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Emissionsarme und energieeffiziente Energiebereitstellung im urbanen Raum unter Nutzung neuester, intelligenter IKT-Strukturen, Teilvorhaben: Systemanalyse / Messtechnische Untersuchungen im Combined Energy Lab 3.0

Besonders im städtischen Kontext stellen hydraulische Netze zur Wärme- und Kälteversorgung eine erprobte Technologie dar, da sie mit zentralen energetischen Wandlungseinheiten ausgestattet sind. Die Einbindung von regenerativen Quellen in diese zentralen Systeme ist erstrebenswert, jedoch technisch schwierig. Zwar gibt es eine ganze Reihe von Feldtests, die z.B. solarthermische Erzeugungseinheiten einzubinden versuchen, jedoch treten hier neue limitierende Elemente auf, welche den gemeinsamen Betrieb beeinflussen. Auch bei PV-Systemen existieren Hemmnisse, obwohl im urbanen Raum Dach- und theoretisch auch Fassadenflächen zur Verfügung stehen. PV-Systeme im urbanen Raum werden für eine ganzheitliche Betrachtung derzeit kaum mit Fernwärmesystemen in Bezug gesetzt, was zu einer starken Belastung des örtlichen Niederspannungsnetzes führt. Ziel muss es daher sein, Anlagentechnik sowie digitale Lösungen zu entwickeln, welche es ermöglichen, ein lokales Energiemanagementsystem zu realisieren und somit zur energetischen Versorgung der Liegenschaft mehr regenerative Energie in einem multienergetischen System zu integrieren. Ein digitalisierter Ein- und Ausspeisepunkt löst dieses Problem und ermöglicht prädiktiv den Wärme- und Kältebedarf in der Liegenschaft vorauszubestimmen. Zielorientiert muss der Ein- und Ausspeisepunkt so gestaltet sein, dass er möglichst eine Verknüpfung der Energiemanagementsysteme des Gebäudes und des übergeordneten regionalen hydraulischen Netzbetreibers aufweist. Weiterhin muss es möglich sein, verschiedene dezentrale Systeme anzubinden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird die TU Dresden an der Systemanalyse arbeiten, welche sich besonders auf die Sekundärtechnologie, d.h. die Technologie im Gebäude bezieht. Des Weiteren werden messtechnische Untersuchungen des zu entwickelnden Prototyps im Combined Energy Lab 3.0 durchgeführt.'

Emissionsarme und energieeffiziente Energiebereitstellung im urbanen Raum unter Nutzung neuester, intelligenter IKT-Strukturen, Teilvorhaben: KI - Wärme im Gebäude

Besonders im städtischen Kontext stellen hydraulische Netze zur Wärme- und Kälteversorgung eine erprobte Technologie dar, da sie mit zentralen energetischen Wandlungseinheiten ausgestattet sind. Die Einbindung von regenerativen Quellen in diese zentralen Systeme ist erstrebenswert, jedoch technisch schwierig. Zwar gibt es eine ganze Reihe von Feldtests, die z.B. solarthermische Erzeugungseinheiten einzubinden versuchen, jedoch treten hier neue limitierende Elemente auf, welche den gemeinsamen Betrieb beeinflussen. Auch bei PV-Systemen existieren Hemmnisse, obwohl im urbanen Raum Dach- und theoretisch auch Fassadenflächen zur Verfügung stehen. PV-Systeme im urbanen Raum werden für eine ganzheitliche Betrachtung derzeit kaum mit Fernwärmesystemen in Bezug gesetzt, was zu einer starken Belastung des örtlichen Niederspannungsnetzes führt. Ziel muss es daher sein, Anlagentechnik sowie digitale Lösungen zu entwickeln, welche es ermöglichen, ein lokales Energiemanagementsystem zu realisieren und somit zur energetischen Versorgung der Liegenschaft mehr regenerative Energie in einem multienergetischen System zu integrieren. Ein digitalisierter Ein- und Ausspeisepunkt löst dieses Problem und ermöglicht prädiktiv den Wärme- und Kältebedarf in der Liegenschaft vorauszubestimmen. Zielorientiert muss der Ein- und Ausspeisepunkt so gestaltet sein, dass er möglichst eine Verknüpfung der Energiemanagementsysteme des Gebäudes und des übergeordneten regionalen hydraulischen Netzbetreibers aufweist. Weiterhin muss es möglich sein, verschiedene dezentrale Systeme anzubinden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird Danfoss am Teilvorhaben 'KI-Wärme im Gebäude' arbeiten, im Speziellen an der Nutzung von KI für Wärmebedarfsprognosen und zur optimierten Regelung der Wärme im Gebäude.

Emissionsarme und energieeffiziente Energiebereitstellung im urbanen Raum unter Nutzung neuester, intelligenter IKT-Strukturen

Besonders im städtischen Kontext stellen hydraulische Netze zur Wärme- und Kälteversorgung eine erprobte Technologie dar, da sie mit zentralen energetischen Wandlungseinheiten ausgestattet sind. Die Einbindung von regenerativen Quellen in diese zentralen Systeme ist erstrebenswert, jedoch technisch schwierig. Zwar gibt es eine ganze Reihe von Feldtests, die z.B. solarthermische Erzeugungseinheiten einzubinden versuchen, jedoch treten hier neue limitierende Elemente auf, welche den gemeinsamen Betrieb beeinflussen. Auch bei PV-Systemen existieren Hemmnisse, obwohl im urbanen Raum Dach- und theoretisch auch Fassadenflächen zur Verfügung stehen. PV-Systeme im urbanen Raum werden für eine ganzheitliche Betrachtung derzeit kaum mit Fernwärmesystemen in Bezug gesetzt, was zu einer starken Belastung des örtlichen Niederspannungsnetzes führt. Ziel muss es daher sein, Anlagentechnik sowie digitale Lösungen zu entwickeln, welche es ermöglichen, ein lokales Energiemanagementsystem zu realisieren und somit zur energetischen Versorgung der Liegenschaft mehr regenerative Energie in einem multienergetischen System zu integrieren. Ein digitalisierter Ein- und Ausspeisepunkt löst dieses Problem und ermöglicht prädiktiv den Wärme- und Kältebedarf in der Liegenschaft vorauszubestimmen. Zielorientiert muss der Ein- und Ausspeisepunkt so gestaltet sein, dass er möglichst eine Verknüpfung der Energiemanagementsysteme des Gebäudes und des übergeordneten regionalen hydraulischen Netzbetreibers aufweist. Weiterhin muss es möglich sein, verschiedene dezentrale Systeme anzubinden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens bringt die YADOS GmbH Ihre Kernkompetenzen Wärmeübergabe und Heizungssysteme ein. Diese insbesondere werden in der Marktanalyse für das Lastenheft und bei der Konstruktion der Wärmeübergabestation benötigt.

Emissionsarme und energieeffiziente Energiebereitstellung im urbanen Raum unter Nutzung neuester, intelligenter IKT-Strukturen, Teilvorhaben: Hardwaretechnische Entwicklung und Prototypenbau der digitalen Wärmeübergabestation

Besonders im städtischen Kontext stellen hydraulische Netze zur Wärme- und Kälteversorgung eine erprobte Technologie dar, da sie mit zentralen energetischen Wandlungseinheiten ausgestattet sind. Die Einbindung von regenerativen Quellen in diese zentralen Systeme ist erstrebenswert, jedoch technisch schwierig. Zwar gibt es eine ganze Reihe von Feldtests, die z.B. solarthermische Erzeugungseinheiten einzubinden versuchen, jedoch treten hier neue limitierende Elemente auf, welche den gemeinsamen Betrieb beeinflussen. Auch bei PV-Systemen existieren Hemmnisse, obwohl im urbanen Raum Dach- und theoretisch auch Fassadenflächen zur Verfügung stehen. PV-Systeme im urbanen Raum werden für eine ganzheitliche Betrachtung derzeit kaum mit Fernwärmesystemen in Bezug gesetzt, was zu einer starken Belastung des örtlichen Niederspannungsnetzes führt. Ziel muss es daher sein, Anlagentechnik sowie digitale Lösungen zu entwickeln, welche es ermöglichen, ein lokales Energiemanagementsystem zu realisieren und somit zur energetischen Versorgung der Liegenschaft mehr regenerative Energie in einem multienergetischen System zu integrieren. Ein digitalisierter Ein- und Ausspeisepunkt löst dieses Problem und ermöglicht prädiktiv den Wärme- und Kältebedarf in der Liegenschaft vorauszubestimmen. Zielorientiert muss der Ein- und Ausspeisepunkt so gestaltet sein, dass er möglichst eine Verknüpfung der Energiemanagementsysteme des Gebäudes und des übergeordneten regionalen hydraulischen Netzbetreibers aufweist. Weiterhin muss es möglich sein, verschiedene dezentrale Systeme anzubinden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens bringt die YADOS GmbH Ihre Kernkompetenzen Wärmeübergabe und Heizungssysteme ein. Diese insbesondere werden in der Marktanalyse für das Lastenheft und bei der Konstruktion der Wärmeübergabestation benötigt.

Neue Daten für die Energiewende, Teilvorhaben: Leitungsgebundene Wärme- und Kälteversorgung

Mit der NEED-Plattform werden die Prozesse eines Datenökosystems beschleunigt. Automatisiert werden heterogene energiebezogene Datenquellen zusammengeführt und mittels Ontologien konsistent über die verschiedenen Sektoren sowie zeitliche und räumliche Ebenen verknüpft. In diesem Zusammenhang sollen bestehenden Datenplattformen nicht ersetzt, sondern vielmehr als Quelle in das Ökosystem integriert werden. Neben konventionellen Datenquellen der verschiedenen Planungsebenen sollen dabei auch Möglichkeiten erforscht werden, um Lücken mit synthetischen Daten zu schließen. Die NEED-Plattform ist ein robustes, pflegeleichtes und flexibles Werkzeug zur Planung von Energiemaßnahmen auf verschiedenen räumlichen Ebenen, ohne das Gesamtbild aus dem Blick zu verlieren. Werkzeuge und Modelle der Partner sollen über semantische Anfragen auf die erforderlichen Daten zugreifen, um die jeweiligen (Planungs-)Aufgaben durchzuführen. Der NEED Ansatz für eine transparente Bereitstellung aktueller Daten wird an Anwendungsbeispielen evaluiert. Innerhalb des Energiesystems fokussiert das Teilvorhaben primär den Sektor der leitungsgebundenen Wärmeversorgung. Dabei werden einerseits alle integralen Teilaspekte Wärmeerzeugung bzw. -umwandlung, -verteilung und -verbrauch analysiert. Andererseits wird der gesamte Planungszyklus betrachtet - von frühen strategischen Machbarkeitsstudien über die Konzeption bis hin zur finalen technischen Auslegung. In diesem Zusammenhang werden Anwendungsszenarien definiert sowie dedizierte Anforderungen zu den konkreten Informationsbedarfen spezifiziert. Dabei sollen auch variierende Daten- und Informationsqualitäten Berücksichtigung finden. Ferner werden bestehende Datenbezugsquellen sowie etablierte Methoden zur Datenkonsolidierung und -verdichtung beschrieben. Weitere Schwerpunkte des Teilvorhabens liegen schließlich auf der praktischen Evaluierung, der branchennahen Verbreitung und dem Praxistransfer.

Gebäudeenergiegesetz – GEG

Mit dem am 1. November 2020 in Kraft getretenen Gesetz zur Einsparung von Energie und zur Nutzung Erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteerzeugung in Gebäuden (Gebäudeenergiegesetz – GEG) wurden das Energieeinsparungsgesetz (EnEG), die Energieeinsparverordnung (EnEV) und das Gesetz zur Förderung Erneuerbarer Energien im Wärmebereich (Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz - EEWärmeG) zusammengefasst: Mit dem GEG wurde das Energieeinsparrecht für Gebäude strukturell neu konzipiert und vereinheitlicht. Damit besteht für Gebäude ein abgestimmtes Regelwerk für die energetischen Anforderungen an Neubauten, an Bestandsgebäude und an den Einsatz erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteversorgung. Eine für Sie wesentliche Neuerung des GEG betrifft den Vollzug. Mit § 92 GEG wurde eine Erfüllungserklärung eingeführt, mit der die Einhaltung aller das jeweilige Vorhaben betreffenden Anforderungen des GEG zu bestätigen ist. Zur Umsetzung in Landesrecht befindet sich derzeit eine Durchführungsverordnung zum GEG in der Erarbeitung. In diesem Zusammenhang wird auf die Übergangsregelungen im Teil 9 des GEG und hier insbesondere auf § 111 „Allgemeine Übergangsvorschriften“ verwiesen.

Emissionsarme und energieeffiziente Energiebereitstellung im urbanen Raum unter Nutzung neuester, intelligenter IKT-Strukturen, Teilvorhaben: Thermische Systemanalyse und Entwicklung der theoretischen Reglerstrukturen

Besonders im städtischen Kontext stellen hydraulische Netze zur Wärme- und Kälteversorgung eine erprobte Technologie dar, da sie mit zentralen energetischen Wandlungseinheiten ausgestattet sind. Die Einbindung von regenerativen Quellen in diese zentralen Systeme ist erstrebenswert, jedoch technisch schwierig. Zwar gibt es eine ganze Reihe von Feldtests, die z.B. solarthermische Erzeugungseinheiten einzubinden versuchen, jedoch treten hier neue limitierende Elemente auf, welche den gemeinsamen Betrieb beeinflussen. Auch bei PV-Systemen existieren Hemmnisse, obwohl im urbanen Raum Dach- und theoretisch auch Fassadenflächen zur Verfügung stehen. PV-Systeme im urbanen Raum werden für eine ganzheitliche Betrachtung derzeit kaum mit Fernwärmesystemen in Bezug gesetzt, was zu einer starken Belastung des örtlichen Niederspannungsnetzes führt. Ziel muss es daher sein, Anlagentechnik sowie digitale Lösungen zu entwickeln, welche es ermöglichen, ein lokales Energiemanagementsystem zu realisieren und somit zur energetischen Versorgung der Liegenschaft mehr regenerative Energie in einem multienergetischen System zu integrieren. Ein digitalisierter Ein- und Ausspeisepunkt löst dieses Problem und ermöglicht prädiktiv den Wärme- und Kältebedarf in der Liegenschaft vorauszubestimmen. Zielorientiert muss der Ein- und Ausspeisepunkt so gestaltet sein, dass er möglichst eine Verknüpfung der Energiemanagementsysteme des Gebäudes und des übergeordneten regionalen hydraulischen Netzbetreibers aufweist. Weiterhin muss es möglich sein, verschiedene dezentrale Systeme anzubinden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird die TU Berlin an einer thermischen Systemanalyse arbeiten die sich besonders auf die Sekundärtechnologie, d.h. die Technologie im Gebäude bezieht. Zusätzlich werden die theoretischen Grundlagen eines Systemreglers erarbeitet.

Emissionsarme und energieeffiziente Energiebereitstellung im urbanen Raum unter Nutzung neuester, intelligenter IKT-Strukturen, Teilvorhaben: Schnittstellenanalyse und Umsetzung des Feldtests

Besonders im städtischen Kontext stellen hydraulische Netze zur Wärme- und Kälteversorgung eine erprobte Technologie dar, da sie mit zentralen energetischen Wandlungseinheiten ausgestattet sind. Die Einbindung von regenerativen Quellen in diese zentralen Systeme ist erstrebenswert, jedoch technisch schwierig. Zwar gibt es eine ganze Reihe von Feldtests, die z.B. solarthermische Erzeugungseinheiten einzubinden versuchen, jedoch treten hier neue limitierende Elemente auf, welche den gemeinsamen Betrieb beeinflussen. Auch bei PV-Systemen existieren Hemmnisse, obwohl im urbanen Raum Dach- und theoretisch auch Fassadenflächen zur Verfügung stehen. PV-Systeme im urbanen Raum werden für eine ganzheitliche Betrachtung derzeit kaum mit Fernwärmesystemen in Bezug gesetzt, was zu einer starken Belastung des örtlichen Niederspannungsnetzes führt. Ziel muss es daher sein, Anlagentechnik sowie digitale Lösungen zu entwickeln, welche es ermöglichen, ein lokales Energiemanagementsystem zu realisieren und somit zur energetischen Versorgung der Liegenschaft mehr regenerative Energie in einem multienergetischen System zu integrieren. Ein digitalisierter Ein- und Ausspeisepunkt löst dieses Problem und ermöglicht prädiktiv den Wärme- und Kältebedarf in der Liegenschaft vorauszubestimmen. Zielorientiert muss der Ein- und Ausspeisepunkt so gestaltet sein, dass er möglichst eine Verknüpfung der Energiemanagementsysteme des Gebäudes und des übergeordneten regionalen hydraulischen Netzbetreibers aufweist. Weiterhin muss es möglich sein, verschiedene dezentrale Systeme anzubinden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird die Firma Vattenfall die Erarbeitung und Integration der Schnittstellen sowie die Realisierung einer Demonstrationsanlage im Feld sowie die Integration der Services hinsichtlich Wartung und Smart Home übernehmen. Der digitale Zwilling von Leaftech ist eine Schlüsseltechnologie, um Wetter- und Sonnenscheinbedingungen in eine optimale Gebäudesteuerung und Überwachung einzubinden.

Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) und EEWärmeG-Durchführungsverordnung (EEWärmeG-DV Bln)

Das neue Gebäudeenergiegesetz (GEG) ist am 1. November 2020 in Kraft getreten. Das bisherige Energieeinsparungsgesetz (EnEG), die bisherige Energieeinsparverordnung (EnEV) und das bisherige Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) treten damit außer Kraft. Durch das GEG werden EnEG, EnEV und EEWärmeG in einem Gesetz zusammengeführt. Es wird ein einheitliches, aufeinander abgestimmtes Regelwerk für die energetischen Anforderungen an Neubauten, an Bestandsgebäude und an den Einsatz erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden geschaffen. Wie das bisherige Energieeinsparrecht für Gebäude enthält das neue GEG Anforderungen an die energetische Qualität von Gebäuden, die Erstellung und die Verwendung von Energieausweisen sowie an den Einsatz erneuerbarer Energien in Gebäuden. Die nachfolgenden Ausführungen und Materialien zum EEWärmeG werden lediglich übergangsweise noch auf den Internetseiten der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt weitergeführt. Das EEWärmeG-Durchführungsgesetz Berlin (EEWärmeG-DG Bln) stellte die gesetzliche Grundlage für eine EEWärmeG-Durchführungsverordnung (EEWärmeG-DV Bln) dar. Diese sollte den Vollzug des EEWärmeG sicherstellen und vereinfachen. Zuständig für den Vollzug des EEWärmeG und der darauf beruhenden Durchführungsverordnung in Berlin waren die Bauaufsichtsämter in den Bezirken. Die Eigentümer neuer Gebäude mussten in der Regel anerkannte Sachverständige einbeziehen. Entsprechend der angewendeten Form der erneuerbaren Energien bzw. Ersatzmaßnahmen waren Vordrucke von den Eigentümern neuer Gebäude auszufüllen. Gemäß den Vorschriften der EEWärmeG-DV bescheinigten Sachverständige, Sachkundige bzw. Fachbetriebe die Angaben. Die zuständigen Bauaufsichtsämter in den Bezirken überprüften die Nachweise über die Einhaltung der Voraussetzungen des EEWärmeG stichprobenartig. Die auszufüllenden Vordrucke sowie ein dazugehöriges Merkblatt stehen unter den nachfolgenden Links zur Verfügung. Vordrucke zur EEWärmeG-DV Bln Rechtsvorschriften Gesetz zur Durchführung des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes im Land Berlin (EEWärmeG-DG Bln) Verordnung zur Durchführung des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes im Land Berlin (EEWärmeG-DV Bln) Informationsportal Erneuerbare Energien Informationen zum EEWärmeG Vollzug der Energieeinsparverordnung (EnEV) in Berlin EnEV – Energieeinsparung in Gebäuden

Wärmewende im Land Berlin

Bild: SenMVKU, Geoportal Berlin Erste Ergebnisse der Wärmeplanung (2024) Berlin legt erste Ergebnisse der Wärmeplanung vor. Eine Karte mit Adresssuchfunktion zeigt Gebiete der dezentralen Wärmeversorgung auf. Weitere Informationen Bild: SenMVKU Häufige Fragen und Antworten Wichtige Fragen und Antworten zur Berliner Wärmwende, zum Wärmeplanungsprozess und zu Zuständigkeiten können Sie hier im Überblick nachlesen. Weitere Informationen Bild: SenMVKU Gesamtstädtische Wärmeplanung Ein wichtiger Baustein bei der Umsetzung der Wärmewende ist die gesamtstädtische Wärmeplanung für das Land Berlin, die aktuell von der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt erarbeitet wird. Weitere Informationen Bild: Gerrit Hause – Innovation City Management GmbH Neue Wärmenetze in Bestandsquartieren – Ein Online-Handbuch Wärmenetze spielen eine Schlüsselrolle bei dem effizienten Umstieg auf Erneuerbare Energie und Abwärme. Hier finden Sie Informationen zu relevanten Aspekten, die bei der Gestaltung, Planung und Umsetzung eines Nahwärmenetzes im Land Berlin eine Rolle spielen. Weitere Informationen Bild: SenMVKU Grundlagen und Analysen In den letzten Jahren wurden umfassende Analysen durchgeführt und damit wichtige Grundlagen für die Berliner Wärmewende geschaffen. Weitere Informationen Bild: SenMVKU Soziale Aspekte Bei der Wärmewende spielt auch die soziale Dimension eine wichtige Rolle – in Berlin besonders aus der Perspektive der Mieterinnen und Mieter. Weitere Informationen Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) und EEWärmeG-Durchführungsverordnung (EEWärmeG-DV Bln) Durch das GEG werden EnEG, EnEV und EEWärmeG in einem Gesetz zusammengeführt. Es wird ein einheitliches, aufeinander abgestimmtes Regelwerk für die energetischen Anforderungen an Neubauten, an Bestandsgebäude und an den Einsatz erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden geschaffen. Weitere Informationen

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