11.04.2016 31.12.2022
Call
Selection phase
Funding phase
Today

Funding Initiative Solar Construction/Energy-Efficient Towns

In Germany, about 75 % of the population live in towns. Towns and neighbourhoods therefore represent special habitats for living, economic activities, and culture. This is why they require a sustainable and energy-efficient energy system. The building sector is particularly relevant for increasing energy efficiency. In Germany, residential and non-residential buildings account for about 35 % of final energy consumption, roughly three quarters of this in the form of heat. This is the starting point for the Funding Initiative Solar Construction/Energy-Efficient Towns. The funding of research, development, and demonstration promotes the restructuring of the energy sector (Energiewende) and in particular a restructuring of heat use in buildings and neighbourhoods.

The funding initiative Solar Construction/Energy-Efficient Towns comprises the entire range of energy-optimized construction, refurbishment, and operation of buildings and energy infrastructures in neighbourhoods. In the same way, the initiative includes all aspects that increase energy efficiency in neighbourhoods, make renewable energies easier to integrate, and optimally distribute energy in an energy system, also by means of intelligent sector coupling. Energy efficiency and decarbonization begin on the level of buildings and continue with neighbourhoods and towns. The two topics of solar construction and energy-efficient towns are covered by the call for applications.

Solar construction

The solar construction module of the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy provides funding for projects on the level of buildings and groups of buildings. Priority is given to the demonstration of concepts for the refurbishment and construction of blocks of flats. Particular attention is paid to economic viability if energy efficiency is to be implemented and if renewables are to be integrated.

The topic of solar construction illustrates how renewables can be incorporated into the heat concept. This module stands for the overall use of renewable energy carriers. Ambitious collaborative projects will be funded, which by a combination of research, development, and demonstration, contribute to realizing the energy-efficient building strategy of the Federal Government for blocks of flats with respect to both refurbishment and new buildings.

Energy-efficient towns

The module Energy-Efficient Towns from the joint call for applications by the Federal Ministry of Education and Research and the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy funds comprehensive and systemic lighthouse projects in neighbourhoods. An innovative, energy-optimized, and sustainable neighbourhood which can practically dispense with fossil fuels due to energy efficiency and the use of renewable energies can only be realized by systemic, transdisciplinary approaches.

It is not only technical challenges that have to be overcome, the appropriate legal framework also has to be created, economic concepts drawn up, and the actors affected must be involved in implementing the measures in order to achieve the necessary acceptance.

Lighthouse projects in the form of living labs and comprehensive neighbourhood projects will be funded and will address an overall energy concept involving all relevant actors starting from research up to and including implementation. Comprehensive changes are necessary in order to maximize the contributions of the towns to the Energiewende. These changes are to be initiated and prepared by research and development activities and the implementation monitored on site. Essential aspects are reducing energy consumption, promoting sector coupling, and gradually decarbonizing the entire system by integrating renewable energies. The aim is to develop visionary and feasible institutional strategies facilitating long-term and energetically sustainable urban development in neighbourhoods.

Project Objectives

Die Aufgabenstellung bis zum Jahr 2050 den Gebäudebestand der Bundesrepublik Deutschland und somit auch unserer Städte nahezu klimaneutral mit Energie zu versorgen, wird im Projekt  STADTQUARTIER 2050 beispielhaft für zwei Quartiere in zwei Städten bereits jetzt angegangen. Dabei wird das jeweils vorhandene ambitionierte städtische Energiekonzept konkret in bewusst unterschiedlichen Wohnquartieren unter dem besonderen Aspekt der sozialverträglichen Mietpreisentwicklung umgesetzt. Es werden in den zwei Quartieren über 960 Wohneinheiten entstehen mit einer Gesamtinvestitionssumme von ca. 190 Mio. Euro. Im Einzelnen handelt es sich um ein Konversionsgebiet mit Umnutzung, Sanierung und teilweise Abriss und Neubebauung eines ehemaligen Krankenhausareals in Stuttgart und eine Randgebietssanierung mit Baufelderweiterung in Überlingen. Da in beiden Städten ähnliche Aufgaben im Bereich der unterschiedlichen Wohnquartiere anstehen, ermöglicht dieser systematische Ansatz, unterstützt auch durch den direkten Austausch in der geplanten Städteplattform eine Übertragung und Nutzung der Ergebnisse und Erfahrungen (also einen Multiplikationseffekt) aus den Demonstrationsquartieren nicht nur innerhalb der jeweiligen Stadt sondern auch in der jeweils anderen Stadt. Die an den anstehenden Aufgaben orientierten technologischen und sozialwissenschaftlichen Arbeitsschwerpunkte sowie die geplanten Tools unterstützen diesen Ansatz. Reale Aufgabenstellungen werden bearbeitet und für beide Städte und somit auch für andere Städte übertragbar gelöst. Das transdisziplinäre Projektkonsortium bildet sich aus den beiden Teams für die Demonstrationsvorhaben (Städte, Wohnungsbaugesellschaften, Energieversorger und weitere Planungsbeteiligte wie Forschungsinstitute und Fachplaner), sowie Experten in den Bereichen Sozialwissenschaft, und Denkmalschutz/Wärmedämmung. Zwei Industriepartner (Saint-Gobain Isover G+H AG und puren) sind in das Vorhaben eingebunden und steuern ihr Know-How bei. Das angestrebte Verbundvorhaben wird durch die Landeshauptstadt Stuttgart koordiniert, die vom Fraunhofer IBP hierbei unterstützt wird.

Project Management

Landeshauptstadt Stuttgart
Amt für Umweltschutz
Herr Dr. Jürgen Görres
Gaisburgstr. 4
70182 Stuttgart
Tel: 0711 / 216 - 88668
E-Mail: Juergen.Goerres@stuttgart.de

Project Objectives

In der 'Neuen Weststadt' von Esslingen soll das energie- und klimapolitische Ziel der Bundesregierung eines nahezu klimaneutralen Gebäudebestands bis 2050 beispielhaft umgesetzt und erprobt werden. Das Konzept basiert auf einer kostenoptimalen Reduzierung des Strom-, Wärme- und Kältebedarfs der Gebäude (Mischung aus Wohnen, Gewerbe, Dienstleistung, Hochschule) unter weitgehender Nutzung erneuerbarer Energien. Der Einsatz innovativer Technologien wie z.B. Stromspeicher, Elektrolyse, bivalenter BHKW's, Brennstoffzellen und Elektrobussen erfolgt systemdienlich. Mit der langfristig angestrebten Umstellung der Stromproduktion auf bis zu 80 % regenerative Energiequellen werden sowohl Stromüberschüsse als auch Versorgungsengpässe unausweichlich. Die Umwandlung dieser Überschüsse in ein Brenngas 'Power to Gas' (P2G), ermöglicht eine spätere Nutzung (Strom und Wärme) und stellt daher eine wichtige Technologie für die Versorgungssicherheit der Zukunft dar. In der 'Neuen Weststadt' soll dazu in einem Reallabor der Einsatz und die Möglichkeiten eines Elektrolyseurs im urbanen Umfeld erprobt werden. Der verwendete Strom soll aus lokaler Erzeugung (PV) und überregionalen fluktuierenden erneuerbaren Energien stammen. Dabei wird besonderes Augenmerk auf den netzdienlichen Betrieb gelegt. Die entstehende Abwärme wird für Heizzwecke oder die Trinkwarmwasserbereitung im Quartier genutzt, wodurch eine hohe Gesamteffizienz erreicht wird. Der hauptsächlich aus erneuerbarem Stromüberschuss gewonnene Wasserstoff soll lokal vermarktet und zur zeitlich und sektoral entkoppelten Nutzung in den Bereichen Wärme, Strom und Mobilität zum Einsatz kommen. Die Untersuchung des Zusammenspiels zwischen Gebäude, Technik und Nutzer ist Gegenstand des technischen und sozialwissenschaftlichen Monitorings. Ziel ist es, den Nachweis für die Funktionsfähigkeit und Alltagstauglichkeit im Hinblick auf ein zukünftiges, deutschlandweit anwendbares Energiesystem zu erbringen, welches netzdienlich die Versorgung

Project Management

Steinbeis Innovationszentrum Energie-, Gebäude- und Solartechnik (SIZ-EGS)
Gropiusplatz 10
70563 Stuttgart
Prof. Dr.-Ing. Manfred Norbert Fisch
Tel: 0711 99007-5
E-Mail: prof.fisch@siz-egs.de

Project Objectives

Das Projekt 'Zwickauer Energiewende Demonstrieren' (ZED) ist ein von der Stadt Zwickau initiiertes Verbundvorhaben von wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Partnern. Oberstes Ziel ist es, Technologien und Methoden für die lokale Energiewende und insbesondere die Wärmewende vor Ort zu entwickeln und in einem geeigneten Quartier in Zwickau-Marienthal als Reallabor zu demonstrieren. Dabei bildet die Konzeption und Implementierung elektrisch-thermischer Verbundsysteme die Grundlage für eine energetische Quartiersentwicklung zur Realisierung von Null-Emissions-Quartieren. Hierfür sind hocheffiziente Speichertechnologien und die Kombination elektrischer und thermischer Gesamtkonzepte erforderlich. Dies ermöglicht eine Steigerung des Anteils regenerativer Energiequellen wie Photovoltaik sowie insbesondere Solar- und Geothermie in Wohnquartieren. Bei der Umsetzung der Konzepte beinhaltet das SenerTec Center Sachsen eine tragende Rolle hinsichtlich der Kopplung und Steuerung des elektrisch-thermisches Verbundsystems. Das Ziel dabei ist, ein mögliches Optimum bei der elektrischen Energieversorgung in Wohnquartieren für die Zukunft zu finden.

Project Management

Stadt Zwickau
Bürgermeisterin Bauen
Kathrin Köhler
Hauptmarkt 1
08056 Zwickau
Tel: 0375 83 3900
E-Mail: kathrin.koehler@zwickau.de

Project Objectives

Im Rahmen des Gesamtvorhabens soll in Nachnutzung der Fläche des stillgelegten Fliegerhorsts in Oldenburg ein klimaneutrales Quartier konzipiert und umgesetzt werden, in dem der Energiebedarf zum größten Teil aus lokal erzeugter Energie gedeckt wird. Hierfür wird ein physisches Infrastrukturkonzept umgesetzt, das die Sektoren Strom, Wärme und Elektromobilität mit Hilfe von Energiekopplern miteinander zu einem sektorenübergreifenden Versorgungsnetz integriert. Ergänzend hierzu wird eine digitale Service-Plattform für ein intelligentes Last- und Beschaffungsmanagement auf Quartiersebene erforscht. In einem transdisziplinären Ansatz werden Bürger in die Konzeption von Anreizmodellen für die Bildung lokaler Energiegenossenschaften und der daraus abgeleiteten Geschäftsmodelle für Dienstleister zum Aufbau und Betrieb eines Energetischen Nachbarschaftsquartiers einbezogen. Eine wichtige Komponente der Infrastruktur des Energetischen Quartiers ist die Digitalisierung der Prozesse. embeteco obliegt dabei die Planung, Realisierung und Evaluation einer IoT-Struktur, die Abstimmung mit der Normungsroadmap 'Smart City' sowie die Übertragung der Ergebnisse in die Normungsgremien. Ein zentraler Arbeitsinhalt liegt im Aufbau der ENaQ-Daten Cloud und der Implementierung von IoT-Systemen inklusive der Realisierung sogenannter 'Digitaler Zwillinge' zur Smart City Infrastruktur.

Project Management

OFFIS e.V.
Prof. Dr. Sebastian Lehnhoff
Escherweg 2
26121 Oldenburg
Tel.: 0441 9722-240
E-Mail: Sebastian.Lehnhoff@offis.de

Project Objectives

Ziel ist die Entwicklung eines zellulären und effizienten Strom-- und Wärmeerzeugungs- und -versorgungskonzeptes nach dem Subsidiaritätsprinzip, das sowohl zentrale als auch dezentrale regenerative Energiequellen berücksichtigt und durch eine intelligente Steuerung auf Quartiersebene das regionale Stromnetz entlastet. Durch das Zusammenspiel verschiedener erneuerbarer Energieträger und Speicher werden im Quartier Flexibilitäten und Dienstleistungen für das umgebende Energiesystem erzeugt und gleichzeitig Strom aus erneuerbaren Quellen vollständig verwertet.

Project Management

Universität Bremen
Institute for Advanced Energy Systems
Prof. Dr. Stefan Gößling-Reisemann
Enrique-Schmidt-Str. 7
28359 Bremen
Tel: +49-(0)421-218-64884,
E-Mail: sgr@uni-bremen.de

Entwicklungsagentur Region Heide (AöR)
Dirk Burmeister
Hamburger Hof 3
25746 Heide
Tel.: 0481 / 123 703-0
E-Mail: dirk.burmeister@region-heide.de

Project Objectives

Die Stadt Kaiserslautern plant auf dem ehemaligen Werksgelände der Nähmaschinenfabrik Pfaff ein klimaneutrales Wohn-, Gewerbe- und Technologiequartier zu errichten. Im Verbundvorhaben werden die Konzepte für eine zielgerichtete Entwicklung des Quartiers bis zum klimaneutralen Endausbau im Jahr 2029 erforscht und geschaffen. Während der Projektlaufzeit bis zum Jahr 2022 erfolgt dazu die Erforschung, Entwicklung und Demonstration innovativer Planungswerkzeuge und Technologien in den Sektoren Energie, Gebäude, Elektromobilität und IKT als wichtige Bausteine von integrierten Lösungskonzepten für klimaneutrale Quartiere mit hoher Lebens- und Aufenthaltsqualität. Strukturiert als Reallabor erfolgt die Entwicklung, Erprobung und Optimierung der Werkzeuge, Komponenten, Systeme, Services und Geschäftsmodelle in Co-Design und Co-Creation Prozessen von Forschern, Verwaltung, Planern, Unternehmen, Investoren und Nutzern des Quartiers. Der integrierte Lösungsansatz und seine systemischen Vorteile werden evaluiert durch ein umfassendes Monitoring. Das Leuchtturmprojekt informiert Fachleute und interessierte Laien über innovative Smart City Lösungsansätze und macht diese durch Simulationswerkzeuge, interaktive Ausstellungsexponate, Planspiele und Virtual Reality Animationen erfahrbar. Die Planung, Entwicklung und Umsetzung des Quartiers wird sozialwissenschaftlich erforscht, um Entwicklung nachhaltiger Quartiere weiter zu verbessern. Partizipationsprozesse zur Einbeziehung aller Akteure werden unterstützt.

Project Management

Stadt Kaiserslautern
Referat Umweltschutz
Bettina Dech-Pschorn
67657 Kaiserslautern
Tel: 0631 365 - 1151
E-Mail: b.dech-pschorn@kaiserslautern.de

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