insgesamt haben die historisch-politischen Rahmenbedingungen, die dominierenden Interessengruppen und die bestehenden Marktdynamiken zu wenig substanziellen Veränderungen in den EU-Mitgliedstaaten geführt [7]. Infolgedessen benötigen die meisten EU-Mitgliedstaaten dringend eine Wärmeplanungspolitik, die Anreize zur Dekarbonisierung schafft [3]. In Deutschland wurde mit dem GEG und dem Wärmeplanungsgesetz, die beide im Januar 2024 in Kraft getreten sind, ein neuer gesetzlicher Rahmen für die Wärmewende geschaffen. Zusammen bilden die Gesetze das Kernstück der deutschen Politik für die Energiewende im Wärmesektor. Sie legen einen Zeitrahmen für die schrittweise Dekarbonisierung von individuellen und kollektiven Heizungsanlagen fest. Das Wärmeplanungsgesetz schreibt darüber hinaus kommunale Wärmepläne bis spätestens 2028 57 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0009 Kommunale Wärmewende vor (für Kommunen > 100.000 Einwohner: innen im Jahr 2026, Kommunen < 100.000 Einwohner: innen im Jahr 2028). Kleinere Kommunen (unter 10.000) können ein vereinfachtes Verfahren anwenden, worüber die Länder jeweils entscheiden. Alle Kommunen sind angehalten, Lösungen, die auf ihren individuellen Kontext zugeschnitten sind, zu entwickeln und diese räumlich aufzuzeigen. Zielvorgabe für den Anteil erneuerbarer Energien in Fernwärmesystemen sind 30- % bis 2023; 80- % bis 2040 und 100- % bis 2045. Sie sind nicht verpflichtet, Fernwärmesysteme zu bauen oder zu erweitern. Das Wärmeplanungsgesetz setzt bundesweite Standards für die Aufstellung einer kommunalen Wärmeplanung. Existierende Wärmepläne werden von diesem Bundesgesetz allerdings anerkannt und müssen erst im Rahmen der Fortschreibung an die bundesrechtlichen Regelungen angepasst werden [1]. Die Planung individueller Heizungsanlagen im Rahmen des GEG beginnt nachdem kommunale Wärmepläne erstellt wurden und die Versorgungsbereiche von Fernwärmenetzen räumlich festgehalten sind. Kommunale Wärmeplanung in den Bundesländern In den vier Flächenländern Baden-Württemberg, Hessen, Niedersachsen und Schleswig-Holstein ist die KWP für Städte und Gemeinden ab einer bestimmten Größe bereits gesetzlich vorgeschrieben. Von den Stadtstaaten, die in der Klimapolitik der Bundesländer häufig eine Vorreiterrolle einnehmen [8], hat bislang nur Hamburg eine Verpflichtung zur KWP eingeführt. In Berlin existiert zumindest eine Verpflichtung zur Aufstellung eines Wärmekatasters und eines Dekarbonisierungsplans für die Fernwärme. Die Bestimmungen der verpflichteten Kommunen weichen voneinander ab: In Baden-Württemberg sind 104 Städte betroffen (ca. 50-% der Bevölkerung), die bereits Ende 2023 eine KWP vorlegen mussten. In Niedersachsen betrifft die entsprechende Regelung 95 Kommunen (mehr als 50-% der Bevölkerung), die noch bis Ende 2026 Zeit haben, einen kommunalen Wärmeplan zu erarbeiten. Die Pläne müssen erstellt, veröffentlicht und regelmäßig fortgeschrieben werden. Kleinere Kommunen, in Hessen z.-B. mit weniger als 20.000 Einwohner: innen, können auf freiwilliger Basis eine KWP einführen. In den Flächenländern, in denen bereits eine Verpflichtung zur KWP besteht, wird die Aufstellung der KWP in den dazu verpflichteten Kommunen durch Konnexitätszahlungen der Länder finanziert. In Baden-Württemberg gibt es zudem ein Förderprogramm für nicht verpflichtete kleinere Kommunen (Verwaltungsvorschrift freiwillige kommunale Wärmeplanung). In Hessen können freiwillige Wärmepläne als Energiekonzept über das Hessische Energiegesetz gefördert werden. Fördermöglichkeiten bestehen zudem im Rahmen der Kommunalrichtlinie des Bundes (NKI). Unter den 16 Bundesländern nimmt Baden- Württemberg eine klare Vorreiterrolle ein. Dort wurden entsprechende Regelungen bereits 2020 eingeführt. Verpflichtet sind die kreisfreien Städte und Großen Kreisstädte. Sie mussten bis zum 31. Dezember 2023 einen kommunalen Wärmeplan als Bestandteil der KWP erstellen. Dieser ist im Internet zu veröffentlichen und muss mindestens alle sieben Jahre fortgeschrieben werden. Die Öffentlichkeit, insbesondere Interessengruppen sowie Vertreterinnen und Vertreter der Wirtschaft, sind möglichst frühzeitig und fortlaufend bei der Erstellung der kommunalen Wärmepläne zu beteiligen (§ 27 Klimaschutz- und Klimawandelanpassungsgesetz Baden- Württemberg). Angestrebt wird ein klimaneutraler Gebäudebestand bis 2040. Kommunen können sich auch zu „Konvois“ zusammenschließen und einen interkommunalen Wärmeplan erstellen. In der KWP zeigen sich klare Unterschiede zwischen den Bundesländern. Zwar haben längst nicht alle westdeutschen Bundesländer entsprechende Initiativen ergriffen, aber bei den Vorreitern handelt es sich ausschließlich um westdeutsche Länder. Abgesehen von den relativ kleinen Bundesländern Rheinland-Pfalz und dem Saarland (sowie dem Stadtstaat Bremen) fehlen entsprechende Initiativen vor allem in Bayern, dem bevölkerungsmäßig zweitgrößten Bundesland. Hier beschränkt sich die KWP bislang auf freiwillige Initiativen von Vorreiterstädten. München plant zum Beispiel den Ausbau von Geothermie und von Fernwärmenetzen unter Einbeziehung der Öffentlichkeit. In Nordrhein-Westfalen war die Einführung einer verpflichtenden KWP zwar im Koalitionsvertrag vorgesehen, konnte aber vor der Verabschiedung des Bundesgesetzes nicht umgesetzt werden. Alle drei Bundesländer (Brandenburg, Sachsen und Sachsen-Anhalt), in denen es keine Landesklimaschutzgesetze gibt, liegen in Ostdeutschland. Dies ist bedeutend für die KWP, da die Verpflichtung zur KWP in der Regel in den Landesklimaschutzgesetzen festgeschrieben wird. In Thüringen ist die KWP zwar nicht gesetzlich verpflichtend vorgeschrieben, sie findet im Thüringer Gesetz zum Klimaschutz und zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels aber zumindest Erwähnung. 1 Abgesehen von Berlin, wo zumindest die bereits erwähnte Verpflichtung zur Aufstellung eines Wärmekatasters und eines Dekarbonisierungsplans für die 58 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0009 Kommunale Wärmewende Fernwärme besteht, gibt es im Osten Deutschlands keine landesgesetzlichen Regelungen zur Entwicklung einer KWP. Deren Aufstellung ist daher bislang nur auf freiwilliger Basis möglich. Eine gesetzliche Verpflichtung zur Erarbeitung einer KWP ergibt sich allerdings aus dem Wärmeplanungsgesetz des Bundes, das in allen Bundesländern, die bislang keine landesgesetzlichen Verpflichtungen eingeführt haben, umgesetzt werden muss. Fazit: Stand der kommunalen Wärmeplanung Die kommunale Wärmeplanung ist durch europäische und nationale Gesetzgebung auf den Weg gebracht. Dennoch kam diese Gesetzgebung verhältnismäßig spät und einige Bundesländer haben bereits vorher die Initiative ergriffen. Baden-Württemberg nimmt hier eine Vorreiterrolle ein, da in dem Land bereits Ende 2023 die ersten kommunalen Wärmepläne veröffentlicht werden mussten - bevor das Wärmeplanungsgesetz überhaupt in Kraft getreten ist. Ähnlich wie in München haben viele Gemeinden, in denen es noch keine gesetzliche Verpflichtung seitens des jeweiligen Landes gibt, damit begonnen, auf freiwilliger Basis kommunale Wärmepläne aufzustellen. So findet KWP unter anderem in Leipzig, Dresden, Lübben, Erfurt oder auch Koblenz statt [1]. Dennoch ist die KWP durch die bisher abweichenden gesetzlichen Regelungen auf einem sehr unterschiedlichen Stand in deutschen Kommunen. Es wird sich zeigen, ob die restlichen Kommunen den Vorreitern folgen. Das Wärmeplanungsgesetz beinhaltet teilweise weniger strenge Bestimmungen als die der Vorreiter-Bundesländer. So sieht es beispielsweise im Unterschied zu den Bestimmungen in Baden-Württemberg keine Öffentlichkeitsbeteiligung vor. Das Beispiel München veranschaulicht jedoch, dass eine Kommune diesen Ansatz auch freiwillig verfolgen kann. Gleichzeitig ist München eine große, wohlhabende Stadt, die durch ihre geographische Lage Geothermie als verlässliche Energiequelle nutzen kann. Denn insbesondere die Identifizierung und Nutzung potenzieller Energiequellen ist herausfordernd für die KWP. Die enorme Rolle des lokalen Kontexts in der Wärmewende macht eine einheitliche KWP weder realistisch noch erstrebenswert. Dennoch können Vorreiterkommunen wertvolle Erkenntnisse erzielen, die je nach lokalen Gegebenheiten wegweisend für die mit KWP beginnenden Kommunen sein kann. Insgesamt ist ungefähr jede fünfte Stadt (21- %) bereits mit der Aufstellung oder Umsetzung einer Wärmeplanung befasst. Damit werden deutschlandweit bereits die Weichen für eine moderne, klimafreundliche, verlässliche und bezahlbare Wärmeversorgung gestellt [1]. LITERATUR [1] BMWSB. 2023. Kommunale Wärmeplanung. Für eine deutschlandweit zukunftsfeste und bezahlbare Wärmeversorgung. Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen. Angesehen am 12.12.2023 https: / / www.bmwsb.bund.de/ Webs/ BMWSB/ DE/ themen/ stadt-wohnen/ WPG/ WPG -no de.html [2] EUROSTAT. 2023. Heating and cooling from renewables gradually increasing. Angesehen am 12.12.2023 h t t p s : / / e c . e uro p a . e u / e uro s t a t / w e b/ p ro d u c t s e u r o s t a t n e w s / w / D D N - 2 0 2 3 0 2 0 3 -1# : ~ : t e x t = However%2C%20for%202021%2C%20gross%20consumption,2020%20to%2022.9%25%20in%202021. [3] Paardekooper, S., H. Lund, J.Z. Thellufsen, N. Bertelsen, and B.V. Mathiesen. 2022. Heat Roadmap Europe: strategic heating transition typology as a basis for policy recommendations.-Energy Efficiency,-15(5): 32. [4] Rutherford, J. und O. Coutard. 2014. Urban energy transitions: places, processes and politics of sociotechnical change. Urban studies, 51(7): 1353-1377. [5] Herreras Martínez, S.H., Harmsen, R., Menkveld, M., Faaij, A. and Kramer, G.J. 2022. Municipalities as key actors in the heat transition to decarbonise buildings: Experiences from local planning and implementation in a learning context. Energy Policy, 169: 113169. [6] IEA. 2019. Energy Policies of IEA countries. Sweden. 2019 Review. International Energy Agency (IEA). Angesehen am 09.12.2023 https: / / iea.blob.core.windows. net/ assets/ abf9ceee-2f8f-46a0-8e3b-78fb93f602b0/ Energ y_ Policies _of_ IE A _Countries _ Sweden_ 2019_ Review.pdf [7] Bertelsen, N. and B. Vad Mathiesen. 2020. EU-28 residential heat supply and consumption: Historical development and status.-Energies,-13(8): 1894. [8] Eckersley, P., Kern, K., Haupt, W. und H. Müller. 2021. The multi-level context for local climate governance in Germany: The role of the federal states. IRS Dialog No. 3/ 2021. https: / / www.econstor.eu/ handle/ 10419/ 237056 Eingangsabbildung: © iStock.com/ zhongguo 1 In Mecklenburg-Vorpommern ist zwar die Einführung eines Landesklimaschutzgesetzes geplant, ein entsprechender Entwurf wurde bislang aber noch nicht vorgelegt. Elisa Kochskämper Kommunalwissenschaftliches Institut, Universität Potsdam Forschungsgruppe Urbane Nachhaltigkeitstransformation, Leibniz Institut für Raumbezogene Sozialforschung Kontakt: elisa.kochskaemper@leibnizirs.de Kristine Kern Kommunalwissenschaftliches Institut, Universität Potsdam Forschungsgruppe Urbane Nachhaltigkeitstransformation, Leibniz Institut für Raumbezogene Sozialforschung AUTOR*INNEN 59 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA Die urbane Verkehrswende DOI: 10.24053/ TC-2024-0010 Status quo Zur Einhaltung der Klimaziele muss schnellstmöglich der Umstieg von fossilen auf erneuerbare Energieträger (Konsistenz) bei der Wärmeversorgung von Gebäuden erfolgen. Daneben sind Dämmmaßnahmen (Effizienz) ein weiterer zentraler politischer und praktischer Baustein der lokal individuell ausgestalteten Wärmewenden. Trotz vielfältiger Bemühungen hat der Gebäudesektor aufgrund zu langsamer und unambitionierter Umsetzung der technischen Maßnahmen dennoch drei Jahre in Folge seine Klimaziele nicht eingehalten. [1] Neben Klimaschutz gibt es zudem weitere dringende planetare Handlungsfelder. So ist es äußert fraglich, ob wir den täglichen Flächenverbrauch in Deutschland bis 2030 unter 30 Hektar reduzieren können und bis 2050 eine Flächenkreislaufwirtschaft erreichen [2]. Suffizienz als Baustein kommunaler Wärmewenden Kommunale Stellschrauben zur „Unterstützung von Suffizienzansätzen im Gebäudebereich“ Suffizienz, Klimaschutz, Wohnungsbau, Umbauen, Wohnfläche Patrick Zimmermann Einleitend wird die Nachhaltigkeitsstrategie Suffizienz anhand von fünf übergeordneten Zielen näher definiert und mit gebauten Beispielen veranschaulicht. Anschließend werden die ökologischen Einsparpotenziale der Suffizienz beziffert und weitere Co-Benefits aufgegriffen, welche auch das Thema der Verhinderung sozialer Verwerfungen adressiert. Schlussendlich werden konkrete kommunalpolitische Maßnahmen benannt mit denen Suffizienzansätze umgesetzt werden können. 60 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0010 Kommunale Wärmewende Bei der lokalen Umsetzung der Wärmewende und der Adressierung o.-g. Aspekte kommt den Kommunen als unterster administrativer staatlicher Ebene eine entscheidende Rolle zu: Dort sind die individuellen Gegebenheiten, z.-B. bei der Umstellung auf netzgebundene Wärmeversorgung, bekannt; dort treten die konkreten Wechselwirkungen und Zielkonflikte mit anderen städtebaulichen Themenbereichen, z.-B. Quartiersentwicklungen, zu Tage; und dort liegen zentrale baurechtliche und prozessuale Stellschrauben zur Überwindung bestehender Barrieren [3]. Suffizienzansätze Angesichts der Transformationsherausforderungen spielt die bisher vernachlässigte Nachhaltigkeitsstrategie Suffizienz in zivilgesellschaftlichen und wissenschaftlichen Diskursen bzw. Modellierungen zur Emissionsreduktion und Wärmewende zunehmend eine Rolle. Deutlich wird dies in Architektur und Städtebau z.-B. an den Forderungen nach einer „MusterUMbauordnung“, einem „Abrissmoratorium“, einer „neuen Umbaukultur“ und den Neubaubzw. wachstumskritischen Positionen verschiedener Kammern und Verbände. Suffizienz steht für absolute Emissionsminderung unter Berücksichtigung menschlicher Bedürfnisse und damit komplementär neben den beiden o.-g. technischen Nachhaltigkeitsstrategien. Das ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg, das Wuppertal Institut und die BTU Cottbus- Senftenberg leisten im Auftrag des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) mit der Studie „Unterstützung von Suffizienzansätzen im Gebäudebereich“ einen Beitrag zur Systematisierung des Diskurses und haben den Begriff anhand von fünf übergeordneten Zielen (Bild 1) konkretisiert. [4] Die weiteren Ausführungen dieses Artikels fassen die Erkenntnisse dieser Studie zusammen und fokussieren auf die kommunalen Einflussnahmemöglichkeiten. Bestandsentwicklung vor Neubau Jeder Neubau, auch wenn er mit erneuerbaren Energien versorgt wird, verursacht zunächst einmal Emissionen sowie Ressourcen- und Flächenverbrauch. Angesichts der notwendigen Reduktionspfade gilt Bild 1: 5 Ziele der Gebäudesuffizienz [4] Bild 2: Priorisierungspyramide von Um: Baumaßnahmen [4] 61 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0010 Kommunale Wärmewende es deshalb aus der Suffizienzperspektive das Um- und Weitergegenüber dem Neu-Bauen zu bevorzugen. Tendenziell sind Arbeiten mit dem Bestand mit geringeren ökologischen und ökonomischen Aufwendungen verbunden und deshalb zu priorisieren (Bild 2) [4]. Gleichzeitig wird so dessen baukultureller Wert geschützt und die darin und darum gewachsenen kulturellen und sozialen Strukturen, welche unsere Städte lebenswert machen, erhalten. Damit einher geht die Chance auf mehr Kreativität und Innovation. Das zeigen zahlreiche Sanierungs- und Umbau-Beispiele, z.- B. die Finalist: innen des Deutschen Nachhaltigkeitspreises in der Kategorie Architektur. Reduktion des Pro-Kopf-Flächenbedarfs Die Diskussionen zur Wärmewende verkennen bisher den Parameter Pro-Kopf-Wohnfläche. Deren seit Jahrzehnten kontinuierlicher Anstieg konterkariert jedoch quadratmeterbezogene Effizienzgewinne (Rebound-Effekt) [5] und erfordert auch in einem zukünftig vollständig erneuerbaren Energiesystem höhere Aufwendungen. Nicht mit angestiegen ist die Wohnzufriedenheit in der Bevölkerung [4]. Im Gegenteil: Besonders ältere Bevölkerungsgruppen, die statistisch auf größerer Fläche leben, fühlen sich teilweise mit Pflege und Instandhaltung von Haus und Garten überfordert. [6] Aus Suffizienzperspektive fehlt es nicht generell an Wohnraum, dieser ist lediglich regional und gesellschaftlich sehr ungleich verteilt (Bild 3). Durch eine stärkere Wohnungskreislaufwirtschaft könnte ausreichend bezahlbarer, qualitätvoller und klimagerechter Wohnraum für alle zur Verfügung gestellt werden. Wohnungstausche, Umzüge, Umbauten und „Wohnen für Hilfe“ müssten dazu hinsichtlich Akzeptanz und den politischen Rahmbedingungen gestärkt werden. Basierend auf Meta-Analysen können als Zielmarke für einen gesamtgesellschaftlichen sozial-ökologischen Wohnflächendurchschnitt in Deutschland ca. 35 m² abgeschätzt werden. Anpassbarkeit Innerhalb der langen Lebensdauer von Gebäuden werden sich Wohn- und Arbeitstrends unvermeidlich verändern. Um darauf zukünftig nicht mit aufwändigen Neu- und Umbauten reagieren zu müssen, kann Flexibilität schon heute eingeplant werden. Dies kann durch nutzungsneutrale Gebäudetiefen und Raumhöhen, Schachtanordnungen, einen leichten Innenausbau oder „Jokerzimmer“ erreicht werden. Im Neubau des Wohnheims Collegium Academicum in Heidelberg wurde dies mustergültig umgesetzt. Das Gebäude ist langfristig unaufwändig in seniorengerechtes Wohnen umnutzbar. Kurzfristig können die Bewohner: innen der 4er-Wohngemeinschaften zudem durch flexible Wände entscheiden, ob ihre individuellen Rückzugsräume 7 und 14 m² groß sind - mit entsprechendem Einfluss auf die Gestaltungsmöglichkeiten der Gemeinschaftsflächen (Bild 4). Lowtech und Einfach Bauen Auch Baukonstruktion und Gebäudetechnik sind hinsichtlich Genügsamkeit und Zielgerichtetheit kritisch zu hinterfragen: Welche Regelungen, Materialien, Redundanzen und Gimmicks werden wirk- 48 35 65 30 48 35 48 35 45 38 30 60 45 30 75 30 22 18 6 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Wohnfläche pro Person in m² Bild 3: Pro-Kopf- Wohnflächen im Vergleich [7] 62 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0010 Kommunale Wärmewende lich benötigt und was kann weggelassen werden? Leuchtturmprojekte, wie das solare Direktgewinnhaus in Zweisimmen (CH) des Büros N11, schaffen es z.-B. gänzlich ohne Heiz-, Kühl- und Lüftungstechnik ganzjährig Raumtemperaturn zwischen 18-27 °C einzuhalten. Durch intelligente Planung und Simulationen wurden Gebäudeausrichtung, Fensterflächenanteile und Speichermassen so optimiert, dass die internen Lasten zur Beheizung des Gebäudes ausreichen. Sparsam Verhalten Letztendlich nützen die tollkühnsten Konzepte wenig, wenn die Nutzer: innen der Gebäude nicht mitspielen. Deshalb sollten sie zu einem entsprechend sparsamen Verhalten hinsichtlich Heizen (z.- B. 19 statt 22 °C), Warmwassernutzung (kürzer und kälter duschen) und elektronischen Verbrauchern (geringere Waschtemperaturen, reduzierte Beleuchtung) befähigt werden. Maßnahmen dafür sind z.-B. verständliche Monitoring- und Feedbacksysteme oder (Teil-) Warmmietenmodellen mit progressiven Tarifen. Ökologische Einsparpotenziale Der Umgang mit dem Bestand verursacht signifikant geringere Treibhausgasemissionen. So werden bei typischen Bestandssanierungen bei der Herstellung der Baustoffe und Gebäude (graue Emissionen) rund 3-8 kg, bei Neubauten dagegen 10-16 kg CO 2 - Äquiv./ m²*a emittiert [8]. Die Sanierung eines Einfamilienhauses verschlingt auch nur rund ein Zehntel der Ressourcen eines äquivalenten Neubaus und versiegelt keine zusätzlichen Flächen. Bei nationalen Hochrechnungen dieser Erkenntnisse unter Berücksichtigung weiterer Suffizienzmaßnahmen (Reduktion der Pro-Kopf-Wohnfläche) unter Maßgabe des Wohnungsbauziels der Bundesregierung von 400.000 Wohnungen pro Jahr sinken im besten Fall die jährlichen Emissionen im Gebäudebetrieb um rund 11 Mio. Tonnen und die grauen Emissionen um rund 9 Mio. Tonnen. Gleichzeitig verdeutlicht Bild 5, dass das Wohnungsbauziel theoretisch zu rund 83-% im Bestand gedeckt werden könnte. [4] Kommunale Stellschrauben Suffizienz spielt in den politisch-rechtlichen Rahmenbedingungen für die Energie- und Wärmewende bisher eine vernachlässigbare Rolle, obwohl sie von den Bürger: innen durchaus begrüßt wird [9]. Bundes-, Landes- und kommunale Ebene können bei der Umsetzung von Suffizienzmaßnahmen grundsätzlich gleichermaßen mitgestalten. Die beidgj223 Collegium Academicum Heidelberg Für das selbstverwaltete studentische Wohnen wurde eine neuartige Wohnform entwickelt, bei der die NutzerInnen, die Flächenanteile von gemeinschaftlichen und individuellen Wohnfläche im laufenden Betrieb stetig neu verändern und festlegen können. Das Gebäude reagiert auf die Wohnwünsche der NutzerInnen. Die Zimmer bestehen aus einer Kernzone von 7qm Wohnfläche und einer flexiblen Zone von 7qm, die entweder individuell genutzt oder der Gemeinschaft zur Verfügung gegeben werden kann. Das Wohnen wird zum sozialen Experiment. Kernzimmer 7qm Kernzimmer 7qm Vorgabe Vario-Wohnen Zimmer 14qm +/ - Flexible Zone 7qm Gemeinschaft Individual +/ - Flexible 7qm Vorgabe Vario-Wohnen Zimmer 14qm Teilweise Zimmer 14qm und 7qm Maximale Gemeinschaftsfläche, Zimmer 7qm Bild 4: Grundriss-Flexibilität im Collegium Academicum (© DGJ Architektur) 63 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0010 Kommunale Wärmewende den erstgenannten Ebenen haben z.- B. über das Gebäudeenergiegesetz (GEG), die Muster- und Landesbauordnungen sowie Fördermittel (z.- B. BEG) maßgeblichen Einfluss auf die strukturelle Umsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit von Suffizienzansätzen. Handlungsempfehlungen hierzu finden sich bereits an anderer Stelle [4]. Daraus abgeleitet lassen sich jedoch auch konkrete kommunale Handlungsmöglichkeiten benennen. Sensibilisierung und Information Durch lokale Strategien und Zielsetzungen zur sozial-ökologischen Transformation kann Suffizienz bereits als Handlungsfeld gesetzt und kommuniziert werden. So wird Suffizienz als zentrales Element in der Münsteraner Klimaschutzstrategie benannt und auch die Stadt Zürich setzt im Rahmen ihrer Zielstellung eine „2000-Watt-Stadt“ zu werden, auf Suffizienzmaßnahmen, z. B. durch Belegungsvorschriften (Personenanzahl = Zimmeranzahl - 1) für städtische preisgünstige Wohnungen. Ein zentraler Erfolgsfaktor hierbei ist die konstruktive und positive Kommunikation der Suffizienzstrategien. Statt mit Verzicht kann Suffizienz mit einer Flächenoptimierung, einem guten Leben für alle, Gemeinschaftlichkeit statt Einsamkeit, Bedürfnisorientierung und Erhalt von Natur- und Erholungsflächen assoziiert werden. [10] Vorbildwirkung Die öffentliche Hand kann auch bzgl. Suffizienz Ihrer Vorbildrolle gerecht werden, in dem die Strategie bei eigenen (Um-)Bauaufgaben Anwendung findet. So sollte auch hier im Sinne einer „Leistungsphase 0“ stets geprüft werden, ob neue Flächenbedarfe auch ohne (Neu-) Bauaufwand befriedigt werden können, z.- B. durch organisatorische Maßnahmen, Anmietungen, Umstrukturierungen und das Prüfen von Umbau- und Aufstockungspotenzialen auf bestehenden Gebäuden. Eine weitere Möglichkeit ist es Flächenbedarfe kritisch zu hinterfragen. So setzt z.- B. das Energiewende- und Klimaschutzgesetz Schleswig-Holstein Ziele zur Reduktion der landeseigenen Büroflächen und die Stadt Zürich hat sich ambitionierte Grenzwerte für Flächenverbräuche pro Büroarbeitsplatz in Verwaltungsbauten und pro Schüler: in in Schulneubauten auferlegt. Förderlandschaft Bei entsprechender Liquidität können Kommunen durch Förderinstrumente einen Beitrag zu höherer Wirtschaftlichkeit von suffizienteren Varianten in der Quartiers- und Gebäudeplanung leisten. Bereits heute gibt es in 119 Kommunen „Jung kauft Alt“- Förderprogramme [11], die damit die Nutzung von Bestandsimmobilien stärken. Um eine Wohnungskreislaufwirtschaft anzureizen und damit sowohl Haushalten mit Verkleinerungsals auch Vergrößerungsbedarf das Finden einer passenden Wohnung zu erleichtern, bieten mehrere Städte Umzugsprämien an, z.-B. Frankfurt am Main, Bad Homburg und Marbach. Beratungsangebote Energieberatungen spielen bei der Umsetzung der Wärmewende bereits eine zentrale Rolle und werden entsprechend gefördert, fokussieren jedoch ausschließlich auf die technischen Aspekte. Im Sinne ganzheitlicher Nachhaltigkeit könnten die Beratungsanlässe genutzt werden, um Suffizienz- und damit Wohn-Aspekte zu adressieren. In den Beratungen Bild 5: Potenziale im Bestand [4] 64 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0010 Kommunale Wärmewende könnte das Thema Wohnfläche und -zufriedenheit vor dem Hintergrund anderer verwandter Themen, wie Barrierefreiheit, angesprochen werden. Auch hierzu gibt es bereits zahlreiche Vorreiter: innen, deren Beratungsangebote, u.- a. rechtliche Aspekte (Mietverträge etc.), Themen des Zusammenwohnens und bauliche-architektonische Inspirationen umfassen. So finden sich Wohnraumagenturen z.-B. in Göttingen, Tübingen und Osnabrück. In Freiburg bietet die Energieagentur ein kostenloses Beratungsangebot an, welches Wohnflächenverkleinerung als Klimaschutz-Stellschraube aufgreift. Kommunale Planungsprozesse-und Datenlage Für Alternativen zum Neubau und andere Suffizienzpraktiken fehlt es in vielen Kommunen häufig an entsprechenden Daten. Statt Neubaugebiete auszuweisen, sollten zunächst suffizientere Varianten geprüft werden. Dazu können digitale, GIS-basierte Datenbanken oder Register aufgebaut werden, die Baulücken, Brach- und Konversionsflächen, vertikale Nachverdichtungsflächen, Leerstände und Unterbelegungen kartieren und öffentlich zugänglich machen. Beispiele hierfür finden sich in Niedersachsen oder mit dem „Leerstandsmelder“. Auch belastbare Prognosen zur soziodemographischen Entwicklung der Bevölkerung sind hilfreich, um zukunftsfähige kommunale Planungen sicherzustellen. Hierbei bestehen auch Anknüpfungspunkte zur nun verpflichtenden kommunalen Wärmeplanung. Mit Konzeptvergabeverfahren, Vorkaufsrechten und städtebaulichen Verträgen haben Kommunen zudem weitere wirksame Instrumente in der Hand suffiziente Stadtentwicklungskonzepte umzusetzen [12]. Stellschrauben in der Gebäudeplanung Schlussendlich können bereits heute und initiativ auch in der Gebäudeplanung Suffizienzmaßnahmen umgesetzt werden. Planer: innen haben vorwiegend in frühen Planungsphasen Einflussnahmemöglichkeiten, z.- B. durch eine Bedarfsplanung nach DIN 18205, Partizipation der späteren Nutzer: innen und eine kritische Hinterfragung von Standards und auch der Aufgabenbzw. Zielstellung (Leistungsphase 0). Mit der „Bewertungsmatrix Suffizienz für Wohngebäude“, welche 58 Suffizienz-Indikatoren anführt, existiert beispielsweise ein Tool als Arbeitshilfe [13]. Zur erfolgreichen Umsetzung von Suffizienz- Maßnahmen und zur Erreichung der genannten Potenziale braucht es letztendlich stets einen zweigleisigen Ansatz: Bottom-up können Planer: innen und Bürger: innen bereits voranschreiten und den Nährboden schaffen, sodass Topdown mutige, gewillte und visionäre (kommunale) Entscheidungsträger: innen suffizienz-positive Rahmenbedingungen setzen. Literatur [1] Expertenrat für Klimafragen (2023): Prüfbericht 2023 für die Sektoren Gebäude und Verkehr. [2] Umweltbundesamt (2017): Flächeninanspruchnahme für Siedlungen und Verkehr reduzieren. [3] Knak, Alexandra (2021): Wachstumstreiber und Suffizienzhindernisse auf kommunaler Ebene. EHSS, Flensburg. [4] BBSR-Online-Publikation 09/ 2023. https: / / www.ifeu. de/ projekt/ suffizienz-im-gebaeudebereich/ . [5] Wuppertal Institut (2021) [6] Peter, Lena-Katharina et al. (2021): Wohnsituation & Wohnqualität - Ergebnisse einer Online-Umfrage im Rahmen des Projekts „OptiWohn“. [7] Statista. [8] Mahler, Boris et al. (2019): Energieaufwand für Gebäudekonzepte im gesamten Lebenszyklus. Umweltbundesamt, Texte 132/ 2019. [9] Lage, Jonas et al. (2023): Citizens call for sufficiency and regulation — A comparison of European citizen assemblies and National Energy and Climate Plans. Energy Research & Social Science, Volume 104, Oktober 2023. [10] Weitere Formate zur Verbreitung von Suffizienz- Praktiken werden im BMBF-gefördertes Projekt „SuPraStadt II - Lebensqualität, Teilhabe und Ressourcenschonung durch soziale Diffusion von Suffizienzpraktiken in Stadtquartiere“ erforscht. [11] Abraham, Thomas et al. (2022): Denkpapier „Jung kauft alt“. Berlin/ Bonn. [12] Böcker, Maike et al. (2020): Wie wird weniger genug? Suffizienz als Strategie für eine nachhaltige Stadtentwicklung. oekom Verlag. Flensburg. [13] „Bewertungsmatrix Suffizienz für Wohngebäude“. Masterarbeit Patrick Zimmermann, TU München, 2018. http: / / wissensstiftung.eu/ wissensbausteine/ suffizientes-bauen-und-wohnen. Patrick Zimmermann ist Projektleiter am ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH am Standort Berlin. Sein Arbeitsschwerpunkt ist Suffizienz im Gebäudebereich, womit er sich auch in seiner Dissertation an der BTU Cottbus-Senftenberg beschäftigt. AUTOR Eingangsabbildung: © iStock.com/ JARAMA 65 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA Die urbane Verkehrswende DOI: 10.24053/ TC-2024-0011 Die Energiewende, die darauf abzielt, bis 2045 Netto-null-Emissionen von Treibhausgasen zu erreichen, stützt sich auf die verstärkte dezentrale Integration erneuerbarer Energien. Die Auswahl von Technologien für eine sichere, resiliente und nachhaltige Energieversorgung im urbanen Raum erfordert nicht nur die Berücksichtigung des steigenden Bedarfs an elektrischem Strom durch z. B. Elektromobilität, sondern auch die Deckung des hohen Wärmebedarfs. Der gezielte Einsatz von Großwärmepumpen kann einen entscheidenden Beitrag zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung leisten. Zusätzlich bilden Energiespeicher in Verbindung mit diesen Wärmepumpen sowie die Erschließung weiterer Wärmequellen wie Geothermie wichtige Bausteine für die kommunale Wärmewende - all dies erfordert den Ausbau von Strom-, Nah- und Fernwärmenetzen. Energiesysteme 2045: Resilient, nachhaltig und akzeptiert Ganzheitliche Lösungen für die städtische Energiewende Energiewende, Nachhaltigkeit, Resilienz, Energiespeicher, Wärmeplanung Sadeeb Simon Ottenburger, Manuel Baumann, Dietmar Kuhn, Daniel Banuti Die Energiewende setzt auf die dezentrale Integration erneuerbarer Energien und erfordert nachhaltige Technologien für eine sichere und resiliente Energieversorgung. Schlüsselelemente wie Großwärmepumpen, Energiespeicher und neue Wärmequellen sind essenziell. Angesichts von Extremwetterereignissen gewinnen Quartierslösungen und Energiespeicher zunehmend an Bedeutung. Forschung entwickelt wissenschaftliche Grundlagen für eine umfassende Entscheidungsunterstützung in städtischen Energiesystemen. Die erfolgreiche Umsetzung erfordert strategische, integrative Ansätze und gesellschaftliche Innovationen. THEMA Kommunale Wärmewende Energiewende in Zeiten sich ändernder Randbedingungen Extremwetterereignisse, die durch den fortschreitenden Klimawandel bedingt sind, haben einen signifikanten Einfluss auf die Energiewende! Insbesondere Dunkelflauten, in denen gleichzeitig geringe Sonneneinstrahlung und Windstille auftreten, erschweren den Betrieb von erneuerbaren Energiesystemen erheblich. Diese partiellen Ausfälle der regenerativen Energieerzeugung motivieren zunehmend den verstärkten Einsatz von Quartierslösungen. Die Auswirkungen von Extremwetterereignissen auf ein Energiesystem gehen jedoch weit über technische Aspekte hinaus. Die Anpassung an veränderte Versorgungssituationen erfordert nicht nur technisch-infrastrukturelle, sondern auch gesellschaftliche Lösungen. Die Akzeptanz und Bereitschaft der Bevölkerung, sich auf neue Energiekonzepte einzulassen, spielt eine entscheidende Rolle für eine nachhaltige städtische Energiewende. In diesem Kontext gewinnt die bedarfsorientierte kommunale Wärme- und Netzplanung zusätzlich an Bedeutung. Die Planung darf nicht ausschließlich die Energieeffizienz und technische Machbarkeit berücksichtigen, sondern muss auch die Anpassungsfähigkeit an Extremwetterereignisse und die Sicherstellung einer zuverlässigen Energieversorgung während Dunkelflauten gewährleisten. Quartierslösungen und sog. Microgrids [1] repräsentieren vielversprechende Ansätze zum Umgang mit Dunkelflauten, denn durch die lokale Vernetzung von Energieerzeugung, Speichern und Verbrauchern ermöglichen sie eine flexiblere Energieversorgung, die besser auf die variierende Verfügbarkeit erneuerbarer Ressourcen reagieren kann. Dies ist insbesondere in bebauten Umgebungen wie Städten von entscheidender Bedeutung. Resilienz durch Energiespeicher und Microgrids: eine ganzheitliche Perspektive Die Integration erneuerbarer Energien, wie Photovoltaik und Windkraft, in die Stromerzeugung erfordert eine durchdachte Planung aufgrund ihrer volatilen Natur. Dabei spielen der wachsende Elektrifizierungsbedarf von Industrie und Gesellschaft sowie der Wärmesektor als potenzieller Puffer für die Stromversorgung eine zentrale Rolle. Die Herausforderungen durch neue Stromlasten und mögliche Einschränkungen bei der Strombereitstellung durch Entwicklungen wie E-Mobilität, klimawandelbedingte Extreme, reduzierte Energieimporte, Umstellung der Heizungssysteme und Cyber-Attacken erfordern eine langfristige strategische Planung. Energiespeicher, nehmen eine fundamentale Position [2] ein, indem sie einen kontinuierlichen Stromfluss sicherstellen, selbst wenn die Erzeugung aus erneuerbaren Quellen den Bedarf übersteigt oder das Netz die Versorgung nicht decken kann! Die Auswirkungen von unterschiedlichen Netzentwicklungen und Energietechnologien zeigen sich in der Netzbelastung, Zuverlässigkeit und Resilienz der Versorgungssysteme, welche messbare Eigenschaften von Energiesystemen darstellen. Zusätz- Michael von Hauff Grundwissen Circular Economy Vom internationalen Nachhaltigkeitskonzept zur politischen Umsetzung 1. Auflage 2023, 156 Seiten €[D] 26,90 ISBN 978-3-8252-5988-4 eISBN 978-3-8385-5988-9 Die Circular Economy geht sehr viel weiter als die Kreislaufwirtschaft. In diesem Buch geht es darum, auf der Grundlage der planetaren Grenzen ein regeneratives System anzustreben. In diesem werden der Ressourceneinsatz und die Abfallproduktion, Emissionen und der Energieverbrauch durch Verlangsamung, Verringerung und Schließung von Energie- und Materialkreisläufen minimiert. Das wird durch eine langlebige Konstruktion, Instandhaltung bzw. Reparaturfähigkeit von Produkten und durch eine Förderung der Wiederaufbereitung und des Recycling angestrebt. Neben den theoretischen und konzeptionellen Grundlagen der Circular Economy analysiert der Autor den Stand der Entwicklung in Deutschland und der EU. Gleichzeitig beleuchtet er die drei Konzepte der Umsetzung der Circular Economy: Cradle to Cradle, Blue Economy und Performance Economy. Anzeige 67 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0011 Kommunale Wärmewende lich wird eine verstärkte Berücksichtigung von Nachhaltigkeits- und Akzeptanzanforderungen in der Bevölkerung unerlässlich. Die Identifikation eines nach all diesen Kriterien optimierten Netzausbaus ist entscheidend für den Erfolg der kommunalen Energiewende. Diese Herausforderung erfordert zuverlässige und resilient ausgearbeitete Gesamtlösungen, die die Auswahl von Energietechnologien, ihre Standorte, Skalierung und die notwendige Netzerweiterung berücksichtigen. Vor dem Hintergrund urbaner Resilienz leistet die Installation städtischer Microgrids nicht nur eine unterbrechungsfreie Energieversorgung trotz Energiemangel, sondern bietet auch einen langfristigen Schutz kritischer Infrastrukturen vor Energieausfällen und deren Folgen bis über das Jahr 2030 hinaus. Dabei beeinflussen städtische Stakeholder maßgeblich die Planung zukunftssicherer Verteilnetze. Die Entscheidungen über den Einsatz von Energie- Quartierspeichern und möglicher Microgrids in Bezug auf Anzahl und Positionierung sind äußerst komplex und werden von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst. Die Skalierung und Dimensionierung von Energiespeichern spielen eine entscheidende Rolle und müssen im Kontext unterschiedlicher möglicher Ausprägungen, zukünftiger Szenarien und verschiedener Systemkonfigurationen analysiert und bewertet werden. Neben gesellschaftlichen Überlegungen, die durch Beteiligung gelöst werden können, führen Kriterien zu Nachhaltigkeit und Resilienz zu Kompromissen. Die Gewichtung und Bewertung dieser Kriterien spiegeln die Priorisierung von Planungsoptionen wider, und eine Bewertung gemäß der kommunalen Präferenz bildet die Basis für die Suche nach optimalen Lösungen im Rahmen einer umfassenden und nachhaltigen Energiewende. Was kann Forschung leisten? Leitaspekte zur Energiezukunft und integrative Ansätze Die Energiesystemforschung, insbesondere im Rahmen des Forschungsprogramms „Energiesystemdesign“ der Helmholtz Gemeinschaft, verfolgt das zentrale Ziel, eine wissenschaftsbasierte Grundlage für die Entscheidungsunterstützung von Stadtwerken und Städten zu schaffen. Dabei liegt der Fokus auf der Identifikation nachhaltiger, resilienter und breit akzeptierter Technologiealternativen [3] sowie darauf aufbauender Netzentwicklungsoptionen für die gekoppelte Strom- und Wärmeversorgung. Die erfolgreiche Umsetzung dieses Ziels trägt maßgeblich zur verbesserten Sicherstellung von Resilienz und Versorgungssicherheit in urbanen Energiesystemen bei. Ein spezifischer Forschungsbereich im Rahmen des 8. Energieforschungsprogramms [4] mit der Mission Energiesystem 2045 und dem Programmziel 3.2 konzentriert sich darauf, systemische Schwachstellen nachhaltiger Energiesysteme zu identifizieren und zu reduzieren. Moderne systemische Energieforschung integriert dabei unterschiedliche und strategisch relevante Bewertungskriterien wie techno-ökonomische Machbarkeit, Resilienz, Nachhaltigkeit und Akzeptanz. Die Herausforderungen im Kontext der Energiewende erfordern eine strategische und integrative Herangehensweise, um nachhaltige, resiliente und effiziente Verteilnetze in kommunalen Energiesystemen zu schaffen. Insb. wird die systemische Effizienz immer wichtiger, Gegenstand des verabschiedeten EEffG (Energieeffizienzgesetz, trat zum Januar 2024 in Kraft), vor diesem Hintergrund werden z. B. Wärmepumpen in Verbindung mit kalten Wärmenetzen verstärkt untersucht. Die Transformation städtischer Verteilnetze hin zu einem zukunftssicheren Energiesystem erfordert die Zusammenführung unterschiedlicher Bewertungsebenen in eine integrierte sowie räumlich und sozio-ökonomisch differenzierenden Bewertung [5], [6], welche dann hinsichtlich von Technologien eine sorgfältige Abwägung von Typen, Anzahl, Standorten und Skalierung erlaubt. Zusätzlich ist eine zusammenhängende und technologieoffene Betrachtung von Energietechnologien und Netzen in Verbindung mit möglichen Störungen bzw. Stressoren eine weitere notwendige Säule für eine erfolgreiche Energiewende, wobei Störungen von kleineren Schwankungen in der Energiebereitstellung bis zu größeren disruptiven Stressereignissen reichen. Allerdings ist aufgrund der enormen Komplexität die Suche nach optimalen Planungslösungen für zukunftsfähige Energiesysteme nicht einfach, da verschiedene Bewertungskriterien berücksichtigt werden müssen und sehr viele Freiheitsgrade existieren. Mathematik, Simulationen und künstliche Intelligenz können hierbei unterstützen, optimale Energienetze zu berechnen. Die Entwicklung solcher Optimierer sowie der Einsatz dieser in Entscheidungsunterstützungssoftware bilden ebenfalls zentrale Aspekte moderner Energiesystemforschung. Fazit Insgesamt stellt die Energiewende eine komplexe Herausforderung dar, die nicht nur technologische Aspekte, sondern auch gesellschaftliche, wirtschaftliche und ökologische Faktoren berücksichtigen muss. Die Fortschritte in der Energiesystemforschung, insbesondere bei der Integration von 68 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA DOI: 10.24053/ TC-2024-0011 Kommunale Wärmewende erneuerbaren Energien und der Entwicklung von Energiespeichern, effizienten Simulations- und KIbasierten Planungstools für nachhaltige und resiliente Verteilnetze sowie von neuen smarten Formen der Partizipation, sind entscheidend für eine erfolgreiche Umsetzung der Energiewende bis 2045 und darüber hinaus. Literatur [1] A. Hussain, V.-H. Bui, und H.-M. Kim, „Microgrids as a resilience resource and strategies used by microgrids for enhancing resilience“, Applied Energy, Bd. 240, S. 56-72, Apr. 2019, doi: 10.1016/ j.apenergy.2019.02.055. [2] „BMWK: Stromspeicher-Strategie“. 8. Dezember 2023. [Online]. Verfügbar unter: https: / / www.bmwk. de/ Redaktion/ DE / Downloads/ S -T/ stromspeicherstrategie- 231208.pdf ? blob=publicationFile&v=2 [3] D. Baur, M. J. Baumann, P. Stuhm, und M. Weil, „Societal Acceptability of Large Stationary Battery Storage Systems“, Energy Tech, S. 2201454, März 2023, doi: 10.1002/ ente.202201454. [4] Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, „8. Energieforschungsprogramm“. Zugegriffen: 15. Januar 2024. [Online]. Verfügbar unter: https: / / www. energieforschung.de/ aktuelles/ news/ 2023/ veroeffentlichung-8energieforschungsprogramm-bmwk [5] S. S. Ottenburger, S. Möhrle, T. O. Müller, und W. Raskob, „A Novel MCDA-Based Methodology Dealing with Dynamics and Ambiguities Resulting from Citizen Participation in the Context of the Energy Transition“, Bd. Algorithms, Nr. 15(2), 2022, doi: 10.3390/ a15020047. [6] M. Baumann, M. Weil, J. F. Peters, N. Chibeles-Martins, und A. B. Moniz, „A review of multicriteria decision making approaches for evaluating energy storage systems for grid applications“, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Bd. 107, S. 516-534, Juni 2019, doi: 10.1016/ j.rser.2019.02.016. Sadeeb Simon Ottenburger, Dr. rer. nat., Leiter der Abteilung „Resiliente und Smarte Infrastruktursysteme“ (RESIS) am Institut für Thermische Energietechnik und Sicherheit (ITES), Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Kontakt: ottenburger@kit.edu Manuel Baumann, Dr. wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Forschungsgruppe „Forschung für nachhaltige Energietechnologien“ am Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Dietmar Kuhn, Dr. rer. nat., Leiter der Abteilung „Energie- und Verfahrenstechnik“ (EVT) am Institut für Thermische Energietechnik und Sicherheit (ITES), Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Daniel Banuti, Prof. Dr.-Ing., Leiter des Instituts für Thermische Energietechnik und Sicherheit (ITES), Karlsruher Institut für Technologie (KIT) AUTOR*INNEN Eingangsabbildung: © mbruxelle - stock.adobe.com 69 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA Die urbane Verkehrswende Damit das Konzept der All Electric Society erfolgreich realisiert werden kann, bedarf es einer umfassenden Elektrifizierung, Vernetzung und Automatisierung sämtlicher Sektoren der Wirtschaft und Infrastruktur. Nur wenn alle relevanten Daten ständig in aktueller Form vorliegen, lassen sich die Energieflüsse automatisch bedarfsgerecht steuern, sodass jeder Verbraucher die von ihm benötigte Energie erhält. Wie ein solches Szenario umgesetzt werden kann, verdeutlicht der auf dem Unternehmensgelände von Phoenix Contact befindliche All Electric Society Park. Auf einer Fläche von mehr als 7800 Quadratmetern sind verschiedene Applikationen installiert, die den Weg von der Gewinnung regenerativer Energie über deren Wandlung und Speicherung bis zur Verteilung an und Nutzung durch die einzelnen Verbraucher darstellen. Der regenerative Strom wird durch Sonne und Wind erzeugt. Moderne Batterie- und Wasserstoffsynthese- Systeme erlauben die Speicherung der Energie, um sie später nutzen zu können. Die effiziente Energieverwendung erleben die Parkbesucher konkret und anfassbar an den Ladesäulen für Elektroautos, den Produktionsanlagen und der Verkehrsinfrastruktur. Die unterschiedlichen Themen werden in großen, transparenten Würfeln - den Glas-Cubes - aufbereitet, die interaktiv gestaltet und selbsterklärend sind. Aufgrund der intelligenten Vernetzung sämtlicher Sektoren ist jederzeit bekannt, wie viel Energie bereitsteht und wo sie gerade angefordert wird. Energiegewinnung durch Solartracker, Aufdach- und Fassadenmodule sowie Pflastersteine Im All Electric Society Park liefern rund 550 Solarmodule 155.000 Kilowattstunden grünen Strom pro Regenerative Energie deckt den gesamten Primärenergiebedarf All Electric Society Park tritt den Beweis an Maren Gast Für die Dekade bis 2030 hat sich Phoenix Contact das Ziel gesetzt, die nationalen und internationalen Anwender bei der Umsetzung einer All Electric Society (AES) zu unterstützen. Mit seinen Produkten und Lösungen möchte das Unternehmen dazu beitragen, dass regenerativ erzeugte elektrische Energie als primäre Hauptenergiequelle weltweit in ausreichender Menge sowie bezahlbar zur Verfügung steht. Dass dies möglich ist, zeigt der All Electric Society Park am Standort Blomberg. 70 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES Energie PRODUKTE + LÖSUNGEN Jahr. Die Photovoltaik-Anlagen verteilen sich über den gesamten Park. Durch den Einsatz von zwei Solartrackern, die im Zentrum eines Verkehrskreisels sowie im E-Mobility-Areal verbaut sind, werden die Solarmodule sogar einachsig der Sonne nachgeführt. Dazu finden die PLCnext-Steuerungstechnik sowie die Software-Bibliothek Solarworx mit entsprechenden Funktionsbausteinen Anwendung. Ist die derzeitige Windgeschwindigkeit zu hoch, sorgt die Automatisierungstechnik beispielsweise dafür, dass die Tracker aus dem Wind gefahren werden, um die PV-Module nicht zu beschädigen. Zusätzliche Solarmodule befinden sich auf dem Dach der einzelnen Cubes, dem Carport des E-Mobility-Areals sowie auf dem Dach und an der Fassade des Besucher-Pavillons. Darüber hinaus sind 26 Quadratmeter Solarpflastersteine verlegt worden, die sich in die Gehwege integrieren (Bild 1). Ein weiterer Beitrag zur Generierung erneuerbarer Energie kommt vom Windtree, der eine installierte Leistung von 10,8 Kilowatt Peak aufweist. Der Baum ist zehn Meter hoch und hat einen Durchmesser von acht Metern. Eine Windgeschwindigkeit von 2,5 Meter pro Sekunde reicht bereits zum Antreiben der als kleine Windturbinen fungierenden 36 vertikal drehenden Blätter aus. Im All Electric Society Park ist zudem eine begehbare Windgondel ausgestellt. Sie zeichnet normalerweise in großer Höhe für den Betrieb der Windenergieanlage verantwortlich. Zu diesem Zweck werden in realen Anwendungen unter anderem Steuerungstechnik, I/ O-Module, Sensoren, Schutzrelais, Router, Funksysteme, Überspannungsschutz, Stromversorgungen sowie Steckverbinder und Kabel aus dem umfassenden Portfolio von Phoenix Contact eingesetzt. Die Versorgung des kompletten All Electric Society Parks erfolgt somit aus regenerativ erzeugter Energie aus Sonne und Wind (Bild 2). Energiespeicherung in Batterien Für die Speicherung der überschüssigen elektrischen Energie werden zwei im All Electric Society Park verbaute Batteriespeicher genutzt. Dabei handelt es sich um einen Lithium-Eisenphosphat-Speicher mit einer Kapazität von 1,2 Megawattstunden und einen Li-Ionen-Speicher, der 281 Kilowattstunden zur Verfügung stellt. Ferner übernimmt der kleinere der beiden Speicher, der sich im Ladepark befindet, die Funktion der Booster-Batterie für das Laden der Elektroautos. Sie erlaubt das Betanken, selbst wenn das örtliche Stromnetz dies gerade nicht zulassen würde (Bild 3). Energiesteuerung über ein Management- System Die Trafostation dient als zentraler elektrischer Knotenpunkt des All Electric Society Parks. Hier wird die gesamte elektrische Energie eingespeist, welche die Solaranlagen und der Windtree generieren, und an die Verbraucher verteilt. Dazu gehören beispiels- Bild 1: Beide Solarbäume werden einachsig der Sonne nachgeführt, sodass die PV-Module immer optimal zur Sonne ausgerichtet sind Bild 2: Die Blätter am Windbaum erzeugen auch bei geringem Wind elektrischen Strom Bild 3: Aufgrund der Batteriespeicher kann der AES- Park komplett aus erneuerbaren Quellen versorgt werden 71 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES Energie PRODUKTE + LÖSUNGEN weise die Ladestation, die Cubes, der Pavillon, die Außenbeleuchtung und die Bewässerung. Um einen guten Überblick über die Energieflüsse im Park zu erhalten, werden alle Abgänge von der Trafostation über IoT-fähige Energiemessgeräte EMpro von Phoenix Contact aufgenommen und zentral im eigenen Energie-Management-System ausgewertet. Auf dieser Grundlage steuert es den Park effizient und unterbrechungsfrei. Über die Trafostation erfolgt auch der Anschluss des All Electric Society Parks an das Unternehmensnetz von Phoenix Contact. Die Kommunikation zwischen dem Park und der Station übernimmt eine smartRTU von Phoenix Contact. Die modulare Fernwirklösung ist speziell für die Überwachung und Steuerung von Verteilnetzen sowie als Gateway für das Einspeisemanagement dezentraler Energieerzeugungsanlagen entwickelt worden. Die smartRTU übermittelt Status- und Fehlermeldungen an die Leitstelle im Pavillon, kann aber ebenfalls Steuerbefehle entgegennehmen (Bild 4). Begrünung an den Fassaden und auf dem Dach Hinter den Fenstern der Trafostation sind die Mittel- und Niederspannungsschaltanlage mit ihren Stromwandlern, Lasttrennschaltern und Sicherungen zu sehen. Die beiden großen Trafos mit einer Leistung von 1600 und 1100 Kilovoltampere befinden sich in separaten Räumen. Beim Bau der Station wurde besonderes Augenmerk auf die Nachhaltigkeit gelegt. So verzichtet die Mittelspannungsschaltanlage auf die klimaschädliche Schwefel-HEXA-Fluorid-Verbindung SF6 und verwendet stattdessen Luft als Isoliermedium. Außerdem kommt zur Kühlung der Trafos nicht mehr herkömmliches Mineralöl, sondern eine biologisch abbaubare Ester-Flüssigkeit zum Einsatz. Anstelle von Stahlbeton wird Carbon-Beton genutzt, will heißen, dass statt der typischen Stahlarmierung nun Matten aus Carbonfasern die Wände verstärken. Die Wandstärke ist so von 14 Zentimeter auf acht Zentimeter reduziert worden, da die Carbonfasern stärker sind und nicht gegen Durchrostung geschützt werden müssen. In Summe wird ungefähr ein Drittel an Beton eingespart. Die Begrünung an den Fassaden und auf dem Dach der Trafostation stellt nicht nur einen Eye-Catcher dar. Vielmehr sind Pflanzen gut für das Mikroklima und bieten darüber hinaus vielen kleinen Tieren einen Lebens- und Nistraum. Entsprechende Trafostationen werden zukünftig vor allem in Städten stehen, wo sie an heißen Sommertagen zu einer besseren Luft und Abkühlung beitragen. Technologien bereits vorhanden Das elektrische Energiemanagement basiert auf der offenen Steuerungstechnologie PLCnext Technology. Wie bereits erwähnt, stellt es sicher, dass sämtliche Parkteilnehmer zuverlässig mit elektrischem Strom versorgt sind. Die über die Energiemessgeräte aufgenommenen Energieflüsse werden ausgewertet, und es wird eine optimale Verteilung der Energie im Park vorgenommen. Die Einbindung der Parkteilnehmer - wie Wechselrichter, Speicher, Ladestationen sowie alle anderen Erzeuger und Verbraucher - in das Energie-Management-System erfolgt über MQTT an einen zentralen Broker. Von hier können die Daten und Werte sämtlichen Teilnehmern bereitgestellt werden. Mit dem All Electric Society Park möchte Phoenix Contact Wissen zum Zukunftsbild der All Electric Society vermitteln sowie die Vision in die Realität umsetzen. Bei den Mitarbeitenden, Kunden und der allgemeinen Öffentlichkeit soll ein Bewusstsein für die schon vorhandenen technischen Möglichkeiten geschaffen werden. Der All Electric Society Park zeigt auf leicht verständliche Weise, was die All Electric Society ausmacht und wie sie funktioniert. Anhand von realen Applikationen und einer didaktischen Aufbereitung wird veranschaulicht, wie eine lebenswerte Zukunft aussehen kann und welchen Nutzen die Menschen daraus ziehen. Bild 4: Das Thema Nachhaltigkeit wurde beim Bau der Ortsnetzstation konsequent umgesetzt Maren Gast, Produktmanagerin bei Tech- Education, New Business Fields, Phoenix Contact GmbH & Co.KG, Schieder-Schwalenberg Kontakt: www.phoenixcontact.com/ aespark AUTORIN Eingangsbildung: Luftaufnahme des All Electric Society Parks auf dem Unternehmensgelände von Phoenix Contact in Blomberg 72 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA Die urbane Verkehrswende Die in fünf Jahren Forschung an der ETH Zürich und dem Schweizer Forschungsinstitut Empa entstandene und über zwei Jahre bei viboo weiterentwickelte Technologie verändert grundlegend die Art und Weise, wie Heizsysteme in Bestandsgebäuden geregelt werden. Durch den intelligenten Einsatz selbstlernender, vorausschauender Algorithmen hat viboo verschiedenen Firmen sowie Städten geholfen, eine Reduzierung des Heizenergieverbrauchs um 20-40-% zu erreichen. Doch wie genau funktioniert diese wegweisende Technologie? Konventionelle Heizsysteme setzen auf reaktive Regeltechnologie: Ein Thermostatventil lässt Heizwasser durch den Heizkörper oder die Fußbodenheizung fließen, wenn es im Raum zu kalt ist, und verringert den Fluss, wenn es zu warm wird - allerdings immer reaktiv, und in der Regel zu spät. Stattdessen nimmt viboo eine proaktive Rolle ein. Der entscheidende Schritt in Richtung Energieeffizienz liegt im Erlernen des thermischen Verhaltens der Gebäude über einen Zeitraum von zwei Wochen: Die intelligente Cloud Plattform misst Raumtem- 30 % Energie sparen - mit vorausschauender Regelung Felix Bünning Die Notwendigkeit, CO 2 -Emissionen zu reduzieren, ist mittlerweile breit bei Privatpersonen wie in der Wirtschaft und der öffentlichen Hand angekommen. Als Resultat definieren Firmen, Städte und Gemeinden beeindruckende CO 2 -Absenkpfade, die nicht selten „Netto Null“ bis 2030 erreichen möchten. In dieser Zeit, in der die Klimakrise und steigende Energiepreise unsere Aufmerksamkeit auf die Dringlichkeit einer nachhaltigen Energieversorgung lenken, spielt das Schweizer Start-up „viboo“ eine entscheidende Rolle, welches den Heizenergieverbrauch im Bestand - sofort - signifikant absenken kann. 73 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES peraturen und Ventilpositionen im Gebäude und analysiert kontinuierlich das thermische Verhalten jedes Raumes. Dabei werden nicht nur die aktuellen Bedingungen berücksichtigt, sondern auch Wetterbedingungen einbezogen. In dieser Zeit lernt viboo ein mathematisches Modell des thermischen Verhaltens jedes einzelnen Raumes, einschließlich der Einflüsse von Wänden, Fenstern und anderen strukturellen Elementen. Sobald die Modelle erlernt sind, wird die Heizenergie optimiert. Alle paar Minuten werden aktuelle Messpunkte erfasst, die Wettervorhersage eingeholt, und mithilfe mathematischer Optimierung der optimale Wärmeeintrag für jeden einzelnen Raum errechnet. Dabei werden die Modelle genutzt, um zu simulieren, wie sich der Temperaturverlauf in jedem einzelnen Raum über die nächsten Stunden entwickeln wird. Die Optimierung wägt ab, wie der Energieverbrauch minimiert werden kann während alle Komfortvorgaben trotzdem eingehalten werden. Diese „vorausschauende Regelung“ ermöglicht es dann zum Beispiel, in öffentlichen Gebäuden sehr aggressive Nachtabsenkungen zu fahren. Denn für jeden einzelnen Raum berechnet der Algorithmus, wann er morgens anfangen muss zu heizen, um bei Betriebszeit wieder auf Komforttemperatur zu sein - und das in Abhängigkeit von der erlernten Trägheit des Raumes und den Wetterverhältnissen. Ebenfalls kann der Effekt von solarer Einstrahlung erfasst werden. Das System lernt welchen Effekt die Sonneneinstrahlung zu welcher Zeit auf welchen Raum hat, und kann somit vorausschauend die Heizleistung zurücknehmen, wenn sich der Raum durch die Sonne von selbst aufheizen wird. Das spart Energie und erhöht den Komfort. Die zugrunde liegende Technologie wird in der Wissenschaft „Modellprädiktive Regelung“ genannt. viboos erste Errungenschaft ist es, die dazu nötigen mathematischen Modelle innerhalb weniger Tage rein aus Messdaten zu erlernen, anstatt diese kostspielig individuell von einer IngenieurIn erstellen zu lassen. Dabei kommen Methoden der Künstlichen Intelligenz aus dem Bereich Regression zum Einsatz (siehe z.- B. Neuronale Netze, Random Forests, Lasso Regression etc.). Die Methoden werden mit physikalischen Grundprinzipien vorparametrisiert, welche immer gelten. So weiß das Modell z.-B., dass Wärme immer von warm nach kalt fließt, noch bevor es überhaupt mit Messdaten aus dem Gebäude in Kontakt gekommen ist. Dadurch entstehen Modelle, die schnell erlernbar und gleichzeitig immer physikalisch korrekt sind. Die zweite Neuerung ist, wie die prädiktive Regelung seinen Weg ins Gebäude findet. Firmen wie Dabbel, Brainbox AI, Recogizer und Aedifion bieten vorausschauende Regelung für topmoderne Bürogebäude an, indem sie auf das vorhandene Gebäudeleitsystem zugreifen. viboo bringt die Regelung in jedes ältere Bestandsgebäude, indem es seine Cloud-Plattform mit sogenannten „Smarten Thermostaten“ verbindet. Die Geräte ersetzen die herkömmlichen Thermostatköpfe an Radiatorheizungen und können innerhalb weniger Minuten installiert werden. So können ganze Schulhäuser innerhalb eines Tages auf den Weg zu 20-40 % Einsparungen gebracht werden. Ein Beispiel für den Erfolg dieser Technologie ist die Zusammenarbeit mit der Gemeinde Männedorf, bei der viboo in einer örtlichen Schule eingesetzt wurde. Die bestehenden Thermostate wurden durch Smarte Thermostate ersetzt, und die Algorithmen von viboo führten zu einer signifikanten Reduzierung des Wärmeverbrauchs. Zu viboos Kunden zählen neben weiteren Städten und Gemeinden auch Forschungseinrichtungen, Swisscom sowie das Schweizer Bundesamt für Bauten und Logistik und die Österreicher Bundesimmobiliengesellschaft. Der einfache Austausch von Heizkörperventilen und deren Anbindung an die viboo-Cloud ermöglicht es ab 2024 auch Kunden in Deutschland, Initiativen zur Energieeffizienz umzusetzen, ohne große Investitionen tätigen oder aufgrund von extensiven Sanierungsarbeiten Ausfallzeiten hinnehmen zu müssen. Um die Technologie in die Gebäude zu bringen, arbeitet viboo eng mit den führenden Herstellern Smarter Thermostate, wie Danfoss und Netatmo, zusammen. Die Projekte werden entweder selbst vom eigenen Installationsteam ausgeführt oder zusammen mit erfahrenen Installationsunternehmen. So ging viboo bereits 2022 eine Partnerschaft mit Bouygues ein, im letzten Jahr kamen außerdem Hälg und Cablex hinzu. Dazu Julie Vienne, Operations & Reliability Lead: „Uns ist es wichtig, die gesamte Projektkompetenz auf unserer Seite zu haben und möglichst nah bei der Kundin und dem Kunden zu sein. Gleichzeitig können wir besonders bei großen Projekten auf die jahrelange Erfahrung unserer Installationspartner zurückgreifen.“ Das Team von viboo, bestehend aus erfahrenen Unternehmern und Forschern der weltweit führenden Forschungseinrichtungen im Bereich Gebäudeautomation, möchte noch einen Schritt weitergehen: Sobald das thermische Verhalten eines Gebäudes erlernt ist, kann dieses Wissen nicht nur zum Energiesparen gebraucht werden, sondern auch um die thermische Masse des Gebäudes als virtuellen Speicher einzusetzen. So erklärt Benjamin Huber, CTO bei viboo: „Die BetreiberInnen von Energie PRODUKTE + LÖSUNGEN 74 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES Energie PRODUKTE + LÖSUNGEN thermischen und elektrischen Netzen haben zunehmend Probleme, diese bei steigengender Einspeisung durch volatile erneuerbare Energien stabil zu halten, oder Spitzenlasten abzudecken. Mit Hilfe von dynamischen Energiepreisen und vorausschauender Regelung können wir so optimieren, dass Gebäude dann Energie konsumieren, wenn diese verfügbar ist, und gleichzeitig den Komfort der NutzerInnen gewährleisten.“ Diese und weitere Funktionen werden sich in der Zukunft auf viboos Cloud- Plattform finden. Bis es so weit ist, hilft viboo vor allem dabei, schnell und kostengünstig Energie einzusparen und die Kunden und Kundinnen auf den angestrebten CO 2 -Absenkpfad zu bringen. Literatur: Bünning, F., Huber, B., Heer, P., Aboudonia, A., & Lygeros, J. (2020). Experimental demonstration of data predictive control for energy optimization and thermal comfort in buildings.-Energy and Buildings,-211, 109792. Bünning, F., Schalbetter, A., Aboudonia, A., de Badyn, M. H., Heer, P., & Lygeros, J. (2021, May). Input convex neural networks for building MPC. In-Learning for Dynamics and Control-(pp. 251-262). PMLR. Bünning, F., Warrington, J., Heer, P., Smith, R. S., & Lygeros, J. (2022). Robust MPC with data-driven demand forecasting for frequency regulation with heat pumps.-Control Engineering Practice,-122, 105101. Dr. Felix Bünning CEO und Co-Founder viboo, Dübendorf (CH) Kontakt: felix.buenning@viboo.io AUTOR Huber, B., Bünning, F., Decoussemaeker, A., Heer, P., Aboudonia, A., & Lygeros, J. (2021, November). Benchmarking of data predictive control in a real-life apartment during heating season. In- Journal of Physics: Conference Series- (Vol. 2042, No. 1, p. 012024). IOP Publishing. Bünning, F., Heer, P., Smith, R. S., & Lygeros, J. (2023). Increasing electrical reserve provision in districts by exploiting energy flexibility of buildings with robust model predictive control.- Advances in Applied Energy,-10, 100130. Titelbild: Das Verwaltungsgebäude der Empa. Hier konnte durch viboo 31 % Heizenergie eingespart werden. 75 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES THEMA Die urbane Verkehrswende Bei der Erstellung einer Verbindungsleitung von der Stadt Tamm zur Biogasanlage im benachbarten Markgröningen setzte die mit der Ausführung beauftragte Eurovia Bau GmbH, Renningen, - sie bildet gemeinsam mit der OMEXOM GA Süd GmbH die Dach-ARGE Nahwärme Zentrum Tamm 2023 - 160 Kunststoff-Baustraßenelemente der terra infrastructure GmbH für den Schutz des landwirtschaftlich geprägten Baufeldes ein. Während der Baumaßnahme konnte die Kunststoffbaustraße mit ihren produkttechnischen Eigenschaften punkten - so unter anderem durch ihre einfache Verlegung und eine optimale Lastverteilung bei der Befahrung durch die eingesetzten Baufahrzeuge. Die Stadt Tamm im Landkreis Ludwigsburg in Baden-Württemberg bereitet sich auf die Wärmewende vor. Konsequent und mit der Unterstützung von EU-Fördermitteln will man weg von Öl und Gas. 2030 sollen die knapp 13.000 Einwohner der Kommune klimaneutral mit Wärme versorgt werden. Bereits 2022 wurden im Auftrag der Stadtwerke Tamm die ersten zwei Kilometer Fernwärmeleitungen im Stadtgebiet verlegt. „Mit der „Nahwärmeversorgung Zentrum Tamm Projekt 23“ folgte 2023 die zweite Ausbaustufe mit weiteren zwei Kilometern im Stadtgebiet“, erklärt Dipl.-Ing. (FH) Michael Schunk, ISTW Planungsgesellschaft mbH, Ludwigsburg. „Gleichzeitig wurde mit einer weiteren ca. 1,8 Kilometer langen Fernwärmeleitung die Anbindung zur Biogasanlage in Markgröningen hergestellt.“ Von hier soll nach Fertigstellung das geplante neue Fernwärmenetz mit erneuerbarer Wärme für die angeschlossenen Haushalte beliefert werden. Fachgerechte Verlegung Die neue Fernwärmeleitung aus Kunststoffmantelrohren - es handelt sich um zwölf Meter lange Doppelrohre DN 500 mit Vor- und Rücklauf in der Nennweite von DN 125 - wird üblicherweise in einer Sandbettung verlegt. Laut Bautechniker Phillip Brösecke, Bauleiter Eurovia Bau GmbH, erfolgte die Herstellung der Leitungszone mit steinfreiem, nicht bindigem Natursand in der Körnung 0/ 2. Bei der fachgerechten Verdichtung des Leitungsgrabens wurde dann das Füllmaterial lagenweise eingebaut. Dabei ist insbesondere darauf zu achten, dass die Leitung in ihrer Lage nicht verändert wird. Um Schäden in den neuen Leitungsabschnitten zu verhindern, die durch Temperaturschwankungen und dem damit verbundenen Ausdehnen oder Schrumpfen der Rohre entstehen könnten, wurden darüber hinaus entsprechend der Berechnungen der Planer in vorgegebenen Abständen Dehner-Bögen eingebaut. Bei der Verlegung wurden die Kunststoffmantelrohre mittels Stumpfnaht bzw. Rundnaht miteinander verschweißt, wobei die einzelnen Rohrverbindun- Kunststoffbaustraße schützte die Ackerflächen Ausbau des Fernwärmenetzes in Tamm 76 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES Kommunale Wärmewende gen zerstörungsfrei geprüft wurden. Abschließend erfolgte die Nachdämmung des Bereiches mit einer Schrumpfmuffe und Verschäumung. Schutz des Bodens im Fokus Während die Verlegung der neuen Fernwärmeleitungen innerorts durch viele querende Leitungen geprägt ist - so etwa Gas- und Wasserleitungen - stand bei den Bauarbeiten außerorts der Schutz des Baugrundes im Vordergrund. „Insbesondere die Landwirte äußerten Bedenken, dass ihre Ackerflächen bei der Einrichtung einer klassischen Baustraße aus Schotter oder anderen Baumaterialien erheblich in Mitleidenschaft gezogen werden könnten“, so Schunk weiter. „Deshalb haben wir gemeinsam eine alternative Lösung gesucht und uns letztendlich für den Einsatz der mobilen Kunststoffbaustraße von terra infrastructure entschieden.“ Gleichzeitig wurde mit den betroffenen Landwirten eine Vereinbarung getroffen, dass diese einen ca. fünf Meter breiten Streifen ihrer Ackerflächen für die Befahrung durch Baufahrzeuge und die Lagerung von Baumaterialien zur Verfügung stellen. Im Gegenzug verpflichteten sich die Baupartner, den Untergrund nach Beendigung der Bauarbeiten möglichst wieder in den ursprünglichen Zustand zu versetzen. Um das sicherzustellen, wurde für den betroffenen Baugrund vorab und nach dem Rückbau der Baustraße von der Planbar Güthler GmbH ein Bodengutachten erstellt. Leichtgewicht mit hoher Traglast Für Bauleiter Brösecke erwies sich der Einsatz der mobilen Baustraße als richtige Entscheidung. Die teilweise 30 bis 40 Tonnen schweren Lkw konnten problemlos den anfallenden Aushub abtransportieren und die benötigten Baumaterialien anliefern. Ebenso reibungslos gestaltete sich der Baustellenbetrieb mit dem eingesetzten Mobilbagger. „Bei den Kunststoffelementen handelt es sich um regelrechte Leichtgewichte, für deren An- und Abtransport keine Spezialfahrzeuge nötig“, sagt Jürgen Klausmann, Gebietsleiter Grabenverbau RB Süd, Baden-Württemberg, terra infrastructure GmbH. Ein einziger LKW kann je nach Größe bis zu 75 Platten transportieren, was sich positiv auf die Transportkosten auswirkt. Die beidseitig profilierten Elemente bestehen aus Polyethylen und sind weitestgehend ohne vorherige Erdarbeiten verlegbar. Es gibt sie in den Abmessungen 3,00 Meter x 2,40 Meter und in der Stärke von 4,70 Zentimetern. Trotz ihres relativ geringen Eigengewichtes von rund 280 Kilogramm bzw. 295 Kilogramm pro Platte beträgt die Traglast in Abhän- PRODUKTE + LÖSUNGEN 160 Kunststoff- Baustraßenelemente sorgten für den Schutz des landwirtschaftlich geprägten Baufeldes bei der Verlegung einer 1,8 Kilometer langen Fernwärmeleitung. Foto: terra infrastructure Die teilweise 30 bis 40 Tonnen schweren Lkw konnten problemlos den anfallenden Aushub abtransportieren und die benötigten Baumaterialien anliefern. Foto: terra infrastructure \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikationswissen schaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissen schaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Altphilologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikations wissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprach wissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Alt philologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissenschaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft \ Tourismus \ VWL \ Maschinenbau \ Politikwissenschaft \ Elektrotechnik \ Mathematik & Statistik \ Management \ Altphilologie \ Sport \ Gesundheit \ Romanistik \ Theologie \ Kulturwissen schaften \ Soziologie \ Theaterwissenschaft \ Geschichte \ Spracherwerb \ Philosophie \ Medien- und Kommunikationswissenschaft \ Linguistik \ Literaturgeschichte \ Anglistik \ Bauwesen \ Fremdsprachendidaktik \ DaF \ Germanistik \ Literaturwissenschaft \ Rechtswissenschaft \ Historische Sprachwissenschaft \ Slawistik \ Skandinavistik \ BWL \ Wirtschaft BUCHTIPP Hans-Joachim Gressmann Abwehrender und Anlagentechnischer Brandschutz Maßnahmen für den Brandschutz und die Brandbekämpfung bei Planung, Errichtung und Betrieb von Bauwerken 6., überarbeitete und erweiterte Auflage 2022, 751 Seiten €[D] 89,00 ISBN 978-3-8169-3527-8 eISBN 978-3-8169-8527-3 expert verlag - Ein Unternehmen der Narr Francke Attempto Verlag GmbH + Co. KG Dischingerweg 5 \ 72070 Tübingen \ Germany Tel. +49 (0)7071 97 97 0 \ Fax +49 (0)7071 97 97 11 \ info@narr.de \ www.narr.de Dieses Buch gibt Interessierten auf der Ebene der aktuellen technischen Regeln eine Einführung in den Abwehrenden und Anlagentechnischen Brandschutz und versetzt sie so in die Lage, die brandschutztechnischen Maßnahmen im Rahmen einer ganzheitlichen Gebäudeplanung sinnvoll einzubeziehen. Die Art und Tiefe der Darstellungen ist so gewählt, dass sich Leser: innen unschwer ein Verständnis für Inhalte und Zweck des Regelwerkes erarbeiten können. Inhalt Brandschutz als gesellschaftliche Aufgabe - Die Rolle der Feuerwehren - Flächen für die Feuerwehr - Löschwasserversorgung - Brandmeldeanlagen - Anlagen zur Brandbekämpfung und Brandvermeidung - Anlagen zur Rauch- und Wärmefreihaltung - Kühlungseinrichtungen - Einrichtungen nur für die Feuerwehr - Anlagen zur Löschwasserrückhaltung - Anlagentechnischer Brandschutz für Aufzüge - Sprachalarmanlagen - Sicherheitsbeleuchtung und Rettungswegkennzeichnung 78 1 · 2024 TR ANSFORMING CITIES Kommunale Wärmewende PRODUKTE + LÖSUNGEN gigkeit vom Untergrund ca. 160 t/ m2. Hinzu kommt: „Die Elemente sind einfach und schnell zu verlegen und sorgen für eine optimale Lastverteilung“, so Klausmann weiter. „Das trägt zu wirtschaftlichen Abläufen auf der Baustelle bei.“ Ebenso erwähnenswert ist, dass die Elemente der Kunststoffbaustraße auf fast jedem Untergrund eingesetzt werden können. So etwa zum Schutz des Untergrunds bei temporären Baustellenzufahrten wie in Tamm, aber auch als Wegeverbreiterung oder Lagerfläche, sowie als Kran- und Montageplattform. Der Einsatz der Kunststoffbaustraße in Tamm hat sich gelohnt. Nach dem Entfernen der Elemente konnten keine größeren Schäden am Untergrund festgestellt werden. In ihrem Fazit waren sich die Baupartner einig: Der Einsatz der mobilen Baustraße hat wesentlich dazu beigetragen, den sensiblen Untergrund weitestgehend zu schützen. Eingangsabbildung: Die Baustraßen-Elemente sind einfach und schnell zu verlegen und sorgen für eine optimale Lastverteilung. Foto: terra infrastructure IMPRESSUM 9. Jahrgang (2024) Verlag expert verlag - Ein Unternehmen der Narr Francke Attempto Verlag GmbH + Co. KG Dischingerweg 5 72070 Tübingen Tel. +49 7071 97 97 0 Fax +49 7071 9797 11 info@narr.de www.narr.de Redaktionsleitung Dipl. Phys. Ulrich Sandten-Ma Tel. +49 7071 97 556 56 redaktion@transforming-cities.de Redaktion Patrick Sorg, M.A. Tel. +49 7071 97 556 57 redaktion@transforming-cities.de Anzeigen Tel. +49 7071 97 97 10 Fax +49 7071 97 97 11 anzeigen@narr.de Gültig ist die Anzeigenpreisliste Nr. 9 vom 01.01.2024 Vertrieb und Abonnentenservice Tel. +49 7071 97 97 10 Fax +49 7071 97 97 11 abo@narr.de Erscheinungsweise 4 x im Jahr Bezugsbedingungen Die Bestellung des Abonnements gilt zunächst für die Dauer des vereinbarten Zeitraumes (Vertragsdauer). Eine Kündigung des Abonnementvertrages ist mit einer Frist von vier Wochen zum Ende des Berechnungszeitraumes schriftlich möglich. Erfolgt die Kündigung nicht rechtzeitig, verlängert sich der Vertrag und kann dann zum Ende des neuen Berechnungszeitraumes schriftlich gekündigt werden. Bei Nichtlieferung ohne Verschulden des Verlages, bei Arbeitskampf oder in Fällen höherer Gewalt besteht kein Entschädigungsanspruch. Zustellmängel sind dem Verlag unverzüglich zu melden. Es ist untersagt, die Inhalte digital zu vervielfältigen oder an Dritte weiterzugeben, sofern nicht ausdrücklich vereinbart. Bezugsgebühren Jahresabonnement print+online Inland: EUR 172,- (inkl. MwSt., zzgl. EUR 12,- Versandkosten) Jahresabonnement print+online Ausland: EUR 172,- (mit UID ohne VAT, zzgl. EUR 25,- Versandkosten) Jahresabonnement eOnly Inland: EUR 160,- (inkl. Mwst., keine Versandkosten) Jahresabonnement eOnly Ausland: EUR 160,- (mit UID ohne VAT, keine Versandkosten) Jahresabonnement print Inland: EUR 132,- (inkl. MwSt., zzgl. EUR 12,- Versandkosten) Jahresabonnement print Ausland: EUR 132,- (mit UID ohne VAT, zzgl. EUR 25,- Versandkosten) Für Jahresabonnements für Privatpersonen gelten reduzierte Preise: Jahresabonnement print Inland EUR 79,00 (inkl. MwSt., zzgl. EUR 12,- Versandkosten) / Jahresabonnement eOnly Inland EUR 95,- (inkl. Mwst., keine Versandkosten) Einzelheft print: EUR 35,- (Inland inkl. MwSt., Ausland exkl. MwSt.), zzgl. 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Die Zeitschrift liefert fundierte Fachinformation für Projektmanager: innen u. a. in Industrie, Bauwesen, Beratungs- und Ingenieurbüros, im Bereich der Softwareentwicklung und im Dienstleistungsgewerbe. Das Themenspektrum reicht von wissenschaftlichen Fachbeiträgen zu Methoden und Techniken des Projektmanagements bis hin zu Praxis- und Erfahrungsberichten aus dem Projektalltag. Neben grundlegenden Orientierungsbeiträgen liefert die Fachzeitschrift auch Beiträge über Techniken und Verfahren des Projektmanagements und berichtet über Projektfallstudien. Sie schlägt so eine Brücke zwischen Theorie und Praxis. Herausgegeben wird das Fachmagazin von der GPM Deutsche Gesellschaft für Projektmanagement e. V. unter Mitwirkung der Schweizerischen Gesellschaft für Projektmanagement spm und Projekt Management Austria pma. ISSN 2941-0878 Î Infos zum Abonnement per eMail unter abo@narr.de Das Jahresabonnement kostet € 67,- (print) bzw. € 198,- (print + online), Vorzugspreis für private Leser: innen € 88,- (print + online), das Einzelheft € 20,- (alle Preise zzgl. Postgebühr). GPM Deutsche Gesellschaft für Projektmanagement e. V. Projektmanagement und Nachhaltigkeit PROJEKTMANAGEMENT AKTUELL 3 (2023) 1. Auflage 2023, 80 Seiten €[D] 20,00 ISBN 978-3-381-10161-0 GPM Deutsche Gesellschaft für Projektmanagement e. V. Digitalisierung im Projektmanagement PROJEKTMANAGEMENT AKTUELL 1 (2023) 1. Auflage 2023, 76 Seiten €[D] 20,00 ISBN 978-3-381-10031-6 GPM Deutsche Gesellschaft für Projektmanagement e. V. Arbeit der Zukunft - was Projekte beitragen PROJEKTMANAGEMENT AKTUELL 2 (2023) 1. Auflage 2023, 84 Seiten €[D] 20,00 ISBN 978-3-381-10151-1 GPM Deutsche Gesellschaft für Projektmanagement e. V. Zukunft des Projektmanagements PROJEKTMANAGEMENT AKTUELL 5 (2022) 1. Auflage 2022, 84 Seiten €[D] 20,00 ISBN 978-3-7398-9120-0 Herausgeber: GPM Deutsche Gesellschaft für Projektmanagement e. V. Unter Mitwirkung von: spm - Swiss Project Management Association und Projekt Management Austria Projekte für die Gesellschaft PROJEKTMANAGEMENT AKTUELL 4 (2023) 1. Auflage 2023, 68 Seiten €[D] 20,00 ISBN 978-3-381-10171-9 erscheint fünfmal im Jahr Übersicht über alle Hefte: narr.digital/ journal/ pm Weitere Informationen und Anmeldung unter www.tae.de/ go/ bauwesen Besuchen Sie unsere Seminare, Lehrgänge und Fachtagungen. Geotechnik Verkehrswegebau und Wasserbau Konstruktiver Ingenieurbau Bautenschutz und Bausanierung Umwelt- und Gesundheitsschutz Energieeffizienz Baubetrieb und Baurecht Facility Management Ein Großteil unserer Seminare wird unterstützt durch das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds. 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