Verbundvorhaben: EnEff:Stadt: rain2energy - Energieeffizienzsteigerung durch die klimaangepasste, synergetische Nutzung von innovativem Energie- und Regenwassermanagement für das Stadtquartier ecoSquare; Teilvorhaben: Untersuchungen zur Verdunstungskühlung, Solarenergie mit Gründächern und Biodiversität
Zeitraum
2022-02-01 – 2027-01-31
Bewilligte Summe
119.510,77 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN3045K
Leistungsplansystematik
Örtliche Versorgungskonzepte [EA2113]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN3)
Förderprogramm
Energie
Für das entstehende Stadtquartier ecoSquare wird eine regenerative thermische Versorgung über ein komplexes kaltes Nahwärmenetz mit Wärmepumpen konzipiert. Ziel ist die thermische Aktivierung der zwei, insges. ca. 130 m³ großen Regenwasserzisternen, denen je nach Bedarf Wärme entzogen bzw. zugeführt wird. Diese Doppelnutzung der Zisternen ist der neuartige Ansatz eines Multifunktions-Wärmespeichers (systemdienlicher Pufferspeicher und Langfristspeicher) im Quartiersmaßstab auf Niedertemperaturniveau (Low-Ex). Um das Potential auszuschöpfen ist eine Flexibilisierung der MSR-Technik durch prädiktive Regelungsstrategien zu entwickeln, die mit Wetterprognose, Wärme-/Kältelastprofilen sowie dem Regenwassernutzungsprofil das intelligente Speichermanagement ermöglicht. Die Zisternen resultieren dabei aus einem innovativen System zur Regenwasserbewirtschaftung, das das Ziel der Wiederherstellung einer natürlichen Regenwasserbilanz ohne Abfluss in den Kanal umsetzt. Hierbei wird das gesamte Regenwasser gesammelt, im Wesentlichen verdunstet bzw. Überlaufwasser versickert. Die Verdunstung erfolgt über Vegetationsflächen und über Gründächer mit PV, welche über adiabate Kühlung eine Ertragssteigerung erfahren. Die regelungstechnische Herausforderung ist, die energetischen Nutzungsziele und die des Regenwassermanagements in einem synergetisch optimierten Gesamtkonzept zu vereinen. Ergänzend werden Fragestellungen bzgl. der Qualität und Behandlung des Regenwassers und der bewässerungsbedingt veränderten Biodiversität untersucht sowie Baugenehmigungsprozesse analysiert. Auf die Baufertigstellung folgt ein umfangreiches Monitoring inkl. Betriebsoptimierung und Validierung von Simulationsmodellen. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in ein Planungstool ein, welches weitere Umsetzungen der eingesetzten Systeme und eine bedarfsangepasste Dimensionierung ermöglicht. Nach Projektabschluss soll das entwickelte Konzept zu marktreifen Produkten weiterentwickelt und vermarktet werden.