Integrierte Betrachtung einer nachhaltigen Wärme- und Kältebewirtschaftung von Stadtquartieren

Der Kampf gegen den Klimawandel wird zunehmend zu einer Aufgabe der Stadtplanung. Klimaneutrale Gebäude reichen nicht aus – die Klimaneutralität muss ebenso auf der Ebene des Stadtquartiers erreicht werden. Dafür sind Stadtentwicklungskonzepte mit Energiekonzepten zu kombinieren, mit Aussagen zur dezentralen Gewinnung sowie zur Verteilung und Speicherung von erneuerbaren Energien. Der Fokus dieses Papers liegt auf der Wärmeversorgung von Stadtquartieren; die Mobilität sowie die Stromversorgung werden nicht betrachtet. Die ökologische und technische Effizienz von wärmeeffizienten urbanen Systemen erfordert eine kompakte und dichte städtebauliche Struktur. Dabei sind die vielseitigen Zusammenhänge und Wechselwirkungen zwischen Nutzern, Gebäuden, technischer Infrastruktur und der Umwelt zu berücksichtigen. Mit dem Prozess der „Energieleitplanung“ kann diese enge interdisziplinäre Zusammenarbeit gesteuert werden. Dieses Vorgehen gewährleistet, dass neue oder optimierte technische Systeme frühzeitig im Planungsprozess berücksichtigt werden. In der Energieleitplanung müssen inhaltliche Ziele und Indikatoren formuliert werden, wie die energetischen Vorgaben mit den Instrumenten der Stadtplanung umgesetzt werden können. Die Stadtplanung übernimmt dabei eine Koordinationsfunktion für andere Disziplinen,um die energetisch optimierte Planung in einem iterativen Prozess zu steuern. Im Rahmen des Forschungsprojeks „Integrative Betrachtung einer nachhaltigen Wärmebewirtschaftung von Stadtquartieren im Stadtentwicklungsprozess“ (IWAES), gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), wird analysiert, wie ein ausgeglichener Wärme- und Kältehaushalt auf Quartiersebene hergestellt werden kann. Dies soll anhand der „Sowieso-Infrastruktur“ erreicht werden, hier mit einem thermisch aktivierten Hybridkanal. Neben seiner primären Funktion der Abwasserentsorgung soll der Kanal auch Abwärme und Abkälte im Stadtquartier transportieren. Hierfür muss der thermisch aktivierte Hybridkanal im Verteilungs-, Entzugs- und Einspeichermodus operieren können. Restbedarfe sollen durch im Quartier generierte erneuerbare Energien gedeckt werden, z.B. Solar- und Geothermie oder Photovoltaik. Als Untersuchungsgebiet dient das Bahnkonversionsprojekt Rosenstein in Stuttgart (ehemals „Stuttgart 21“). Das städtebauliche Konzept der Stadt Stuttgart ist hinsichtlich der „Wärmedichte“, die sich unter anderem aus der baulichen Dichte und Kompaktheit ergibt, zu überprüfen und ggf. anzupassen.Stadtplaner, Bauingenieure und Energieingenieure arbeiten im Projekt eng mit kommunalen Vertretern sowie privatwirtschaftlichen Unternehmen zusammen. Neben den technischen Details des Hybridkanals und des Verteilsystems werden somit auch Schnittstellen zwischen den Disziplinen definiert, um den Prozess der Energieleitplanung weiterzuentwickeln