Themenfeld 5: Technologien für urbane Energiesysteme – Die Stadt als Energieschwamm

Die Versorgung der Stadt erfolgt traditionell aus dem Umland, in Zukunft jedoch verstärkt mit erneuerbarer Energie, z.B. mit fluktuierender Energie aus Wind und Sonne. Es stellt sich dabei die Frage, wie die Energieinfrastruktur einerseits und die Energienutzungskonzepte und -technologien anderseits gestaltet werden müssen, um in Zukunft diese Energie optimal und mit maximaler Wertschöpfung für die Stadt zu nutzen. Insbesondere sind Technologien und Lösungen zu entwickeln, die es ermöglichen die Energieversorgungs- und Energienutzungssysteme der Stadt so zu flexibilisieren, dass die Stadt quasi als „Energieschwamm“ das zunehmend fluktuierende Energiedargebot aus Stadtgebiet und Umland optimal aufnehmen kann. Einige Projekte zum Thema Hybridnetze und auch zum Thema Austausch Stadt Umland werden bereits realisiert.

Fragen zu Themenfeld 5:

  • Welchen Forschungsbedarf sehen Sie im Bereich Integration unterschiedlicher Speichertechnologie in spezifisch urbanen Anwendungen? Sind Herausforderungen unterschiedlicher Spannungsebenen bei der Speicherintegration hinreichend bekannt, um entsprechend Dienstleistungen zu entwickeln? Gibt es noch Forschungsbedarf für die Weiterentwicklung entsprechender Leistungselektronik zur besseren Integration von elektrischen Speichern in urbanen Anwendungsfällen? Sind Lösungspfade zur Reduktion hoher Transaktions- und Investitionskosten von Speichertechnologien im urbanen Kontext hinreichend erforscht? Gibt es Bedarf Visionen neuer Beteiligungsformen – „Bürgerspeicher“? – im Bereich intelligenter Nutzung von Speichern zu erforschen?
  • Welche spezifischen Fragestellungen sehen Sie für den Bereich energieträger-übergreifender Hybridnetze? Auf welche Bereiche soll der Fokus in den Themenfeldern Power-to-Gas und Power-to-Heat/Cold gelegt werden? Wie kann gesteigerte Effizienz im Bereich thermischer Speicherung genutzt werden? Welcher Forschungsbedarf besteht Ihrer Meinung nach im Bereich Planung und Management von Hybridnetzen? Inwieweit soll die Erforschung einer Integration von saisonalen Großwärmespeichern und Großwärmepumpen gefördert werden?
  • Welcher Fokus soll Ihrer Meinung nach im Bereich der Erforschung von Lösungen für den Energieaustausch zwischen Stadt und Umland gelegt werden? Inwieweit soll neben technischen Fragestellungen die Erforschung neuer Akteure und neuer Beteiligungsmodelle entlang dieser Wertschöpfungskette gefördert werden?

21 thoughts on “Themenfeld 5: Technologien für urbane Energiesysteme – Die Stadt als Energieschwamm

  1. Fechner Hubert

    Die Kleinwindkraft stellt in urbanen Gebieten neben der Photovoltaik eine der wenigen Möglichkeiten dar, um umweltfreundlich und emissionsarm elektrische Energie zu erzeugen. Bisherige Studien zeigen jedoch, dass verfügbare Kleinwindenergieanlagen (KWEA) nur bedingt für den Einsatz in der Stadt bzw. die dort vorherrschenden Windverhältnisse geeignet sind. Um eine nennenswerte Verbreitung von KWEA in der Stadt bzw. generell in dicht bebauten Gebieten zu ermöglichen, sind aus heutiger Sicht neue Anlagenkonzepte zu entwickeln. Eine der damit verbundenen Herausforderungen ist jedoch, das nach wie vor geringe Wissen über die Windverhältnisse in dicht bebauten Gebieten, speziell deren Beeinflussung durch Gebäude und andere Bauwerke. Erste Studien zu diesem Thema (z. B. Two-Dimensional Model of Wind Flow on Buildings to Optimize the Implementation of Mini Wind Turbines in Urban Spaces) haben zwar ein grundlegende Verständnis dafür geschaffen, dennoch gibt es hier noch einiges an Forschungsbedarf um die Zusammenhänge besser zu verstehen und bei der Entwicklung neuer bzw. der Optimierung bestehender Anlagenkonzepte berücksichtigen zu können.
    Die Entwicklung neuer Konzepte ist jedoch nur eine Option um den Einsatz von Kleinwindkraftanlagen in urbanen Gebieten zu forcieren. Ein besseres Verständnis der Windverhältnisse in der Stadt bietet darüber hinaus einerseits die Möglichkeit geeignete urbane Standorte für bestehende Kleinwindkrafttechnologien zu identifizieren und andererseits Stadtquartiere und Gebäude im Sinne einer energieorientierten, windkraftfreundlichen Gebäude- bzw. Stadtgestaltung zu optimieren.

  2. René Bolz, Umwelt Management Austria

    • Bedarfsgerechte Bereitstellung von Strom aus fluktuierenden erneuerbaren Energiequellen: Darstellung der technischen Möglichkeiten bei PV und Wind sowie finanzieller Aspekte von Technologien, Best-Practice, Finanzierung von Projekten und der Begleituntersuchung, Untersuchung der rechtlichen Hemmnisse, …

  3. Wien Energie

    Mit Interesse verfolgen wir die Diskussion zu offenen Forschungsthemen für die Stadt der Zukunft. Folgende Forschungsfragen sind ergänzend zu den bereits genannten Themen aus Sicht von Wien Energie zu nennen:

    - Bei der Fragestellung der Speicher sollten jedenfalls auch Wärme- und Kältespeicher Berücksichtigung finden. Die Weiterentwicklung bestehender sowie die Entwicklung neuer Technologien sind hier genauso offene Fragestellungen wie die optimierte Integration in die Wärme- und Kältenetze. Wie können Lastspitzen durch Speicher entschärft werden? Was bedeuten Speicher im Hinblick auf die Integration von Energieerzeugung (Strom und Wärme) auf Basis Erneuerbarer Energieträger?

    - Im Bereich der Oberflächengeothermie werden Potenziale für einen deutlichen Ausbau gesehen. Gleichzeitig ist aus verschiedenen Praxisfällen bekannt, dass es einer genauen Kalkulation der zuführ- und entnehmbaren Wärmemengen bedarf, um die Böden im Sinne des Wärmehaushalts nachhaltig zu bewirtschaften. Hier bedarf es gesicherter Kenntnisse und Kalkulationsmethoden für die Potenziale der Böden. Gefragt sind Simulationsmodelle die auf Basis von geologischen Daten (dh zB in Abhängigkeit der Ergebnisse von Probebohrungen) für die Berechnung bei der Anlagenerrichtung.

    - Power2Heat stellt eine effiziente Variante der Integration des erneuerbaren Stroms in die Wärmenetze dar. Diese Technologie kann bereits jetzt schon zu diesem Zweck eigesetzt werden. In diesem Zusammenhang ergibt sich folgende Fragestellung: Wie sollte die Dimensionierung von Power2Heat-Anlagen und saisonalen Wärmespeichern vorgenommen werden, um eine Erhöhung der Einsatzzeiten der Power2Heat-Anlagen und eine Reduktion der variablen Wärmegestehungskosten eines Wärmenetzes zu erreichen?

  4. Dipl.Ing. Karl Ochsner sen.

    Auf dem Gebiet der Speichertechnologie werden derzeit bereits Projekte umgesetzt und Aufgabenstellungen des Öfteren untersucht. Weitere Vertiefung zur Vervollständigung der möglichen Wärmequellen und Wärmesenken, welche die Funktion Power-to-Heat/Cold übernehmen können, sind sicherlich hilfreich und notwendig. Hier Forschungsmittel einzusetzen, dient den bekannten energiepolitischen Gesamtzielen. Hier können sowohl Großwärmepumpen (100 kW bis 2 MW Leistung) als auch kleine Einheiten (10 kW bis 100 kW Leistung) sinnvoll eingesetzt werden Zu untersuchen ist, wo dezentrale kleine Einheiten und wo zentrale größere Einheiten sinnvoller und energetisch optimaler sind.

    Hier überall geht es um gleichzeitiges bzw. alternierendes Heizen und Kühlen. Nachdem im urbanen Bereich im Regelfall Heiz- als auch Kühlbedarf in vielen Fällen / zu vielen Jahreszeiten auch gleichzeitig gegeben ist, ergibt sich hier ein doppelter Nutzen, nachdem beim Heizen die Wärmequelle jeweils „kostenlos“ bzw. beim Kühlen die Wärmesenke jeweils (kostenlos) zur Verfügung steht. Damit können Wärmepumpen mit einer COP integrated – dh die Leistungszahl für Heizen mit der Leistungszahl für Kühlbetrieb addiert – betrachtet werden.

    Zu untersuchen, vergleichen und optimieren sind regionale Fernwärme- und Fernkälte-Netze in Bezug auf das Temperaturniveau: Grundsätzlich besteht die Möglichkeit eines niedrigen Quellnetzes oder eines Hochtemperatur-Nutznetzes (Heizbetrieb) bzw. das Gegenteil für den Kühlbetrieb. Hier wären für die unterschiedlichen Verhältnisse unterschiedliche Optimierungen zu erarbeiten. Besondere Beachtung müsste der Tatsache gewidmet werden, ob es sich dabei um Ansammlung von Gebäuden aber auch andere gewerbliche oder industrielle Wärmequellen und Wärmesenken handelt.

  5. René Bolz, Umwelt Management Austria

    • Konzeptentwicklung zum optimalen Einsatz von Photovoltaikanlagen mit besonderer Berücksichtigung der Kenntnisse und des Verhaltens der Betreiber.
    • Bürgerbeteiligungen und Speicher – Darstellung rechtlicher Gegebenheiten und Voraussetzungen für Bürgerspeicherkraftwerke, Entwicklung von Empfehlungen
    • Elektrofahrzeuge und vehicle-to-grid (z.B. Nissan Leaf) – Darstellung von Konzepten, Hemmnissen und Bedenken, Entwicklung von Vorschlägen für die Forschung,

  6. Georg Lettner

    • Einsatz von Photovoltaik und Batteriespeichern in Wohn-/Gewerbegebäuden:
    Beschreibung der unterschiedlichen Batteriesysteme für den Einsatz in Wohn-/Gewerbegebäuden mit Hauptaugenmerk auf Vor- und Nachteilen (anhand von Kriterien wie Kapazität, Lebensdauer, Sicherheit, Platzverbrauch, GWP, …) im Vergleich zu anderen Möglichkeiten einer höheren Direktnutzung, ihrer Kostenentwicklung, europäische Förderlandschaft. Empfehlungen für Einsatz und Förderung bestimmter Speichertechnologien und -größen.
    • Verknüpfung urbaner und ruraler Strom-Wärme-Residuallasten:
    Stromseitige Lastverschiebung und Stromspeicherung, um die Flexibilität auf der Nachfrageseite zu erhöhen, sind ganz besonders für Haushaltskunden beschränkt. Die Möglichkeiten für gesteigerte wärmeseitige Flexibilität sind jedoch ein Vielfaches höher. Jedoch sind erneuerbare volatile Erzeugung und Lastbedarf (Strom und Wärme) nicht nur stündlich sondern auch saisonal sehr unterschiedlich. Untersuchung von Anwendungsfunktionalitäten im urbanen Bereich von Pooling-Konzepte von klassischen Demand Response Ansätzen und der Einsatz von funktionalen Wärmespeichern und Umwandlungstechnologien und sowie der Analyse der Gleichzeitigkeit der urbanen und ruralen Residuallasten.
    • Erhöhung erneuerbarer Wärme durch lokale/regionale Wertschöpfung:
    Eine Erhöhung der urbanen Wärmeerzeugung aus Erneuerbarer Energiequellen ist neben der sogenannten „grünen Wärme“ der Fernwärme (auch wenn gasbefeuerte KWK als Erzeugungseinheiten dienen) schwierig. Sanierungsraten und heutige Baustandards verringern die zukünftige Wärmelast und Infrastrukturen wie z.B. ein Fernwärmenetz geraten immer mehr unter wirtschaftlicher Bedrängnis. Power-to-Heat-Technologien (P2H) können hier auch dezentral ohne Erweiterung des Fernwärmenetzes eine zukünftige wichtige Rolle spielen. Lokale und regionale Erzeugung aus Wind und PV können hier mit P2H einen Beitrag zur Erhöhung erneuerbarer Wärme leisten. Dazu benötigt es jedoch noch organisatorische, rechtliche und regulative Anpassungen und neue Marktplätze für die Kopplung Strom und Wärme.

  7. Felix Friembichler

    Bauteilaktivierte Gebäude haben bei intelligenter und weitsichtiger Planung einen doppelten Nutzen:

    Sie steigern die Energieeffizienz für das Beheizen und Kühlen von Gebäuden
    Und sie sind ein wertvoller Zwischenspeicher für thermische Energie.

    Je mehr Gebäude mit dieser Technologie ausgerüstet sind, umso bedeutsamer ist die Speicherkapazität im energetischen Gesamtkonzept. Jedes einzelne Gebäude funktioniert – angepasst an die individuellen Bedürfnisse und an das individuelle Speicherpotential des jeweiligen Gebäudes – als eigenständiger Speicher. Dieser Umstand macht den „Energieschwamm Stadt“ flexibel und betriebssicher. Jedes Gebäude kann zu jeder Zeit und ohne Einflussnahme auf das Energieversorgungssystem mit der Bauteilaktivierung ausgerüstet werden. Es ist keinerlei Bedingung oder Voraussetzung, dass in einem Quartier alle Gebäude oder eine bestimmte Anzahl von Gebäuden umrüsten.
    Eine gut überlegte Steuerung der Bewirtschaftung des Energiespeichers ermöglicht es, diesen vorzugsweise zu Zeiten eines Überangebots von Energie zu befüllen. Die Funktionsdauer eines Energiespeichers ist neben all den anderen Rahmenbedingungen, auch von seiner Speicherkapazität bestimmt und diese wiederum hat eine lineare Abhängigkeit von der aktivierbaren Bauteilmasse. Die Bauteilmasse ist im Bedarfsfall durch Vergrößerung der Bauteilabmessungen ( wie der Deckenstärke ) einfach und sehr wirtschaftlich zu steigern.
    An dieser Stelle soll nochmals darauf hingewiesen werden, dass die Beladung eines Energiespeichers mit Energie aus verschiedensten Quellen möglich ist. Die niedrigen Systemtemperaturen eröffnen den Zugang zu Energiequellen oder Umwandlungsprozessen, die anderweitig nicht oder nicht wirtschaftlich genutzt werden können.

  8. Anita Thaler

    Die Rolle und konkrete Potenziale von „Energiepartnerschaften“ zwischen jeweils einigen ErzeugerInnen dezentraler, erneuerbarer Energie im Umland von größeren Städten und VerbraucherInnen aus dem betreffenden Ballungsraum bietet ein wichtiges Forschungsfeld.

    Forschungsfragen wie z.B. wie können Haushalte in angrenzenden Stadtbezirken motiviert werden, Strom zu aus PV-Anlagen aus dem Umland zu beziehen, könnten mit partizipativen, sozialwissenschaftlichen Forschungsansätzen untersucht werden. Gerade bei User-zentrierten Fragestellungen sind zudem Diversity-Kriterien zu berücksichtigen.

    Außerdem sollte die Erweiterung solcher „Energiepartnerschaften“ durch neue Nutzungen wie Smart Meter, e-Mobilität, dezentrale Speichertechnologien, P2G, usw. untersucht werden.

  9. Hemma Bieser

    Die Umsetzung von Energiezellen (Microgrids) als Demoprojekte ist ein spannendes Forschungsthema. Es erfordert neben den technischen Lösungen sehr viel organisatorische und soziale Kompetenzen, um die unterschiedlichen Stakeholder und die BürgerInnen dafür zu gewinnen.
    Auch die Frage der Geschäftsmodelle für die einzelnen Akteure ist noch unbeantwortet, da ja neue Rollen entstehen (z. B. Betreiber von Speichern, Prosumer, Grid Operator als Anbieter von Flexibiltäten, etc).
    Auf die Untersuchung der neu entstehenden Wertschöpfungsketten sollte ein besonderer Schwerpunkt gelegt werden.

  10. Kurt Könighofer

    Nutzung geothermaler Energie:
    Simulationen von Erdwärmesonden über 30 Jahre zeigen sehr wohl eine Abkühlung rund um den Sondenbereich. D.h. es wird weniger Energie aus dem Erinneren nachgespeist als für Heizung umgewandelt wird. Eine Lösung wäre eine kombinierte Wärme/Kältenutzung, die über die Sommersaison Wärme in den Untergrund speist. So ist eine nachhaltige Nutzung möglich.
    Außerdem ist speziell im urbanen Bereich mit tiefen Einbauten (z.B. Tiefgaragen) im Grundwasserkörper eine Erhöhung der Grundwassertemperatur feststellbar. Zur Erhaltung der Wasserqualität (Temperatur und chemische Parameter; auch vorgeschrieben durch die Europäische Wasserrahmenrichtlinie) ist eine Koordinierung der Nutzung von seichter Geothermie im Grundwasser mittels Wärmepumpen sinnvoll.
    Wechselwirkungen Stadt/Umland:
    Der Ausgleich von Energiebedarf und Energieproduktion bedingt den Einsatz von Energiespeichern. Die Schwierigkeit besteht in einer Abgrenzung des betrachteten Gebiets. Der Einsatz neuer thermischer Speichertechnologien (Latentwärmespeicher, thermochemische Speicher) erscheint mittel- bis langfristig als zukunftsfähig. Die notwendigen Entwicklungen (wie Vakuum-Isolation, Senkung von Materialkosten, Medien und Wärmetauscher) sind zu erforschen und zu unterstützen.
    Hybridnetze:
    Netze sind Infrastruktur und sollen deshalb bestmöglichst genutzt werden. Letztendlich sind aber aktuelle technologische Lösungsvorschläge (P2H, P2G etc.) fast ausschließlich Kosten getrieben, d.h. Umwandlungsanlagen werden dann errichtet und sind dann in Betrieb, wenn es sich „rentiert“. Das Zusammenspiel von komplexer Nachfrage und Produktion erfordert übermäßigen Regelungsaufwand, um damit wieder ein „wirtschaftliches“ Optimium zu erzielen. Die Beeinflussund der Nachfrage ist ein probates Mittel auch die Produktion zu steuern. Das sollte auch bei Investitionen in Technologien in der Stadt selbst beachtet werden: auch dort erzeugte Überschussenergie muss transportiert oder gespeichert werden. Grundsatzstudien zur Nutzung (für Energie etc.) bestehender Infrastruktur in Städten sollten durchgeführt werden, um die Möglichkeiten bestehender Infastruktur umfassend abschätzen zu können.

  11. Klaus Paar

    Zusätzlich zu „Power to Gas“ und „Power to Heat/Cold“ sollte auch „Power to Liquid“ aufgenommen werden.

    Bei der Diskussion über „Power to Gas“ wäre es eventuell auch sinnvoll, einen anderen Weg zu betrachten:
    Die Biogasanlagen in Österreich besitzen eine Gesamtleistung von ca. 80 MW und eine jährlichen elektr. Energieeinspeisung von ca. 550 GWh.
    Hier wäre der Ansatz „Gas not to Power“ denkbar, also die Zwischenspeicherung des Biogases in Zeiten von elektr. Überschüssen im Netz sowie die Abarbeitung des zwischengespeicherten Gases in Zeiten von Unterversorgung mit Windkraft, PV, usw. Außerdem ist mit Aufbereitungsmaßnahmen auf Erdgasqualität auch eine Speicherung im Erdgasnetz denkbar.
    Außerdem fallen Viele Biogasanlagen in den nächsten Jahren aus der gesicherten Ökostromgesetz-Finanzierung und müssen neue Betriebs-Konzepte entwickeln.
    Die Nutzung von Biogasanlagen als „Regel-Schwarm“ stellt somit ein Thema dar, das eventuell parallel zum Thema „Power to Gas“ untersucht werden sollte.

    Eine weitere Frage ist der Verbund/Vernetzung von urbanen (dezentralen) Energieerzeugungseinrichtungen. Hier würde eine übergeordnete Simulation von
    verschiedenen Netzen Sinn machen, um das Zusammenspiel und die auftretenden Probleme genauer analysieren zu können.

  12. Walter Vertat, Gruppe "bewusst.nachhaltig", Agenda 21 Plus, Wien Alsergrund

    Elektroautos als Regelenergiekraftwerk – optimale Einbindung von Ladestationen, Betrachtung der rechtlichen Situation und technischen Voraussetzungen. Welche Anforderungen müssen an die Steuerung von Batterien gestellt werden? Wie sieht die Smartphone App aus, mit der Autofahrer Informationen über die Nutzung ihres E-Mobiles bereitstellen? E-Mobile, die Strom nicht nur tanken, sondern auch wieder ins Netz einspeisen können. Intelligente Ladestation, die in der Garage dafür sorgt, dass der Strom zwischen Netz und Batterie hin- und her fließen kann. Wie kann das Stromnetz durch die intelligente Einbindung von E-Autos optimal profitieren und wie kann dies ohne Einbußen für den Fahrkomfort gelingen kann (Auswirkungen auf Lebensdauer der Batterien).

  13. wolfgang streicher

    Entwicklung von einfachen technischen Systemen, die eine bidirektionalen Energiefluss (Strom und/oder Wärme) bei den Nutzern gestattet.
    Entwicklung von gesetzlichen Rahmenbedingungen und Geschäftsmodellen, die die Versogungssicherheit und die finanziellen Randbedingungen für den Betrieb von dezentralisierter Wärmeerzeugung/Stromerzeugung und Wärmebedarf/Strombedarf garantieren.
    Entwicklungsmodelle zur Finanzierung der Back-Up Technologien (Wärme/Stromerzeuger, Wärme/Stromspeicher und Netze).

  14. Susanne Geissler

    Manche der Fragestellungen fallen in den Bereich der Basisförderung für Unternehmen (ESCO, Netzbetreiber, etc.) bzw. sind untersucht (zumindest in anderen Ländern). Ich bin nicht sicher was hier eigentlich gefragt ist bzw. ob ich diesen Punkt richtig verstehe. Wenn es um die integrierte Betrachtung und Optimierung geht, dann müssten hoch flexible modulare Versorgungssysteme mit langer Lebensdauer und entsprechender IKT Plattform gesucht sein. Das wird nicht an der Technik scheitern, sondern am Geschäftsmodell (wie so vieles, was entwickelt wurde und „sich nicht rentiert“). Nachhaltige Energieversorgung gehört meiner Meinung nach zur Daseinsvorsorge, wie immer das im liberalisierten Energiemarkt gelöst wird.

  15. Walter Vertat, Gruppe "bewusst.nachhaltig", Agenda 21 Plus, Wien Alsergrund

    „Graswurzel-Konzept“ zur Ausbalancierung von Verbrauch und Erzeugung von Energie auf der niedrigsten lokalen Ebene. Erzeugung, Verbrauch, Verbrauchsoptimierung, Speicherung auf der lokalen Versorgungsebene. Betrieb der Energiezellen, aber auch die Auswahl der Technik und deren Installation, durch neue Dienstleister oder auch Investoren am Markt. Zudem können Privatpersonen ihren Energiespeicher als Puffer vermarkten, wenn sie dies möchten. Auf lokaler Ebene von Haushalten bis Industrie sogenannte „Energiezellen“ gebildet werden, bei denen der Energiehaushalt sowie der Energieaustausch untereinander plan- und steuerbar sind. Die lokalen Energiezellen werden durch Energienetze und Kommunikationssysteme untereinander verbunden und bilden übergeordnete größere Energiezellen mit spezifischen Schnittstellen und Eigenschaften, wobei das Zusammenfassen von Energiezellen über mehrere Ebenen erfolgt und der Zellulare Ansatz sowohl auf kleine als auch auf größere Einheiten und Systeme anwendbar ist. Eine vollständige Energiezelle besteht aus den Komponenten Erzeuger, Wandler, Speicher, Netzanschluss, Lasten sowie schutz- und leittechnische Einrichtungen. Darstellung der vorhandenen Technologie, Betrachtung von Strom und anderen Energieformen.

  16. Walter Vertat, Gruppe "bewusst.nachhaltig", Agenda 21 Plus, Wien Alsergrund

    Einsatz von gebrauchten Batterien als Batteriespeicher – Betrachtung der Vorteile aus Ressourcensicht sowie Fragen der technischen sowie rechtlichen Machbarkeit, Darstellung von Best-Practice

  17. Walter Vertat, Gruppe "bewusst.nachhaltig", Agenda 21 Plus, Wien Alsergrund

    Batteriespeicher in der Stadt – Technologieübersicht; Aspekte, wie Eigenverbrauchsoptimierung, Verfügbarkeit von Ressourcen, Power-to-heat; Windenergie und Batteriespeicher; Beteiligungen an Speichern/Vergütungssysteme für die Stromspeicherung; vehicle-to-grid versus Lebensdauer von Batterien, …

  18. Michael Bobik

    Vor allem die Integration von thermischen Energiespeichern in Siedlungsgebieten ist hinsichtlich Sicherheit und Regelbarkeit noch nicht ausreichend bedacht worden und wird auch ein Raumordnungs- und Akzeptanzproblem sein, wenn es zu größeren Einheiten kommt (z.B. für ganze Stadtteile). Fernwärme und Fernkälte werden im Allgemeinen auch nicht durch die selben Leitungen bzw. Rohrdurchmesser gehen können, d.h. man braucht doppelte Leitungstrassen.

    Die Skepsis in Hinsicht möglicher Übernutzung des Grundwassers bzw. Bodens bei unkoordiniertem(!) Einsatz oberflächennaher Erdwärme mit oder ohne Wärmepumpenausbau teile ich. Hier (nicht nur hier) ist übermäßiges „Autarkiedenken“ nicht nützlich, sondern egoistisch und hilft dem Energie-Gesamtsystem gar nichts.

  19. E.fried

    Im Wärmebereich sind Lösungen zu fördern die einen offenen Netzzugang ermöglichen, also eine Einspeisung (Brennstoffzellen, Solaranlagen etc..) Vermehrt sind Fernwärmenetze auch zu Kühlzwecken auszulegen, bzw. als öffentlicher Speicher zur Verfügung zu stellen.
    Es ist nötig die Überforderung des Grundwasserkörpers durch deren energetische Nutzung zu begrenzen, alternative Möglichkeiten wie die Nutzung der natürlichen und gebauten Umwelt. Besonders versiegelte Flächen sollten für eine energetsiche Nutzung erschlossen werden.
    Die Integration von Solarenergieanlagen in vorgefertigte Dächer ist anzustreben.
    Im Bereich Strom sollten Hybrid-Fahrzeuge vermehrt in das Energie-System eingebunden werden um über die Produktion von Wärme und Strom einen Deckungsbeitrag zu erarbeiten.

  20. Prof. Erdmann

    „Energieschwamm“ bezieht sich u.a. auf die Versorgungssicherheit im städtischen Raum. Die leitungsgebundene Energieversorgung (Elektrizität, Gas, Fernwärme) gehört zu den kritischen Infrastrukturen von besonderer Relevanz. Energiebezogene Fragestellungen in diesem Zusammenhang betreffen den Schutz dieser Infrastrukturen und den Umgang mit Versorgungsstörungen. Dabei geht es auch darum, dass die Stadt als Wirtschafts- und Lebensraum einen längeren Versorgungsunterbruch überstehen sollte.

    Damit stehen einerseits Fragen der IT-Sicherheit etc. in Fokus, andererseits aber auch Redundanzen und Strategien für Notfälle, die etwa in den Bereich des nachfrageseitigen Energiemanagements gehören. Solche Strategien können neben der Krisenvorsorge nebenbei auch die Integration fluktuierender Erzeugungstechnologien begünstigen.

  21. Robert Tschögl

    Große Batteriespeicher für die obere Netzebene – Spitzenlastabdeckung.
    Kleinere bis mittlere Batteriespeicher in der unteren Netzebene ( z.B. Tesla Powerwall) je Haushalt/Betrieb, intelligent vernetzte Speicher sichern Energie-Zurverfügungsstellung wo gerade benötigt. Trägt wesentlich zur Netzentlastung bei, die Netze müssen nicht mehr zu leistungsfähig dimensioniert werden.
    Speichertechnologie muß aber Hand in Hand mit Photovoltaik – Windenergie – Wassserkraft und Kraft-Wärmekopplungen gehen.
    Kraft-Wärme-Kopplungen aber zur Versorgung größerer Bereiche (Microturbines Gas/Pflanzenöl) für Zeiten mit geringer Stromproduktion von Photovoltaik, Wind oder Wasser. Die entstehende Abwärme in Großwärmespeichern einlagern. Abwärme von Klimatisierung ebenfalls einlagern. Sommer zur Warmwasserbereitung im Winter auch zur Beheizung.
    Die Forschung muß in Richtung intelligenter Erzeuger- und Speichervernetzung – auch zwischen den neztebenen – gehen. Es wird sich wahrscheinlich der Schaltstellen etwas erhöhen, die Netze gibt es ja schon.
    Weiters muß eine faire Ressourcenaufteilung gesichert sein (eine DER Herausforderungen wahrscheinlich). Ein BürgerbeteiligungsModell sollte auf jeden Fall angedacht werden (wäre der Bereich Kleinspeicher sowieso), es erhöht das Verantwortungsbewußtsein im Umgang mit Ressourcen.

    Der Energieaustausch mit dem Umland ist ebenfalls ein Fall für die intelligente Vernetzung. Hat die Stadt gewisse Ressourcen zuviel, so kann sie dem Umfeld aushelfen und umgekehrt. Das kann aber nur bewerkstelligt werden, wenn bekannt ist wer Ressourcen abgeben kann, und wo welche gersde gebraucht werden.

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