Mobilit?ts-, Energie- und W?rmewende im Quartier

?berblick

Um im Geb?ude- und Mobilit?tsbereich klimaneutral zu werden, werden diese Sektoren vermehrt Strom für die Bereitstellung von W?rme und K?lte sowie für die Fortbewegung nutzen und im Falle von Geb?uden über Photovoltaikanlagen auch selbst erzeugen. Daraus ergeben sich einige Fragestellung, wie z.B.: Wie entwickelt sich der Strombedarf über das Jahr und in der Spitze? Welche positiven Wechselwirkungen gibt es zwischen W?rmepumpen, PV-Anlagen und E-Mobilen? Wie stark müssen die Stromverteilnetze ausgebaut werden?

Die Antworten werden je nach Quartier unterschiedlich ausfallen.

Im Forschungsprojekt SektorSim? werden die zukünftige Entwicklung von Elektromobilit?t, W?rmepumpen und Aufdach-PV sowie die Wechselwirkungen zwischen den Sektoren Geb?udew?rme, Mobilit?t und Stromerzeugung für verschiedenste Quartierstypen analysiert. Das zukünftige Mobilit?tsverhalten mit einem wachsendem Anteil an E-Fahrzeugen stellt hierbei einen wichtigen Aspekt dar: Das Verhalten der Nutzer:innen, die verfügbaren Batteriekapazit?ten und die Nutzung von Batterien im Kontext des bidirektionalen Ladens werden durch neue Modellans?tze eruiert und mit bestehenden Modellen zur Simulation von Geb?udeenergiebedarfen und damit dem Strombedarf von W?rmepumpen sowie PV-Aufdachpotenzialen verbunden.

Fragestellung

  • Wie entwickeln sich Elektromobilit?t, Aufdach-Photovoltaik und W?rmepumpen bis 2045 in verschiedenen Quartiersarchetypen?
  • Welche Netto- und Bruttostromlasten ergeben sich in den Quartiersarchetypen?
  • Wie entwickelt sich das Stromnetz der Zukunft unter der Berücksichtigung der steigenden Last und Bedarfsnachfrage und welche Ma?nahmen bedingt dies?
  • Welche Gesch?ftsmodelle ergeben sich für Betreiber von Stromerzeugungsanlagen und Ladeinfrastrukturen?
  • Wie gelingen der Transfer bzw. die ?bertragbarkeit der gewonnen Projektergebnisse in der Fl?che, insbesondere hin zu kommunalen Akteuren?

Wissenschaftliche Vorgehensweise und Methodik

Zun?chst werden ca. zehn repr?sentative Quartiersarchetypen definiert und mit realen Quartieren in den Projektkommunen Stuttgart und Kornwestheim verknüpft. Sodann ist das Hauptziel, die Entwicklungen von Elektromobilit?t, W?rmepumpen und Aufdach-PV für jeden Quartierstyp bis 2045 zu prognostizieren und die Implikationen auf die Stromnachfrage in geographisch und zeitlich sehr hoher Aufl?sung zu modellieren. Als Grundlage für die Erarbeitung der Prognosen dienen bestehenden Modelle sowie Publikationen und bereits entwickelte Tools, wie etwa das an der HFT seit 2012 in kontinuierlicher Weiterentwicklung befindliche Tool SimStadt. Für den Bereich Mobilit?t wird zun?chst das Mobilit?tsverhaltens anhand des Modal Split untersucht sowie Fahrprofile erstellt, um diese für die Batterieverfügbarkeit in Quartieren zu verwenden.

Angestrebte Ergebnisse

Kernziel ist, für die wichtigsten Quartiersarchetypen Prognosen von Elektromobilit?t, W?rmepumpen und Aufdach-PV zu entwickeln und diese in ein Tool zu implementieren, welches deutschlandweit für ein beliebiges Quartiere anwendbar ist um somit planerische Grundlagen für die Umsetzung zu schaffen.

  • SektorSim3 Logo
LeitungProf. Dr. Bastian Schr?ter, Prof. Dr.-Ing. Volker Coors, Prof. Dr.-Ing. Lutz Gaspers
PartnerStadtwerke Stuttgart GmbH, MM Immobilien GmbH & Co. KG, Stadt Kornwestheim, Stadt Stuttgart, Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim GmbH
F?rderkennzeichenP2021-08-006
F?rdergeberCarl-Zeiss-Stiftung
ProgrammCZS Transfer: Energiesysteme der Zukunft
AusschreibungRessourcenEffizienz
Laufzeit01.02.2023 -?31.01.2026

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Team

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Akademischer Mitarbeiter+49 711 8926 2734 5/0.43
Prorektor Studium und Lehre+49 711 8926 2658 1/120
Akademischer Mitarbeiter 7/012
Gesch?ftsführer zafh.net+49 711 8926 2359 7/001
Gesch?ftsführung Forschungsmanagement +49 711 8926 2973 7/035
Akademische Mitarbeiterin+49 711 8926 2334 7/012