Im Teilprojekt „vernetzte physische Infrastruktur“ wird das Energieversorgungs-konzept des Quartiers entwickelt, umgesetzt und evaluiert. Ziel des Teilprojekts ist eine ganzheitliche Betrachtung der Energieversorgung, um Optimierungspotentiale frühzeitig zu identifizieren und nutzen zu können. Im Fokus stehen die Sektorenkopplung von Strom und Wärme sowie eine Einbindung der Mobilität für einzelne Häuser oder auch für das gesamte Quartier. Das Forschungsvorhaben gliedert sich in drei Teile: Die Konzeption und Planung der Energieversorgung, die Realisierung des Konzepts und die Bewertung der Ergebnisse.

Systemskizze des Energetischen Nachbarschaftsquartiers, Bildquelle: DLR Institut für Vernetzte Energiesysteme

Im ersten Teil geht es um die Konzeption und Planung der physischen Infrastruktur. Hier stehen das städtebauliche Konzept und die Bauleitplanung, sowie die Infrastrukturplanung von Energienetzen und Netzen für Informations- und Kommunikationstechnologien im Vordergrund. Darüber hinaus widmet sich das Projekt dem Thema Mobilität und der Konzeption einer Smart City-Infrastruktur. Ziel ist es, verschiedene Szenarien zur Energieerzeugung zu simulieren und hinsichtlich unterschiedlicher Bewertungskriterien miteinander zu vergleichen, sodass eine Empfehlung für ein konkretes Energiesystem abgeleitet werden kann. Die Bewertungskriterien für die Szenarien umfassen unter anderem den Ausstoß von CO2, den Eigenverbrauch von lokal gewonnem Strom und die Energiekosten.

Im nächsten Teil geht es um die die erfolgreiche Umsetzung des zuvor geplanten energetischen Konzepts. Die Realisierung der physischen Infrastruktur fokussiert sich auf die Installation der Wärme- und Stromnetze sowie der Kommunikations- und Automatisierungsinfrastruktur. Zudem werden Energiewandler und -speicher sowie dezentrale Energieerzeugungsanlagen integriert. Für die spätere Erfolgskontrolle des Energiekonzepts werden entsprechende Anlagendaten anonym aufgezeichnet. Um ein optimiertes Zusammenspiel der Einzelkomponenten sicherstellen zu können, wird eine entsprechende Aktorik und Sensorik verbaut. Zusätzlich werden Wasserstofftechnologien eingesetzt, um die Vorzüge einer breit aufgestellten Energieinfrastruktur nutzen und Nachteile anderer Technologien ausgleichen zu können.

Im letzten Teil soll das Energiekonzept bewertet werden. Ziel ist es, die physische Infrastruktur in Hinblick auf ihre Übertragbarkeit auf andere Quartiere und die Wirtschaftlichkeit des gesamten Energiesystems zu untersuchen. Hierzu werden die Daten aus der Simulation der Szenarien mit den Messwerten verglichen, die aus der Umsetzung des Energiekonzepts gewonnen wurden. Durch die Zusammenführung der Ergebnisse sollen Schlussfolgerungen für Zukunftsszenarien abgeleitet werden. Die Ergebnisse der einzelnen Arbeitsschritte werden der Öffentlichkeit projektbegleitend vorgestellt.