D²HeaTEC: Klimafreundliche Wärme im Wohnquartier
Forschungsprojekt zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung in Bestandsquartieren
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Das Forschungsprojekt D²HeaTEC (Dekarbonisierung der Nahwärmeversorgung im Bestandsquartier durch techno-ökonomische Betriebsführung) entwickelt innovative Lösungen für eine klimafreundliche Wärmeversorgung in bestehenden Wohnquartieren.
Um die Klimaziele im Wärmesektor zu erreichen, müssen wir die Geschwindigkeit der Emissionsminderung deutlich steigern. Der Wärmesektor ist dabei besonders wichtig: Über 90% des Energieverbrauchs in Gebäuden wird für die Bereitstellung von Wärme benötigt. Das sind mehr als 30% des gesamten Endenergieverbrauchs in Deutschland.
Unser Projekt verbindet technische Regelungssysteme mit wirtschaftlichen Anreizmechanismen und bezieht die Bewohner aktiv mit ein. So entwickeln wir Lösungen, die ökologisch nachhaltig, wirtschaftlich tragfähig und sozial gerecht sind. Das Projekt wird im Rahmen des 8. Energieforschungsprogramms vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie(BMWE) gefördert.
Unsere Ziele
Technische Steuerung mit wirtschaftlichen Anreizen
Wir untersuchen, wie technische Steuerung und wirtschaftliche Anreize zusammenspielen können. Unser Ziel ist es, Lösungen zu finden, die sowohl umweltfreundlich als auch wirtschaftlich sinnvoll sind. Im Projekt testen wir verschiedene Ansätze, um die Wärmeversorgung in Bestandsquartieren nachhaltiger zu gestalten.
Digitale Simulation von Wärmeversorgungslösungen
Mit Computermodellen können wir verschiedene Möglichkeiten für die Wärmeversorgung testen. Diese Simulationen helfen uns zu verstehen, welche Maßnahmen sinnvoll sein könnten und wie sich unterschiedliches Heizverhalten auswirkt. So können wir besser einschätzen, welche Lösungen für Wohnquartiere wie Ihres geeignet sind.
Bewohnerinformation und -beteiligung
Wir entwickeln eine App, die Informationen zum Wärmeverbrauch bereitstellt und Energiespartipps gibt. Teilnehmende Bewohner können ihre Erfahrungen und Meinungen einbringen. Wir möchten herausfinden, wie Informationen und Beteiligungsmöglichkeiten die Akzeptanz für neue Wärmelösungen im Quartier fördern können.
Unsere Testquartiere
In unserem Projekt vergleichen wir zwei Wohnquartiere im Kölner Stadtteil Bilderstöckchen, die sich in ihrer Wärmeversorgung grundlegend unterscheiden. Diese Unterschiede bieten uns wertvolle Einblicke für die Entwicklung klimafreundlicher Heizlösungen.
Bestandsquartier
Das erste Quartier repräsentiert einen typischen Gebäudebestand, wie er in vielen deutschen Städten zu finden ist. Es umfasst 175 Wohnungen mit einer Gesamtfläche von 14.300 m². Die Wärmeversorgung erfolgt über eine zentrale Gasheizung mit 850 kW Leistung, die auch die zentrale Warmwasserbereitung für alle Wohnungen übernimmt.
Der Gebäudezustand entspricht dem typischen Sanierungsstand älterer Wohngebäude. Im Jahr 2021 wurden 1.586 MWh Wärme verbraucht, was etwa 317,2 Tonnen CO₂-Emissionen verursachte.
Umfänglich saniertes Bestandsquartier
Das zweite Quartier zeigt dagegen, wie eine moderne, klimafreundliche Wärmeversorgung aussehen kann. Es besteht aus 18 Wohngebäuden mit jeweils 16 bis 40 Wohnungen. Für diese Gebäude übernimmt die RheinEnergie AG die Wärmeversorgung.
Die Gebäude wurden umfassend energetisch saniert, einschließlich moderner Wärmedämmung an den Fassaden, neuer energiesparender Fenster und Vorsatzbalkonen, die Wärmebrücken vermeiden. Jedes Gebäude verfügt über eine eigene Wärmezentrale mit mehreren Wärmepumpen und elektrischen Heizstäben sowie dezentralen Warmwasserspeichern.
Die Heizanlagen werden mit Strom aus Photovoltaikanlagen und zertifiziertem Ökostrom betrieben. Der jährliche Wärmebedarf des gesamten Quartiers beträgt etwa 2,60 Millionen kWh.
Wissenschaftlicher Ansatz
Die beiden Quartiere bieten aufgrund ihrer Lage im selben Stadtteil vergleichbare Rahmenbedingungen für die Forschung. Das Projekt erfasst verschiedene Daten zur Wärmeversorgung und Energienutzung, um neue Erkenntnisse für die zukünftige Gestaltung von energieeffizienten Wohnquartieren zu gewinnen.
Die gewonnenen Informationen sollen dazu beitragen, Lösungen für eine klimafreundliche und wirtschaftliche Wärmeversorgung in Wohnquartieren zu entwickeln, die sowohl den Bewohnern als auch der Umwelt zugutekommen.