Systemisch optimierte Sanierungsstrategien für energieflexible CO2-neutrale Quartiere

Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien und der Elektrifizierung des Wärme- und Verkehrssektors steigt die Notwendigkeit, Engpässen in den Verteilnetzen vorzubeugen. Gebäuden kommen dabei neue Aufgaben als sektorale Schnittstellen zu, da sie sich vom Verbraucher zum Energieerzeuger und -speicher entwickeln. Zu den Zielsetzungen für den Gebäudesektor, die aktuell auf Verbesserungen des Energiestandards von Einzelgebäuden fokussieren, tritt nun auch der Beitrag als Flexibilitätsbausteine im Niederspannungsnetz.

Während bisherige Forschungsarbeiten ein netzdienliches Verhalten von Gebäuden und Quartieren insbesondere durch entsprechende Betriebsstrategien und Regelkonzepte adressierten, untersucht das Projekt ReFlex die spezifischen Stellschrauben bei den Sanierungsstrategien. Es erarbeitet eine differenzierte Grundlage, wie lokal angepasste Sanierungsmaßnahmen im Quartiersverbund aussehen sollten, damit der Gebäudebestand seine neue Rolle als Akteur in der Energieinfrastruktur CO2-optimiert spielen kann.

Hierfür wurden simulationsbasierte Untersuchungen an exemplarischen Quartierstypen in Form der Szenarien Stadt – Stadtrand – Land durchgeführt. Als Untersuchungskontext unterscheiden sie sich wesentlich hinsichtlich Netzanforderungen, Gebäudenutzungen und -strukturen, lokalen erneuerbaren Erzeugungspotenzialen und Ladeansprüchen für Elektrofahrzeuge. Es wurden Teilmodelle für die Komponenten des Quartiers entwickelt, einheitlich in Python implementiert und in einem Gesamtsystemmodell zusammengeführt, sodass die Szenarien in Jahressimulationen analysiert werden können.

Im Projekt sind Sanierungsstrategien untersucht, die über die Energieeinsparung und Nutzung erneuerbarer Energien hinaus auch die Energieflexibilität gezielt berücksichtigen und neue Finanzierungspotenziale durch Prosuming erschließen. So unterstützt das Projekt gleichzeitig die Transformation zu einem klimaneutralen Gebäudebestand und zu einem zukunftsfähigen Energiesystem.