Umweltwärme und Wärmepumpen Abwärme Solarthermie Photovoltaisch-Thermische (PVT) Module Oberflächennahe Geothermie Eisspeicher Biomasse Biogas / Bio-Methan Die neuen Generationen von Wärmenetzen ermöglichen es, Wärme aus der Umgebung für die Versorgung von Gebäuden nutzbar zu machen, die für konventionelle Wärmenetze der älteren Generationen nicht erschlossen werden konnte. Schlüsseltechnologie, um diese Wärmequellen zu nutzen, ist die Wärmepumpe. Das grundlegende Funktionsprinzip einer Wärmepumpe ähnelt einem Kühlschrank, nur, dass der thermodynamische Kreisprozess in die umgekehrte Richtung läuft. Während im Kühlschrank die Wärme aus dem Inneren abgeführt und an die Umgebung übertragen wird, entzieht die Wärmepumpe einer Wärmequelle Energie und hebt diese, angetrieben meist durch Elektrizität, auf ein höheres Temperaturniveau, sodass sie zum Heizen genutzt werden kann. Die Wärmepumpe besteht aus einem geschlossenen Kreislauf, in dem ein Kältemittel zirkuliert und einen thermodynamischen Kreisprozess durchläuft. Die wesentlichen Komponenten einer Wärmepumpe sind Verdampfer, Verdichter, Kondensator und Drosselventil. Der Verdampfer ist ein Wärmeübertrager, in dem die Wärme der externen Wärmequelle an das Kältemittel in der Wärmepumpe übergeht, wodurch dieses verdampft. Durch den Verdichter wird der Druck des nun gasförmigen Kältemittels erhöht. Dadurch kommt es auch zu einer Erhöhung der Temperatur des Kältemittels. Diese muss oberhalb der zu erreichenden Heiztemperatur liegen, damit es im Kondensator, einem weiteren Wärmeübertrager, zur Abgabe der Wärme an das Heizwasser kommt. Durch die Wärmeabgabe kondensiert das Kältemittel im Kondensator und liegt wieder flüssig vor. Der Kondensator wird daher auch oft als Verflüssiger bezeichnet. Das Drosselventil reduziert den Druck des Kältemittels, wodurch die Temperatur weiter abfällt und der Kreisprozess mit Wiedereintritt in den Verdampfer von vorn beginnen kann. Zu den möglichen Wärmequellen zählen unter anderem Außenluft, Oberflächengewässer und Grundwasser sowie die oberen Schichten des Erdreichs (oberflächennahe Geothermie). Entsprechend kommen folgende Wärmepumpen-Typen zum Einsatz: Luft-Wasser-WP; Außenluft oder Abluft einer technischen Anlage Sole-Wasser-WP; Erdkollektoren und -sonden, PVT, Eisspeicher, etc Wasser-Wasser-WP; Grundwasser, Flusswasser, Abwasser, Kühlwasser Weiterführende Informationen Umweltbundesamt Bundesverband Wärmepumpe zur grundlegenden Funktionsweise von Wärmepumpen Bundesverband Wärmepumpe zur Rolle von Wärmepumpen in Nah- und Fernwärmenetzen Abwärme ist Wärme, die als Nebenprodukt in einem Prozess entsteht, dessen Hauptziel die Erzeugung eines Produktes, die Erbringung einer Dienstleistung oder eine Energieumwandlung ist, und ungenutzt an die Umwelt abgeführt werden müsste . Kann die Abwärme nicht durch eine Optimierung der Prozesse, bei denen sie entsteht, vermieden werden, wird sie als unvermeidbare Abwärme bezeichnet. Aus Effizienzgründen sollte eine hierarchisierte Verwendung mit Abwärme angestrebt werden: 1. Verfahrensoptimierung/ Vermeidung, 2. prozess- bzw. anlageninterne Nutzung, 3. betriebsinterne Nutzung, 4. außerbetriebliche Nutzung. Je nach Temperaturniveau der Abwärme lässt sie sich für unterschiedliche Zwecke nutzen. Abwärme kann bei ausreichend hohen Temperaturen direkt in Fern- und Nahwärmenetze eingespeist werden oder über Wärmepumpen auf das benötigte Temperaturniveau angehoben werden. Bei niedrigen Temperaturen ist die Nutzung in LowEx- oder teilweise auch kalten Nahwärmenetzen möglich. Unvermeidbare und damit extern nutzbare Abwärme fällt typischerweise in Industrieprozessen an. Aber auch die Abwärme von Kälteanlagen, die beispielsweise zur Kühlung von Rechenzentren oder großer Büro- und anderer Nichtwohngebäude genutzt werden, lässt sich sinnvoll in Wärmenetzen nutzen. Abwasserwärme ist eine weitere übliche Abwärmequelle in urbanen Gebieten, die ganzjährig eine Temperatur zwischen etwa 12 °C und 20 °C aufweist. Sie eignet sich daher besonders für die Nutzung als Wärmequelle für Wärmepumpen oder in kalten Netzen. Eine Herausforderung bei der Nutzung von unvermeidbarer Abwärme können Schwankungen im Wärmeangebot sein. So fällt Abwärme von Kälteanlagen zur Büroklimatisierung hauptsächlich im Sommer an und auch Abwärme aus Industrieprozessen kann z.B. bedingt durch Produktionszyklen volatil sein. Hier ist in der Detailplanung des Nahwärmenetzes darauf zu achten, dass ein unregelmäßiges Abwärmeangebot durch entsprechende Speicher oder andere, regenerative Quellen ausgeglichen werden kann. Weiterführende Informationen Informationen rund um Abwasserwärme der Berliner Wasserbetriebe Analyse zum Abwärmepotenzial der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt Die Einstrahlung der Sonne kann zur direkten Erwärmung eines Wärmeträgermediums genutzt werden. Diese Umwandlung von Sonnenenergie in thermische Energie über Kollektoren wird Solarthermie genannt. Dabei kommen hauptsächlich Flachkollektoren oder Vakuumröhrenkollektoren zum Einsatz. Bei Flachkollektoren sind Kupferrohre in eine verglaste Absorberebene eingelassen. Vakuumröhrenkollektoren zeichnen sich durch einzelne, parallele und vakuumierte Glasröhren aus, in denen das Heizrohr mit Absorber verläuft. In den Kollektoren strömt in der Regel ein Wasser-Glykol-Gemisch, auch Sole, Solarflüssigkeit oder Wärmeträgerflüssigkeit genannt. Das beigemischte Glykol dient als Frostschutz, um bei geringer Einstrahlung und Außentemperatur ein Einfrieren im Winter zu verhindern. Mit Vakuumröhrenkollektoren können höhere Temperaturen und damit höhere Erträge pro Kollektorfläche erzielt werden. Besondere Bauformen besitzen auch Parabolspiegel, die das Sonnenlicht stärker auf die Absorber konzentrieren. Auch Systeme, die Wasser statt Sole führen, werden eingesetzt. Der Vorteil besteht in der höheren Wärmekapazität von Wasser gegenüber Sole, wodurch höhere Erträge und Temperaturen erzielt werden können. In wasserführenden Systemen findet im Winter bei fehlender Einstrahlung in regelmäßigen Abständen eine Zwangsumwälzung des Wassers statt, wodurch ein Einfrieren des Wärmeträgermediums in den Rohren vermieden wird. Mit einem Jahresertrag pro benötigte Grundfläche von 150 kWhth/(m²*a), ist die durchschnittliche Flächeneffizienz von ST-Anlagen beispielsweise um den Faktor 30 höher als die von Biomasseheizwerken bei der Verwendung von Holz aus Kurzumtriebsplantagen. In den letzten Jahren werden Solarthermie-Projekte zur Einspeisung in großstädtische Wärmenetze verstärkt umgesetzt. Bei der Einbindung von Solarthermischen Anlagen in Wärmenetze bietet sich sowohl die zentrale als auch die dezentrale Variante an. Zentrale Systeme speisen am Standort des Hauptwärmeerzeugers oft in einen vorhandenen Wärmespeicher ein. Dazu wird die Wärme von der Anlage über ein separates Rohrsystem zu der Heizzentrale geführt. Zu beachten: Im Sommer kann eine solarthermische Anlage die Deckung der gesamten Wärmelast übernehmen und je nach Auslegung auch einen Wärmespeicher füllen. Im Winter wird in der Regel ein weiterer Wärmeerzeuger eingesetzt, da Leistung und Wärmemenge aus der Solaranlage oft nicht ausreichen. Die Solarthermie kann in Wärmenetzen in Konkurrenz zu Grundlastquellen oder -Erzeugern stehen, z.B. Abwärme, Biomasse oder Blockheizkraftwerk (BHKW) und so den Bedarf an nötigem Wärmespeichervolumen erhöhen Eine Nutzung als Wärmequelle in kalten Netzen gestaltet sich schwierig, da die Sommertemperaturen zu hoch sind Weiterführende Informationen Solarthermie Wärmenetze PVT-Kollektoren sind ein Spezialfall der Sonnenenergienutzung. Sie kombinieren Photovoltaikzellen und solarthermische Kollektoren, um so Wärme und Strom in einem Modul zu erzeugen. Die verfügbare Dachfläche wird so optimal ausgenutzt. Die Kollektoren bestehen aus einem PV-Modul und einem rückseitig montiertem Wärmeübertrager. Dadurch, dass zeitgleich zur Stromerzeugung Wärme abgeführt wird, entsteht ein Kühleffekt, der zu einem höheren Stromertrag führt, da die Effizienz von PV-Modulen temperaturabhängig ist. PVT-Module gibt es in mehreren Varianten, die sich vor allem durch das Temperaturniveau der erzeugten Wärme unterscheiden. Für die Erzeugung hoher Temperaturen wird der Wärmeübertrager vollständig mit Wärmedämmung eingehaust. Dadurch geht jedoch der stromertragssteigernde Kühleffekt an den PV-Zellen verloren, sodass diese Module vor allem zur Erzeugung von Prozesswärme eingesetzt werden. Als Wärmequelle für Wärmepumpen in Nahwärmenetzen eignen sich daher vor allem ungedämmte sogenannte unabgedeckte PVT-Kollektoren, bei denen die Rohre des Wärmeübertragers mit zusätzlichen Leitblechen für einen Wärmeübergang aus der Luft optimiert sind. Diese liefern ganzjährig Energie, die beispielsweise direkt in ein kaltes Nahwärmenetz eingespeist werden kann. Weiterführende Informationen Informationen zu PVT-Modulen und Wärmepumpen im Rahmen des Forschungsprojektes integraTE Verwendung von PVT-Modulen im degewo Zukunftshaus In den oberen Erdschichten folgt die Bodentemperatur der Außenlufttemperatur. Mit zunehmender Tiefe steigt die Temperatur an und ist ab ca. 15 m unter Gelände Oberkante nahezu konstant. Die Wärme aus dem Erdreich kann über verschiedene horizontale und vertikale Erdwärmeübertrager oder auch Grundwasserbrunnen gewonnen und als Wärmequelle für Wärmepumpen genutzt werden. Horizontale Erdwärmeübertrager werden Erdkollektoren genannt. Es handelt sich hierbei um Rohrregister, üblicherweise aus Kunststoff, die horizontal oder schräg, spiral-, schrauben- oder schneckenförmig in den oberen fünf Metern des Untergrundes verlegt werden. Bei der häufigsten Nutzung der Erdwärme werden Erdsonden – meist Doppel-U-Rohrleitungen in vertikalen Tiefenbohrungen bis 100 m verwendet. Ab Tiefen über 100 m gilt Bergbaurecht, womit komplexere Genehmigungsverfahren verbunden sind, die eine Nutzung in kleinen, dezentralen Netzen in der Regel ausschließen. Perspektivisch wird durch das 4. Bürokratieentlastungsgesetz voraussichtlich die oberflächennahe Geothermie bis 400 m nicht mehr unter das Bergrecht fallen. Es können mehrere Sonden zu einer Anlage vereint werden. Hierbei ist durch einen ausreichenden Abstand der Sonden untereinander eine gegenseitige Beeinflussung auszuschließen. Auch zu benachbarten Grundstücken muss ein entsprechender Abstand gewahrt bleiben. In Erdwärmeübertragern wird ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, Sole genannt, verwendet, da die Temperatur der Sole auch unter 0 °C fallen kann. Aufgrund des Einsatz Wassergefährdender Stoffe und weil der Eingriff in den Wärmehaushalt nach geltendem Recht eine Gewässernutzung darstellt, ist für Erdwärmesonden im Allgemeinen und Erdwärmekollektoren, die weniger als 1 m über dem höchsten Grundwasserstand verlegt werden, in Berlin eine wasserbehördliche Erlaubnis erforderlich. Als Alternative zu Erdsondenanlagen kommen bei größeren Anlagen auch Grundwasserbrunnen in Frage, bei denen über zwei Bohrungen die im Grundwasser enthaltene Wärme genutzt wird. Dabei dient eine Bohrung der Entnahme und eine weitere der Rückspeisung des entnommenen Wassers. Die Eignung des örtlichen Grundwasserleiters für eine Wärmeanwendung muss im konkreten Einzelfall geprüft werden. Für eng bebaute Gebiete eignet sich auch ein Koaxialsystem in Form eines Grundwasserzirkulationsbrunnens, welcher aus nur einer Bohrung besteht. Weiterführende Informationen Informationen und Anforderungen zur Erdwärmenutzung in Berlin Energieatlas mit geothermischen Potenzialen Informationen zur oberflächennahen Geothermie Beim Phasenübergang von flüssig zu fest gibt Wasser bei konstantem Temperaturniveau Energie in Form von Wärme ab. Diese Wärme, die allein bei der Aggregatzustandsänderung transportiert wird, wird als latente Wärme bezeichnet. Bezogen auf die Masse von 1 kg handelt es sich um die Erstarrungsenthalpie eines Stoffes, die bei Wasser in etwa der Energiemenge entspricht, die auch benötigt wird, um dasselbe 1 kg Wasser von 0 °C auf 80 °C zu erwärmen. Zu- oder abgeführte Wärme, die eine Temperaturveränderung bewirkt, wird als sensible Wärme bezeichnet. In Eisspeichern wird eine Wassermenge, z.B. in einer unterirdischen Betonzisterne durch Wärmeentzug vereist. Dazu strömt ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, Sole genannt, mit geringerer Temperatur als dem Gefrierpunkt von Wasser durch Rohrspiralen im Speicher. Durch den Temperaturgradienten kommt es zum Wärmetransport zwischen dem erstarrenden Wasser in der Betonzisterne und der Sole in den Rohrspiralen. Die latente Wärme aus dem Phasenübergang des Wassers wird an die Sole übertragen, welche sich dadurch erwärmt. Die erwärmte Sole dient wiederum einer Wärmepumpe als Wärmequelle. Am Verdampfer der Wärmepumpe gibt die Sole die Wärme wieder ab und kann anschließend erneut Wärme aus dem Eisspeicher aufnehmen. Durch Kombination mit Solarkollektoren kann die Effizienz der Anlage erhöht werden, wenn die damit gewonnene thermische Energie zur Regeneration des Eisspeichers genutzt wird. Weiterführende Informationen Informationen zu Eisspeichern Funktion und Kosten von Eisspeichern im Überblick Bei der Wärmebereitstellung durch Biomasse kommen in der Regel Anlagen zum Einsatz, in denen holzartige Biomasse verfeuert wird. Hierfür gibt es verschiedene Brennstoffe, die sich in Qualität und Kosten z.T. deutlich unterscheiden. Holzpellets sind kleine hochstandardisierte Presslinge mit einer Länge von 2-5 cm, die in unter anderem aus Resten der Holzverarbeitung gepresst werden. Ihr Einsatz in Pelletkessel ist hoch automatisiert und damit nur wenig störanfällig. Dennoch sind jährlich kleinere Arbeiten durch z.B. Ascheaustragung o.ä. erforderlich. Zudem ist eine entsprechende Lagerhaltung in einem sogenannten Bunker inkl. Fördersystem erforderlich. Der Einsatz von Holzhackschnitzeln ist etwas arbeitsaufwändiger, da sowohl Brennstoff als auch das Gesamtsystem zur Wärmeversorgung weniger automatisierbar ist. Die Beschaffung des etwa bis zu 10 cm großen, mechanisch zerkleinerten Holzpartikel ist deutlich günstiger und sie können zudem auch in außenliegenden, überdachten Lagerbereichen oder Wirtschaftsgebäuden gelagert werden. Jedoch bestehen größere Anforderungen an die Einbringtechnik und den Betrieb einer Feuerungsanlage. Durch den gröberen Brennstoff, unterschiedliche Brennstoffqualitäten und Ascheaustrag, kann es gegenüber einem Pelletkessel zu häufigerem Arbeitsaufwand kommen, sodass regelmäßige Präsenzzeiten zur Betreuung erforderlich sind. Des Weiteren kann zur Verteilung des Brennstoffes auch schweres Arbeitsgerät vor Ort erforderlich werden. Neben einer reinen Verbrennung der Holzbrennstoffe kann in einem Vergaser auch Holzgas aus der Biomasse gewonnen werden, um diese anschließend in einem speziellen BHKW in Wärme und Strom umzuwandeln. Holz als Brennstoff ist ein vergleichsweise günstiger und preisstabiler Brennstoff, der jedoch einen gewissen Arbeitsaufwand mit sich bringt. Hierbei sind auch die gegenüber der Verbrennung von gasförmigen Energieträgern erhöhten Staubanteile im Abgas zu beachten, welche im urbanen Bereich stärkere Anforderungen an die Abgasreinigung und Ascheentsorgung mit sich bringen. Auch ist bei der Verwendung von nicht lokal verfügbarer Biomasse ein umfangreicher Logistikaufwand zu betreiben, was zu mehr Verkehr auf den Straßen und einer zusätzlichen Belastung durch Emissionen führt. Ebenso ist bei der Abwägung, ob die Wärme für ein Nahwärmenetz mit Holz erzeugt werden soll, zu berücksichtigen, dass Holz nur bedingt als „klimaneutral“ bezeichnet werden kann. Die Verbrennung setzt neben Feinstaub auch Treibhausgase wie CO 2 und Methan frei. Die Annahme, dass die Wärmeerzeugung mit Holz klimaneutral ist, setzt eine nachhaltige Waldbewirtschaftung voraus, bei der mindestens genauso viel Kohlenstoff durch das Wachstum neuer Bäume gebunden wird, wie durch die Verbrennung von Holz freigesetzt wird. Wird Holz aus nicht nachhaltiger Waldbewirtschaftung (beispielsweise der Abholzung von Urwäldern) für die Wärmeerzeugung verwendet, dann fällt die Bilanz der Umweltauswirkungen negativ aus. Eine stärkere Reduktion von Treibhausgasen kann zudem erreicht werden, wenn das Holz für langlebige Produkte (beispielsweise als Bauholz) verwendet wird, da der Kohlenstoff dann dem natürlichen Kreislauf auf längere Zeit entzogen wird und nicht als CO 2 in die Atmosphäre gelangt. Empfehlenswert für die Wärmeerzeugung ist daher vor allem Restholz aus Produktionsprozessen, das nicht für andere Nutzungen geeignet ist, sowie Altholz, das am Ende der Nutzungskaskade angekommen ist. Die Qualität von Holzbrennstoffen lässt sich verschiedenen Normen in Güteklassen einteilen. Hierfür dient bspw. die DIN EN ISO 17225 oder das DINplus-Zertifizierungsprogramm, um Vergleichbarkeiten zu ermöglichen und eine entsprechende Brennstoffqualität sicherzustellen. Des Weiteren sollten Nachweise über die Herkunft der Biomasse bei den Lieferanten angefragt werden, um möglichst regionale Produkte zu nutzen. Die Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt hat zu den Potenzialen von Biomasse in Berlin eine Untersuchung durchführen lassen, deren Ergebnisse hier einzusehen sind: Biomasse . Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie beim Bundesumweltministerium: BMUV: Klimaauswirkungen von Heizen mit Holz sowie beim Umweltbundesamt: Heizen mit Holz . Weiterführende Informationen Hackschnitzel: Qualität und Normen FNR – Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Für die Wärmeerzeugung aus Biogas existieren regionale unterschiedliche Möglichkeiten. Im ländlichen Raum kann häufig direkt Biogas aus Gärprozessen aus der Landwirtschaft verwendet werden. Abfallstoffe wie z.B. Gülle können dafür genutzt werden, wie auch eigens dafür angebaute Energiepflanzen. Die Verwendung von Anbaubiomasse zur Produktion von Biogas steht jedoch in starker Kritik und kann ebenso wie die Produktion von flüssigen Energieträgern auf die Formel ‚Tank oder Teller‘ reduziert werden. Daher wurde mit den letzten Novellen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) die Nutzung von Anbaubiomasse zu Biogasproduktion immer weiter eingeschränkt (Stichwort ‚Maisdeckel‘). Biogas kann vor Ort genutzt und in Wärme und Strom umgewandelt und verbraucht bzw. über ein kleines Nahwärmenetz verteilt werden. Für eine Einspeisung in das Erdgasnetz ist eine Methan-Aufbereitung des Gases erforderlich. In Berlin besteht die Möglichkeit, ein Biogas- bzw. Biomethanprodukt eines beliebigen Lieferanten aus dem öffentlichen Gasnetz zu beziehen. Dieses Biomethan ist in der Regel aufbereitetes Biogas, z.B. aus Reststoffen oder Kläranlagen, welches in das Netz an einem anderen Verknüpfungspunkt eingespeist wird. Vor Ort zur (Strom- und) Wärmeerzeugung wird dann bilanzielles Biomethan eingesetzt – ähnlich dem Bezug von Ökostrom aus dem öffentlichen Versorgungsnetz. Der tatsächliche Anteil von Biomethan im Erdgasnetz entsprach im Jahr 2022 lediglich etwa 1 %. Bei dem Kauf gibt es entsprechende Nachweiszertifikate (z.B. “Grünes Gas Label” – Label der Umweltverbände oder TÜV) der Anbieter. Die Umsetzung in Wärme (und Strom) erfolgt dann klassisch über Verbrennungstechnologien wie Gaskessel oder BHKW.
Das Projekt "Wissen für angewandte Nachhaltigkeit an deutschen Hochschulen, Teilprojekt B: CAMP KLIMA Klimaresiliente Transformation des Denkmalschutz-Ensembles Campus WH der HTW Berlin" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin, Lehr- und Forschungsgebiet Facility Management.
Ziel des Projekts KoOpRegioN war es, innovative Konzepte für ein integriertes nachhaltiges Gewerbeflächenmanagement (INGFM,) zu entwickeln. Sascha Klein, Verbandsdirektor des Regionalverbands Nordschwarzwald, begrüßte die Gäste mit den Worten: „Gemeinsam mit unseren wissenschaftlichen und regionalen Praxispartnern haben wir intensiv daran gearbeitet, Lösungen für eine nachhaltige Flächennutzung zu entwickeln. KoOpRegioN ist ein herausragendes Beispiel für die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Politik.“ Das 2020 gestartete Verbundprojekt widmete sich insbesondere dem Spannungsfeld zwischen wirtschaftlicher Entwicklung und der Notwendigkeit, Flächeneffizienz und Nachhaltigkeit zu steigern. „Mit den Ergebnissen dieses Projekts haben wir wichtige Grundlagen geschaffen, um Gewerbeflächen nicht nur effizienter, sondern auch umwelt- und sozialverträglicher zu gestalten,“ ergänzte Klein. In seinem Grußwort hob Klaus Mack, Vorsitzender des Regionalverbands Nordschwarzwald und Bundestagsabgeordneter, die strategische Bedeutung der Region hervor. „Der Nordschwarzwald liegt zentral zwischen den Metropolregionen Stuttgart und Karlsruhe und bietet eine einzigartige Kombination aus wirtschaftlicher Stärke und landschaftlicher Schönheit. Unsere Aufgabe als Regionalverband ist es, diese Stärken in Einklang zu bringen und durch Projekte wie KoOpRegioN einen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung zu leisten.“ Mack betonte zudem die Herausforderungen, denen sich die Region in den kommenden Jahren stellen muss, insbesondere im Hinblick auf das Flächensparziel der Bundesregierung und des Landes Baden-Württemberg. „Unser Ziel ist es, bis 2030 eine Flächennutzung von unter drei Hektar pro Tag zu erreichen und langfristig eine Netto-Null bei der Flächenneuinanspruchnahme umzusetzen. KoOpRegioN hat gezeigt, dass dies nur durch interkommunale Kooperation und innovative Ansätze gelingen kann,“ erklärte er. Im Rahmen des Projekts wurden verschiedene Empfehlungen erarbeitet, die einen nachhaltigen Umgang mit Gewerbeflächen fördern. So wird die bessere Nutzung von Nachverdichtungspotenzialen in bestehenden und neuen Gewerbeflächen als zentraler Ansatz hervorgehoben, um die Flächeneffizienz zu steigern. Weitere Empfehlungen umfassen die Einführung von Nachhaltigkeitskriterien für Gewerbegebiete, beispielsweise durch Zertifizierungen, die Prüfung der Möglichkeiten des Erbbaurechts zur Erhaltung kommunaler Gestaltungsspielräume und die Einrichtung eines regionalen, kommunenübergreifenden Gewerbeflächenmanagements. Letzteres soll Synergien zwischen den Gemeinden fördern und potenzielle Konflikte minimieren. In zwei Modellgebieten, Pforzheim und Mühlacker, wurden erste Maßnahmen zur Umsetzung dieser Ansätze getestet. „Die Projektergebnisse zeigen, dass Kooperation über Gemeindegrenzen hinweg und ein regional abgestimmtes Flächenmanagement entscheidend sind, um die Herausforderungen der Zukunft zu meistern,“ erklärte Sascha Klein. Mit der Abschlussveranstaltung endet zwar die aktive Projektförderung, jedoch nicht der Prozess der nachhaltigen Gewerbeflächenentwicklung in der Region Nordschwarzwald. Die im Rahmen des Projekts gegründete Arbeitsgruppe „Nachhaltiges Gewerbeflächenmanagement“ wird ihre Arbeit fortsetzen. Klaus Mack fasste die Perspektiven zusammen: „Unser Ziel ist es, die Region Nordschwarzwald für innovative Unternehmen noch attraktiver und gleichzeitig resilienter gegenüber zukünftigen Herausforderungen zu machen.“ Nach der Vorstellung der Projektergebnisse folgten am Nachmittag weitere Vorträge zu nachhaltigen Flächennutzungsprojekten in Deutschland. Die Teilnehmenden waren sich einig, dass die im Rahmen von KoOpRegioN entwickelten Ansätze auch für andere Regionen von großem Nutzen sein können. KoOpRegioN wurde vom Regionalverband Nordschwarzwald in Zusammenarbeit mit den wissenschaftlichen Partnern Europäisches Institut für Energieforschung (EIFER), Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse am Karlsruher Institut für Technologie (KIT-ITAS), Zentrum für interdisziplinäre Risiko- und Innovationsforschung (ZIRIUS) der Universität Stuttgart und MWO - Markt- und Organisationsforschung sowie den Praxispartnern Wirtschaftsförderung Nordschwarzwald, Industrie- und Handelskammer Nordschwarzwald und Wirtschaft und Stadtmarketing Pforzheim durchgeführt. Weitere Informationen finden Sie hier auf der Website des Regionalverband Nordschwarzwald .
Das Projekt "RUBIN - ISC - Industriestandard Carbonbeton - VP1, TP2: Entwicklung eines standardisierten modularen Wand- und Deckensystem aus Carbonbeton" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Kahnt & Tietze GmbH.
Ein leistungsfähiges Ladeinfrastrukturnetz ist eine zentrale Voraussetzung, um die Attraktivität der Elektromobilität zu steigern. Hierbei ist es prinzipiell möglich, Ladeinfrastruktur auf öffentlichem Grund oder auf privatem Grund zu schaffen. Ein Übergangsbereich bildet die öffentlich zugängliche Ladeinfrastruktur auf privatem Grund, die sich z.B. auf Kundenparkplätzen oder Tankstellen befinden kann. Die genauen Ausführungsvorschriften hierfür werden in der Ladesäulenverordnung (kurz LSV) geregelt, welche in weiten Teilen ab dem 13.04. von der neuen Alternative Fuels Infrastructure Regulation (AFIR) abgelöst wurde. Diese bringt auch eine entscheidende Neuerung mit sich: Es geht bei den Planungsvorgaben nicht mehr um das Verhältnis von E-Fahrzeugen zu öffentlich zugänglichen Ladepunkten, sondern um öffentlich zugängliche Ladeleistung. Damit werden die Vorgaben an die technischen Entwicklungen wie das Schnellladen angepasst, mit dem sich über einen Ladepunkt deutlich mehr Fahrzeuge versorgen lassen. Berlin steht hier bereits sehr gut da und übererfüllte im Oktober 2023 die neuen europäischen Vorgaben zur öffentlich zugänglichen Ladeleistung bereits zu 133%. Doch geht es nicht nur um die Zahlen allein. Bezüglich der Errichtung der Errichtung von Ladeinfrastruktur im öffentlichen Raum Berlins lassen sich vier Kriterien festhalten. Diese umfassen, dass sich die Dimensionierung und die Ausgestaltung nach den lokalen/regionalen Verkehrsverflechtungen und den daraus resultierenden Ladebedarfen richten sollte, die Verträglichkeit der Ladeinfrastruktur mit dem Elektrizitätsnetz sichergestellt und dementsprechend genutzt werden sollte, Ladeinfrastruktur im Sinne der Flächen- und Ressourceneffizienz sowie der Nutzer*innenfreundlichkeit einem möglichst großen Kreis an Nutzenden zur Verfügung stehen sollte, Ladeinfrastruktur möglichst auf privatem Grund errichtet wird und uneingeschränkt öffentlich zugänglich sein sollte. Gerade letzterer Punkt provoziert häufig Kritik. Jedoch kommt der Pkw, gemessen am Anteil aller Verkehrsmittel an den täglich zurückgelegten Wegen, z.B. in Berlin nur noch auf 26% ( SrV 2018 ). Somit ist der Pkw in Bezug auf die Flächen, die für ihn vorgehalten werden, im Vergleich zu den Infrastrukturen aller anderen Verkehrsmittel deutlich überrepräsentiert. Weiterhin steigt die Bevölkerung Berlins stetig an. Freiflächen werden knapper und immer intensiver genutzt. Vor diesem Hintergrund orientiert sich die Ausgestaltung der Ladeinfrastruktur im öffentlichen Raum an dem Ansatz: „So viel wie nötig, so wenig wie möglich!“ Alle Umsetzungsarbeiten richten sich an der im April 2024 beschlossenen Gesamtstrategie Ladeinfrastruktur 2030 für Berlin aus. Diese Strategie, weitere Informationen, Arbeitshilfen sowie Daten und Fakten rund um die Ladeinfrastruktur in Berlin lassen sich auf der Internetseite ladeinfrastruktur.berlin finden. Seit der Einführung des Berliner Modells, dem Ladeinfrastrukturkonzept für den öffentlichen Raum, im Jahr 2015 müssen Betreiber einen öffentlich-rechtlichen Betreibervertrag mit dem Land Berlin abschließen, um im öffentlichen Straßenland Ladepunkte errichten und betreiben zu können. Mit dem Vertrag werden u.a. folgende Aspekte geregelt: Betreiberübergreifende Zugänglichkeit (Diskriminierungsfreier Zugang und damit mehr Flächeneffizienz), einheitliche technische Vorgaben, einheitliche Vorgaben zum Erscheinungsbild, Verwendung von Grünstrom. Mit der Überarbeitung des „Berliner Modells“ im Jahr 2021 wurden die Betreiberverträge für Ladeinfrastrukturbetreiber an den aktuellen technischen Stand und das veränderte Marktumfeld angepasst. Derzeit errichtet die Berliner Stadtwerke KommunalPartner GmbH im Auftrag des Landes bis 2030 weitere Ladeinfrastruktur, um eine flächendeckende Versorgung im gesamten Stadtgebiet sicherzustellen. Mit dem Abschluss des Forschungsprojekts zum Laternenladen „ElMobileBerlin“ kamen, gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, bis Ende 2023 weitere über 800 Laternenladeeinrichtungen hinzu, welche auch weiter im Auftrag des Landes betrieben werden. Um das Gesamtnetz zu erweitern und auch privaten Unternehmen die Schaffung von Ladeinfrastruktur im öffentlichen Raum zu ermöglichen, haben seit 2022 insgesamt 13 Unternehmen den Betreibervertrag mit dem Land geschlossen. Auch diese dritten Betreiber treiben den Ausbau der privaten Ladeinfrastruktur im öffentlichen Raum mit Hochdruck voran. Wichtig ist hierbei, dass im Berliner Modell für alle Betreiber die gleichen Standards und Vorgaben gelten. Weiterführende Informationen über den Ladeinfrastrukturaufbau durch dritte Betreiber sowie bestehende Vertragsverhältnisse mit dritten Betreibern können auf der Seite Informationen für dritte Betreiber abgerufen werden. Informationen zum Ladeinfrastrukturausbau durch dritte Betreiber Im Jahr 2021 wurde im Auftrag der Senatsverwaltung die Studie „Elektromobilität Berlin 2025+“ erstellt, welche Planungsannahmen für die Weiterentwicklung der Ladeinfrastruktur in Berlin aufzeigt. Die Ergebnisse der Studie nutzt die Senatsverwaltung, in Zusammenarbeit mit den Berliner Bezirken, vor allem, um einen bedarfsgerechten und an den Zielen der Verkehrswende ausgerichteten Ladeinfrastrukturausbau im öffentlichen Raum herbeizuführen. Ferner wurden die Ergebnisse dafür genutzt, um unter Federführung der Senatsverwaltung für Wirtschaft, Energie und Betriebe und zusammen mit der Berliner Agentur für Elektromobilität (eMO) eine Gesamtstrategie Ladeinfrastruktur 2030 für Berlin zu erarbeiten. Die in der Gesamtstrategie dargestellten Errichtungsaktivitäten im öffentlichen Raum fußen auf drei Säulen: Die Beauftragung der Berliner Stadtwerke KommunalPartner GmbH in 2021 die 1.000 errichteten Ladepunkte zu übernehmen und bis 2030 weitere 1.815 AC- und DC-Ladepunkte sowie bis zu 200 Schnellladepunkte zu errichten. Über diese Säule soll eine auf den zukünftigen Bedarf ausgerichtete flächendeckende Grundversorgung im Stadtgebiet ermöglicht werden. Dabei geht es auch darum, verstärkt in den städtischen Randbereichen aktiv zu sein und auch barrierefreie bzw. barrierereduzierte Ladeinfrastruktur zu schaffen. Mit der Überarbeitung des Berliner Modells im Jahr 2021/2022 können bis 2032 zusätzlich zu den bestehenden 200 privaten Ladepunkten vorerst auch weitere 2.360 Ladepunkte (1.360 ab 2022 und zusätzliche 1.000 an September 2024) von privaten Betreibern errichtet werden. Um auch eine Errichtung in den Außenbezirken anzuregen, wurden bezirkliche Maximalkontingente eingerichtet, welche sehr gut angenommen wurden. Hierbei nutzen Dritte Betreiber verschiedene Methoden, bestehende Nachfrage zu erfassen. Eine weitere Säule bestand aus der Errichtung von über 800 Laternenladepunkten bis Ende 2023. Die Errichtung der Laternenlader erfolgte durch das Unternehmen ubitricity Gesellschaft für verteilte Energiesysteme GmbH im Auftrag des Landes Berlin und wurde im Rahmen des Forschungsprojektes ElMobileBerlin vom Bund gefördert. Gegenwärtig wird das Netz optimiert und es wird eine schrittweise Markierung und Beschilderung ausgewählter Ladestellplätze umgesetzt. Somit wurde ein zielführender Ansatz gefunden, der mit dem Ausbau der Normalladeinfrastruktur sowohl dem netzdienlichen Laden und der möglichst umfassenden Nutzung fluktuierend eingespeisten Grünstroms über das normale Laden, als auch dem Bedürfnis nach schnellem Laden und einer geringeren Flächeninanspruchnahme Rechnung trägt. Ferner wurden die Abläufe des Prüf- und Genehmigungsverfahrens überarbeitet und verschlankt, sodass Planungen mit den Berliner Bezirken und dem Stromnetzbetreiber frühzeitig abgestimmt werden können. Für dritte Betreiber wurde ebenfalls ein transparentes Verfahren erarbeitet, mit dem schon früh ersichtlich ist, wo im Stadtgebiet eine Errichtung perspektivisch möglich ist und ein flächendeckender Aufbau vorangetrieben wird. Weitere wichtige Anhaltspunkte für die Weiterentwicklung des öffentlich zugänglichen Berliner Ladepunktnetzes erarbeitet die Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt gemeinsam mit ihren Partner:innen im Rahmen von Forschungsprojekten. Forschungs- und Entwicklungsprojekte
Das Projekt "Entwicklung und Evaluierung automatisierter Sensoren für ein hoch-effizientes Nährstoffmanagement-System in Indoor Vertical Farms" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Institut für Gartenbau.
Das Projekt "Entwicklung und Evaluierung automatisierter Sensoren für ein hoch-effizientes Nährstoffmanagement-System in Indoor Vertical Farms, Teilvorhaben: Konstruktion und Integration" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Sondermaschinenbau Brückner GmbH.
Das Projekt "Entwicklung und Evaluierung automatisierter Sensoren für ein hoch-effizientes Nährstoffmanagement-System in Indoor Vertical Farms, Teilvorhaben: Evaluierung und Übertragung auf Indoor Farm" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Institut für Gartenbau.
Das Projekt "Entwicklung und Evaluierung automatisierter Sensoren für ein hoch-effizientes Nährstoffmanagement-System in Indoor Vertical Farms, Teilvorhaben: Systementwicklung zur Nährstoffen-Erfassung in Indoor Vertical Farms" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V..
Zentrale Voraussetzung für den Ausbau der Windenergie an Land sind ausreichend nutzbare Flächen. Im Windenergieflächenbedarfsgesetz ist verankert, dass 2 Prozent der Fläche Deutschlands für die Windenergie bis 2032 auszuweisen ist. Eine Studie für das Umweltbundesamt hat nun errechnet, dass dieses Flächenziel ausreicht, um die Ausbauziele für die Windenergie an Land zu erreichen. Bis 2035 sollen laut Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) in Deutschland 157 Gigawatt (GW) Windenergieleistung installiert sein. Dazu ist gesetzlich festgelegt, dass 2 Prozent der Fläche Deutschlands für Windenergieanlagen verfügbar sind. Laut Studie „Flächenverfügbarkeit und Flächenbedarfe für den Ausbau der Windenergie an Land“ reichen die 2 Prozent Landesfläche aus, um das Ausbauziel zu erreichen. Die Studie hat dazu die für den Ausbau ausgewiesenen Flächen und die ermittelten Einschränkungen der Nutzbarkeit analysiert und daraus den künftigen Flächenbedarf abgeleitet. In 2021 waren laut Studie mit 0,79 Prozent der Landesfläche nicht genügend Flächen ausgewiesenen, um die künftig von der Bundesregierung geplante Windenergieleistung zu installieren. Würden 2 Prozent der Fläche Deutschlands für Windenergieanlagen zur Verfügung gestellt werden, lassen sich die Ausbauziele erreichen. Dies ist selbst dann noch möglich, wenn 30 Prozent der ausgewiesenen Flächen in ihrer Nutzbarkeit eingeschränkt wäre – etwa durch Vorgaben des Denkmal- oder Artenschutzes. Analyse der Flächen für Windenergieanlagen in 2021 Zum Ende des Jahres 2021 waren 0,79 Prozent der Bundesfläche rechtskräftig als Flächen für die Windenergie an Land ausgewiesen. Etwa 40 Prozent dieser Flächen waren durch rechtliche oder planerische Vorgaben in ihrer Verfügbarkeit aber so eingeschränkt, dass lediglich 0,49 Prozent wirklich nutzbar blieb. Zudem waren etwa 30 Prozent der verbleibenden Flächen, beispielsweise aufgrund von Belangen des Arten- oder Denkmalschutzes, nicht nutzbar. Dies schränkte den Flächenumfang weiter ein. Ausbauziele für die Windenergieleistung bis 2030 Mit dem EEG 2023 wurde das Ausbauziel für die Windenergie an Land für 2030 von 81 GW auf 115 GW angehoben. Um dieses Ziel zu erreichen, ist ein jährlicher Bruttozubau von etwa 10 GW Windenergie notwendig. Im Jahr 2022 sind laut Bundesnetzagentur 2,7 GW in Betrieb gegangen, in 2023 bis einschließlich April 860 Megawatt. Was muss nun passieren ? Die Zahlen verdeutlichen, dass die Ausbaugeschwindigkeit bislang nicht ausreicht, um die Ausbauziele und damit auch die Klimaziele zu erreichen. Laut Studie ist daher erforderlich, dass Einschränkungen der Nutzbarkeit von Flächen soweit möglich abgebaut werden. Dies wäre beispielsweise durch klare Priorisierungen im Denkmalschutzrecht möglich und durch eine zeitnahe Ausweisung von Windenergieflächen. Länder und Kommunen sollten die zeitliche Frist zur Ausweisung nicht bis 2027 ausreizen und Flächen bereits während des Aufstellungsprozesses nutzbar machen. Zudem sollte der Bund die Entwicklungen der wesentlichen Einflussgrößen für den Flächenbedarf regelmäßig überprüfen. Hierzu zählen insbesondere die Nutzbarkeit, die Flächeneffizienz und die Technologieentwicklung.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 60 |
| Land | 3 |
| Zivilgesellschaft | 6 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 43 |
| Text | 15 |
| unbekannt | 5 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 20 |
| offen | 43 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 63 |
| Englisch | 5 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 1 |
| Dokument | 3 |
| Keine | 38 |
| Unbekannt | 3 |
| Webseite | 21 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 63 |
| Lebewesen & Lebensräume | 55 |
| Luft | 34 |
| Mensch & Umwelt | 63 |
| Wasser | 29 |
| Weitere | 63 |