Wie kann der Ausstieg aus Kohle und Atomkraft durch den Einsatz von regenerativer Energie in St?dten und Gemeinden gelingen? ENsource, ein Forschungsverbund aus Hochschulen, Universit?ten und Forschungseinrichtungen in Baden-Württemberg, legt hierfür fünf Fallstudien vor:

• Stuttgart
• Mannheim
• Schwieberdingen,
• Rainau (Ostalbkreis)
• Insel Mainau

Das Ziel von ENSource mit dem Schwerpunkt urbane Energiesysteme und Ressourceneffizienz ist:

?2050 werden ca. 70 % der Weltbev?lkerung in St?dten leben – mit entsprechenden Auswirkungen auf Energiebedarf und CO2-Aussto?. In St?dten wird über das Gelingen der Klima- und Energiewende entschieden“, so der Informatiker Coors. Die gr??ten Einsparpotenziale und somit auch das Potenzial, CO2 zu reduzieren, liegen in der Verringerung des W?rmeverbrauchs von Geb?uden. Die Ziele von ENsource lehnen sich an denen des Landes Baden-Württemberg im Bereich der Energiewende an: 50 % Energieeinsparung, 80 % erneuerbare Energien und 90 % weniger Treibhausgase. ENsource wird mit Mitteln des Landes (MWK) und EU (EFRE) gef?rdert.

Baukasten mit vielen Tools für ganzheitliche Konzepte

?Wir zeigen im Forschungsverbund Wege auf, wie etwa m?glichst viel Strom und W?rme aus erneuerbaren Energiequellen wie Photovoltaik, Windkraft oder Bioenergie eingespeist werden kann,“ erl?utert der Wissenschaftler. Die Forschenden bieten ganzheitliche Konzepte und L?sungen für Quartiere an, indem sie Szenarien entwickeln und berechnen. ?Wir k?nnen über die M?glichkeiten und verschiedene Szenarien informieren, die Umsetzung liegt jedoch bei den Entscheidungstr?gern in den Kommunen und Unternehmen“, betont Coors.

Die Forschenden des ENsource-Konsortiums arbeiten interdisziplin?r zusammen und stammen unter anderem aus den Bereichen Ingenieurwesen, Informatik, Stadtplanung, Architektur und Forst- und Agrarwirtschaft. Diese breite Fachexpertise wird in ENsource genutzt, um die L?sungen für die Energiewende aus m?glichst vielen Blickwinkeln zu betrachten. Dabei haben die Forschenden unter anderem einen Baukasten von Tools und wissenschaftlichen Methoden wie der computergestützten Modellierung, Simulation und Optimierung entwickelt. Damit wollen sie Kommunen und Unternehmen fundierte Entscheidungshilfen geben, welche modernen Energiesysteme sie verwenden k?nnen, die erneuerbare Energien optimal integrieren und die ressourceneffizient sowie wirtschaftlich sind.

Zukunftsszenarien für nachhaltige Energieversorgung

Vor allem die Sektorenkoppelung, die Umwandlung von überschüssigem Strom in W?rme und K?lte, spielt eine wichtige Rolle. Das hei?t, wie Biomasse, Wasserstoff oder überschüssiger Strom aus Windkraft, Photovoltaik im W?rme- und Mobilit?tsektor miteinander verknüpft und optimal genutzt werden k?nnen. Im Bereich Energiemanagement wird erforscht, wie etwa überschüssiger Solarstrom am Mittag optimal genutzt werden kann, indem der Energiebedarf darauf ausgerichtet wird. Geodaten wie 3D-Geb?udemodelle spielen als Datengrundlage eine wesentliche Rolle, erl?utert der Geo-Informatiker Coors. Vor allem auch in Neubaugebieten, die noch erschlossen werden, brauchen Stadtplaner in einem frühen Stadium Anhaltspunkte, für welche Energiesysteme sie sich entscheiden k?nnen. Das trifft auch bei den Fallstudien zu für das ehemalige Kasernengel?nde in Mannheim und in Stuttgart St?ckach auf dem Gel?nde der EnBW.  Auch die Gemeinde Rainau (Ostalbkreis), eine weitere ENsource-Fallstudie, hat sich vorgenommen, im Bereich Energieversorgung und Klimaschutz zum Leuchtturm zu werden, und das mit einem Mix aus Windkraft, Photovoltaik, Wasserstoff und Biomethan. Auf der Insel Mainau am Bodensee werden verschiedene Ma?nahmen im Rahmen eines Energie- und Klimaschutzkonzeptes thematisiert. Beispielsweise werden Zukunftsszenarien für die Energieversorgung unter Berücksichtigung verschiedener Systemkomponenten (Photovoltaik, Solarthermie, W?rmepumpen, Biogas etc.) simuliert. Partner ist hier die Mainau GmbH. Am Standort von Bosch in Schwieberdingen sollen Methoden zur Betriebs- und Prozessoptimierung bei maximaler Ressourceneffizienz entwickelt und umgesetzt werden. Für den gesamten Standort soll ein langfristiges Versorgungsszenario mit hohem Anteil erneuerbarer Energiequellen und Kraft-W?rme-K?lte-Koppelungen (KWKK) erarbeitet werden. Die KWKK ist die gekoppelte Erzeugung von elektrischer Energie, W?rme und K?lte.

Die Vertreter von ENsource diskutieren die Ergebnisse der einzelnen Fallstudien im Zuge eines virtuellen Dialogforums im Juli mit rund 60 beteiligten Akteuren aus den Kommunen, Stadtplanung, Energiewirtschaft, Industrie und Wirtschaft. Die Veranstaltung findet an drei Workshop-Terminen im Juli statt (am 1./6./15. Juli 2020). Ursprünglich war ein eint?giges Dialogforum an der HFT Stuttgart geplant, dieses wurde wegen der Coronavirus-Pandemie virtuell konzipiert.