Smartes Quartier Durlach

Verbundvorhaben: EnEff:Stadt – KA-Durlach: Smartes Quartier Karlsruhe-Durlach

Laufzeit: 9/2018 - 11/2022
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie BMWi
Kooperationspartner: KES Karlsruher Energieservice GmbH; Universität Freiburg, INATECH; Stadtwerke Karlsruhe; Volkswohnung Karlsruhe
Website: LowEx-Bestand
Projektfokus:
© Google Earth, Map data: Google, GeoBasis-DE/BKG
Neues Energieversorgungskonzept des „Smarten Quartier Durlach“ mit Photovoltaik, zwei Wärmepumpen und einem BHKW mit Nahwärmeleitung.

Ziel des Verbundvorhabens ist die Konzeption, Umsetzung und Evaluierung eines innovativen Energieversorgungsystems zur energieeffizienten Energieversorgung eines Clusters aus fünf Bestands-Mehrfamilienhäusern (MFH) im Karlsruher Stadtteil Durlach.

Das Energiekonzept besteht aus PV-Anlagen auf den Dächern aller Gebäude, zwei Wärmepumpen (WP) und einem Erdgas-BHKW mit Nahwärmeleitung. Für ein wirtschaftliches Betreiberkonzept soll dabei möglichst viel Strom der PV-Anlagen und der BHKWs lokal durch die Wärmepumpen und Mieter verbraucht werden. Dadurch wird angestrebt, den Primärenergieverbrauch und die damit verbundenen CO2-Emissionen zu halbieren.

Zukünftig soll das Energieversorgungssystem auf Quartiere übertragen werden, die nicht an eine allgemeine Fernwärme-Versorgung angeschlossen werden können.

Die fünf Mehrfamiliengebäude mit 160 Wohnungen (1960 errichtet und 1995 energetisch teil-modernisiert) werden aktuell durch Erdgaskessel und Strombezug aus dem öffentlichen Netz versorgt.

Die neue Energieversorgung basiert auf der smarten Kombination von bestehenden Technologien: die Dächer aller Gebäude werden mit Photovoltaik-Anlagen belegt. Drei der Gebäude werden mit einer Nahwärmeleitung verbunden, in die zwei BHKW-Aggregate Wärme einspeisen. Zwei Gebäude werden jeweils durch Wärmepumpenanlagen mit innovativen Wärmequellen versorgt: eine Wärmepumpenanlage mit kombinierter Wärmequelle (Außenluft, Erdwärmesonden), die im Forschungsvorhaben HEAVEN entwickelt wird, sowie eine Wärmepumpenanlage mit photovoltaisch-thermischen PVT-Kollektoren als alleinige Wärmequelle.

Dabei sind alle technischen Anlagen vernetzt, sodass die Wärmepumpen bevorzugt mit PV- oder BHKW-Strom betrieben werden, um den Bezug aus dem öffentlichen Stromnetz zu minimieren. Gleichzeitig wird der Betrieb des BHKW dahingehend optimiert, dass ebenfalls möglichst viel Strom lokal genutzt wird. Dafür werden smarte Betriebsführungsstrategien entwickelt und in einem intelligenten Energiemanagementsystems (EMS) implementiert und erprobt.

Das innovative Quartierskonzept mit Wärmepumpen, Photovoltaik und BHKW wird voraussichtlich bis Mitte 2020 realisiert und anschließend einem detaillierten Monitoring unterzogen um Energieeffizienz und CO2-Einsparungen im realen Betrieb zu bewerten. Nach erfolgreicher Erprobung kann das Energiekonzept auf weitere Quartiere mit Mehrfamilien-Bestandsgebäuden übertragen werden. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Verbesserung der Energieeffizienz im Gebäudebestand und zur Dekarbonisierung der Versorgungstechnik.

Das Projekt „Smartes Quartier Durlach“ ist Teil des thematischen Verbundes „LowEx im Bestand“.