Verfahren zur Bewertung, Optimierung und Steuerung netzdienlicher Versorgungstechnik in Gebäuden und Quartieren unter Berücksichtigung dynamischer LCA (DyLCA)

Im Projekt DyLCA (Verfahren zur Bewertung, Optimierung und Steuerung netzdienlicher Versorgungstechnik in Gebäuden und Quartieren unter Berücksichtigung dynamischer LCA) erforscht die Fachhochschule Aachen neue Wege zur Steuerung von innovativer Gebäudetechnik mit dem Ziel, die Kohlendioxid-Emissionen zu minimieren. Geleitet wird das Projekt von Prof. Dr. Bernd Döring.

Herausforderung

Die Energieversorgung in Deutschland befindet sich in einem massiven Wandel: der Ausstieg aus der Atomkraft ist beschlossen, bis 2022 sollen alle deutschen Atomkraftwerke vom Netz gehen. Kohlekraftwerke jedoch gelten als massive Klimasünder, so dass auch diese Form der Energieerzeugung möglichst rasch durch klimaschonende Energieformen ersetzt werden muss. Daraus ergibt sich ein stetiger Ausbau von erneuerbaren Energien wie Wind- oder Solarenergie und damit auch ein zunehmend dezentrales Versorgungsnetz, das zusätzlich starken Schwankungen unterliegt, da Wind- und Sonnenenergie nicht immer in gleichen Mengen zur Verfügung stehen. Hinzu kommt eine zunehmende Kopplung von Energiesektoren, etwa weil Wärme mit Strom erzeugt wird oder der Strom immer öfter dazu dient, Elektrofahrzeuge anzutreiben. Für all diese Anforderungen werden neue technische Systeme benötigt, die dezentrale Netze koordinieren, die Energie intelligent auf die verschiedenen Sektoren verteilen und Schwankungen abfangen können.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projekts DyLCA ist ein Verfahren, mit dem die Versorgungstechnik in Gebäuden bewertet, optimiert und gesteuert werden kann und das den neuen Formen der Energieerzeugung Rechnung trägt. Dazu entwickelt das Projektteam eine Simulation, die den Energiemarkt möglichst realistisch und über einen Zeitraum von mehreren Jahrzehnten abbildet und dabei den Energiewandel sowie die zunehmende Kopplung von Energiesektoren berücksichtigt. Im Gegensatz zu etablierten Verfahren setzt DyLCA auf einen dynamischen Ansatz, der sowohl die Abkehr von fossilen Energiequellen als auch kurzzeitige Schwankungen bei der Erzeugung erneuerbarer Energien berücksichtigt. Das Bewertungsverfahren soll auf einzelne Gebäude oder auch ganze Quartiere anwendbar sein. Im Projektverlauf wird das Verfahren an zwei Stadtquartieren erprobt.

Innovationen und Perspektiven

Die Projektergebnisse aus DyLCA sollen auf verschiedenen Wegen und Ebenen verwertet werden. Zum einen wollen die Projektpartner aus der Wirtschaft die Erkenntnisse nutzen, um zum Beispiel Zertifikate für nachhaltiges Bauen weiterzuentwickeln (ina Planungsgesellschaft mbH) oder um ihre eigenen Produkte zu optimieren (Viessmann Werke). Zum anderen soll das neu entwickelte Verfahren aber auch in die deutsche und internationale Politik einfließen: Hier kann es zum Beispiel als Grundlage dienen, um die Anforderungen an Förderprogramme und Gesetzgebung im Bereich Klimaschutz zu definieren. Außerdem plant das Projektteam ein Anschlussprojekt, das sich mit Bestandsgebäuden statt Neubauten befasst.