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Forschungsinitiative Zukunft Bau - Forschungscluster 'Energieeffizientes und klimagerechtes Bauen', Wirtschaftlichkeitsuntersuchung zur Fortschreibung des EnEV-Erlasses bezüglich der energetischen Vorbildfunktion von neu zu errichtenden Bundesbauten

Seit Juni 2014 ist der aktuelle Erlass zur 'Energetischen Vorbildfunktion von Bundesbauten' in Kraft. Darin werden Vorgaben für den Bundesbau zur Unterschreitung der Anforderungen aus der Energieeinsparverordnung 2013 gemacht. Mit Inkrafttreten der novellierten EnEV-Anforderungen am 1. Januar 2016 erhöhen sich die Anforderungen für neu zu errichtende Nichtwohngebäude. Will der Bund weiterhin seine Vorbildfunktion wahrnehmen, muss der EnEV-Erlass sinnvoll fortgeschrieben werden. Im Forschungsprojekt sollen dazu die Grundlagen erarbeitet werden. Ausgangslage: Seit Juni 2014 ist der aktuelle Erlass zur 'Energetischen Vorbildfunktion von Bundesbauten' (BI3-8133.2/3) in Kraft. Darin werden Vorgaben für den Bundesbau zur Unterschreitung der Anforderungen aus der Energieeinsparverordnung 2013 (EnEV 2013) gemacht. Mit dem Inkrafttreten der novellierten EnEV-Anforderungen am 1. Januar 2016 erhöhen sich die Anforderungen für neu zu errichtende Nichtwohngebäude. Will der Bund weiterhin seine Vorbildfunktion wahrnehmen, muss der EnEV-Erlass sinnvoll fortgeschrieben werden. Ziel: Bei der Fortschreibung des EnEV-Erlasses sind Anforderungen an die energetische Qualität von neu zu errichtenden Bundesbauten zu formulieren, die über die Anforderungen der EnEV 2016 hinausgehen. Auch im Zusammenhang mit der Anpassung und Weiterentwicklung des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB) ergeben sich Erfordernisse. Es muss auch hier überprüft werden, welche energetischen Ziele einerseits formuliert und andererseits mit angemessenem Aufwand realisiert werden können. Im Forschungsprojekt sollen dazu die Grundlagen erarbeitet werden, indem Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen an geeigneten Referenzgebäuden durchgeführt werden.

Aktionsplan für ökosystembasierte Land-Meer-Übergangszonen, Vorhaben: Entwicklung von GIS-basierten Applikationen für Risiko- und Potentialkarten

Ingenieurhydrologische Untersuchung der oberirdischen Abflussverhaeltnisse im Hinblick auf Grundwasseranreicherungen im Hessischen Ried

Zur Verbesserung der Grundwasserverhaeltnisse im Hessischen Ried sind verschiedene Massnahmen technisch moeglich und teilweise in Ansaetzen verwirklicht. Ziel dieser Untersuchung ist, die fuer wirtschaftlich-technische Nutzen-Kosten-Vergleiche und -Optimierungen notwendigen hydrologischen Grundlagen zu erarbeiten. Dazu sind zunaechst wahrscheinlichkeitstheoretisch belegte Aussagen ueber die insgesamt in dem Odenwald-Vorfluter zur Verfuegung stehenden Wassermengen zu erarbeiten. Dann soll ein Niederschlag-Abfluss-Modell erstellt werden, das unter Beruecksichtigung ortsvariabler qualitaetsbedingter Mindestabfluesse und Entnahmen fuer die Versickerung die Simulation des Abflusses und der Beaufschlagung der Versickerungseinrichtungen fuer verschiedene Systemvarianten gestattet. Auf diese Weise koennen verschiedene Standorte, Versickerungssysteme und Betriebsweisen bezueglich ihrer Effektivitaet und Wirtschaftlichkeit verglichen und langfristige Aussagenueber die Absolutwerte der Grundwasseranreicherungsmengen erhalten werden.

Transdisziplinäre Mehrfachnutzung von Rohfaser und Rohprotein klimaresilienter Fruchtarten über selektive Ernte- und Aufbereitungsverfahren in ressourcenschonenden Farming-Systemen mit Recycling des Stickstoffs (MEFAFUP), Teilvorhaben 2

Leitung und Mitarbeit im Task 'Economics of Energy Storage - EcoEneSto' des Energy Storage TCP der IEA

Im Technology Collaboration Programme (TCP) Energy Storage der Internationalen Energieagentur (IEA) wird eine Arbeitsgruppe (Task) mit dem Titel 'Economics of Energy Storage - EcoEneSto' implementiert. Das übergeordnete Ziel des Tasks ist es, folgende Fragen zu beantworten: Was ist der Wert von Energiespeichern in vielversprechenden Anwendungen und wie kann dieser quantifiziert werden? Wie können der Nutzen und der Wert von Energiespeichern in aussichtsreiche Geschäftsmodelle umgesetzt werden? Im Zuge des Tasks soll eine koordinierte Bewertung der Wirtschaftlichkeit von Energiespeichern in allen für das Energiesystem relevanten Anwendungen (zentrale/dezentrale Speicher; alle Sektoren: Elektrizität, Heizen/Kühlen, Mobilität) durchgeführt werden. Dabei sollen verschiedene methodische Ansätze und alle Energiespeichertechnologien (elektrisch, thermisch, chemisch) berücksichtigt werden. Grundlage ist eine Bestandsaufnahme wirtschaftlich interessanter Energiespeicherkonfigurationen und die Ableitung bevorzugter technischer sowie nicht-technischer Bedingungen für den Energiespeicherbetrieb in konkreten Anwendungen. Zur Validierung der Ergebnisse des Tasks soll die Wirtschaftlichkeit von Energiespeicheranwendungen in Quartier-Energiesystemen untersucht werden, da diese die Komplexität der Vernetzung aus Elektrizitäts- und Wärmeversorgung, Systemintegration und Mobilitätsbedürfnissen realitätsnah abbilden. Der Bundesverband Energiespeicher Systeme e. V. (BVES) wird den Task EcoEneSto leiten (Task Manager). Aufgabe des ZAE Bayern ist es, eine Untergruppe (Subtask) zur Untersuchung der akzeptablen Kosten von Energiespeichern auf Basis der Randbedingungen energierelevanter Anwendungen zu leiten.

Planungswerkzeuge für die energetische Stadtplanung

Im Projekt 'Planungswerkzeuge für die energetische Stadtplanung sind erste Ansätze zur energetischen Stadtplanung auf Basis des Energiemodells URBS entwickelt worden. Die Analyse erlaubt eine Einteilung der Stadt in Vorranggebiete bezüglich der Wärmeversorgung. Die Arbeit basiert auf verschiedenen Analysemodulen. Der erste Schritt besteht in der Erstellung einer Gebäudedatenbank. Alle Gebäude der Stadt sollen hinsichtlich ihrer Geometrie, des Gebäudealters, der Bauweise, des aktuellen Energieverbrauches usw. enthalten sein. Diese Informationen werden dann genutzt, um den gegenwärtigen und zukünftigen Wärmeverbrauch zu bestimmen. Der zukünftige Gebrauch wird unter der Annahme verschiedener Sanierungsmaßnahmen bestimmt. Der erste Schwerpunkt der Arbeit liegt auf einer Analyse der Verdichtung und Ausweitung des bestehenden Fernwärmenetzes. Mit Hilfe der Gebäudedatenbank wird analysiert wo und zu welchen Kosten die Fernwärme ausgebaut werden könnte. Die Erhebungen aus dieser Analyse werden dann im nächsten Schritt an das Optimierungsmodell IJRBS übergeben. Im nächsten Schritt werden verschiedene Wärmeversorgungsmöglichkeiten hinsichtlich der technischen Realisierbarkeit und der wirtschaftlichen Wettbewerbsfähigkeit untersucht. Der zweite Schwerpunkt der Untersuchung liegt auf Wärmepumpen. Hierfür wurde ein eigenes Bodenmodell entworfen. Mit dem Modell kann bestimmt werden, wo welche Menge an Energie aus dem Boden entzogen werden kann, ohne bestimmte Nachhaltigkeitskriterien zu verletzten. All diese Informationen werden in das Energiemodell URBS-Augsburg eingepflegt. Neben der Warme- wird auch die Stromversorgung im Modell abgebildet. Anhand des Modells kann dann untersucht werden welche Technologien und Maßnahmen eingesetzt werden sollten um gesetzte Klimaschutzziele zu erreichen. Ein entscheidendes Ergebnis des Modells zeigt die starke Abhängigkeit der lokalen Entwicklung in Augsburg von der allgemeinen Entwicklung der Stromerzeugung in Deutschland. Wenn eine überregionale Lösung beispielsweise mit viel off-shore Wind und Ansätzen wie Desertec realisiert wird, dann wird in Augsburg durch die Optimierung wenig eigner Strom erzeugt, Kraft- Wärme-Kopplung und Fernwärme werden nicht ausgebaut. Städtische Klimaschutzziele sollten in diesem Fall durch Einsparungsmaßnahmen im Gebäude-Wärmebereich vorangetrieben werden. Ist die Entwicklung hin zu klimaneutralem Strom in Deutschland schleppend, dann muss in Augsburg viel mehr 'grüner ' Strom erzeugt werden. Hier kann dann der Kraft-Wärme-Kopplung eine zentrale Rolle zukommen. Die Ausweitung dieses Ergebnisses ist dringend notwendig, da sie für die aktuelle politische Diskussion von zentraler Bedeutung sind.

Gesellschaftlicher Dialog und Qualitätssicherung bei der Nutzung von Recyclingholz entlang der Wertschöpfungskette, Teilvorhaben 2: Qualitätsanforderungen an Möbel aus Altholz und Handlungsempfehlungen für die Etablierung eines Qualitätskonzepts

Das Ziel des Projekts Altholzdialog ist es, wissenschaftlich basierte Handlungsempfehlungen hinsichtlich der Inhalte für eine Qualitätssicherung und Endverbraucheraufklärung zur Steigerung der stofflichen Verwendung von Altholz zu entwickeln. Erreicht wird dies durch die Untersuchung von Entscheidungsszenarien, die sich am Qualitätsverständnis und dem Einfluss des Altholzeinsatzes auf die Kosten entlang der Wertschöpfungskette orientieren. Da Altholz fast ausschließlich in der Spanplattenproduktion stofflich eingesetzt wird, fokussiert sich das Projekt auf diesen Werkstoff. Durch die dialogorientierte Einbindung aller relevanten Akteure der Wertschöpfungskette (Entsorgung und Recycling, Holzwerkstoff- und Möbelherstellung sowie Endverbraucher) wird die Praxis bestmöglich abgebildet und die daraus abgeleiteten Handlungsempfehlungen erlauben einen realitätsnahen Ansatz zur Steigerung der Verwendung von Altholz. Das Projekt Altholzdialog soll die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen schaffen, die Nutzungsdauer der Ressource Holz im Stoffkreislauf durch einen wiederholten stofflichen Einsatz von Altholz zu verlängern, um einen positiven Beitrag zum Klimaschutz zu erzeugen. Letztlich soll der Wert der nachwachsenden Ressource Holz als wertvoller Rohstoff, den es auch bei wiederholter Nutzung zu schätzen gilt, in der Gesellschaft gesteigert werden.

Landschaftsoekologische und gewaesserkundliche Voruntersuchungen, Konzeption und Planung einer naturnahen Nachreinigungsstufe an der Klaeranlage Ruhbachtal als Pufferzone zwischen Klaeranlage und Naturschutzgebiet

Der Ablauf einer alten kommunalen Klaeranlage fliesst in einen kleine Bach in ein Naturschutzgebiet. Der Ablauf soll zur Qualitaetssteigerung durch ein naturnahes Feuchtgebiet umgeleitet werden. Wie kann dieses naturnahe Feuchtgebiet gestaltet werden? Welche Verbesserung der Wasserqualitaet des Baches ist erreichbar? Wie hoch sind die Kosten?

Studie ueber den technologischen Stand von Pyrolyse- und Hochtemperaturverbrennungsverfahren in USA, Europa und Japan

Ziel der Arbeit ist es, bestehende Pyrolyseanlagen im Hinblick auf technische Aspekte, Kosten, Wert der Rohstoffrueckgewinnung (monetaer und nicht monetaer) und Umweltbelastung zu untersuchen. Die Anlagen werden auf 100-150 Tagestonnen-Anlagen umgerechnet und danach einer Kosten-Nutzen-Analyse unterzogen. Abhaengig von lokalen Gegebenheiten wird die Gewichtung der Kriterien im Analysemodell vorgenommen. Das Ergebnis ist die Benennung einer oder mehrerer Verfahren, die die gestellten Anforderungen erfuellen. Die ausgewaehlten Verfahren werden dann noch einmal kritisch untersucht, um Auskunft ueber verfahrenstechnische Probleme zu erhalten.

Wasserversorgung und -entsorgung aus oekonomischer Sicht

In diesem Projekt werden - vor allem mit Diplomarbeiten - oekonomische Aspekte der Wasserwirtschaft betrachtet. Dabei geht es um geeignete Preissetzungsverfahren ebenso wie um Kosten-Nutzen-Analysen zu speziellen Investitionen in diesem Bereich.

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