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IWAES – Wärmebewirtschaftung und Speicherung im Stadtquartier

Das übergeordnete Ziel des Projektes „IWAES – Integrative Betrachtung einer nachhaltigen Wärmebewirtschaftung von Stadtquartieren im Stadtentwicklungsprozess“ ist es, die bereits vorhandenen Infrastruktursysteme der Siedlungswasserwirtschaft („Kanäle“) für die Ein- und Ausspeicherung von Wärme- und Kälteenergie innerhalb eines Stadtquartiers nutzbar zu machen. Die infrastrukturelle Kopplung von Kühl- und Wärmebedarf verschiedener Verbraucher soll die Grundlage für einen ausgeglichenen Wärmehaushalt im Stadtquartier bilden. Auf Basis von Versuchen und Simulationen sollen die vorhandenen Technologien für den Wärmetransport weiterentwickelt und Konzepte für die Integration des Ansatzes in die hierauf abgestimmten Prozesse der Stadtplanung entwickelt werden.

Anhand eines konkreten Modellquartiers in Stuttgart, für das ein Teilgebiet des geplanten Rosensteinquartiers ausgewählt wurde, wird die beispielhafte Umsetzung und Integration in die Prozesse der Stadtentwicklung erprobt.

In den ersten Monaten der Projektlaufzeit wurden u.a. Betriebskonzepte für thermisch aktivierte Kanäle entwickelt, für die dann in einem zweiten Schritt optimale Querschnittsausbildungen geplant und mittels transienten numerischen MultiPhysics-Simulationen u.a. hinsichtlich der Modi Einspeicherung, Transport, saisonaler Speicherung und Entzug untersucht wurden. Aktuell arbeitet das Institut für Geotechnik der Universität Stuttgart an einem Messprogramm um die Strömungs- und Temperaturverhältnisse der Luft innerhalb eines Abwasserkanals zu messen, welche dann Randbedingungen von dreidimensionalen Simulationen bilden sollen. Die TU Kaiserslautern analysiert derzeit auf der Basis des zwischenzeitlich feststehenden Siegerentwurfs für das ausgewählte Projektgebiet die städtebaulichen Strukturtypen, die Grundlage für ein Nutzerkonzept und die vom Projektpartner Klinger+Partner betriebene Kanalplanung sind. An der Hochschule Biberach wurde auf der Basis des Nutzerkonzeptes eine Bedarfsanalyse erarbeitet und hieraus thermische Lastgänge der unterschiedlichen Gebäudetypen ermittelt. In enger Zusammenarbeit der Projektpartner werden transdisziplinäre Aspekte wie Wärmebedarf, Anbindungsmöglichkeiten an den thermisch aktivierten Hybridkanal sowie Möglichkeiten zur Energieeinsparung und zur dezentralen Energiespeicherung diskutiert. In einem Meilenstein sollen diese Aspekte in ein Gesamtmodell eines Wärmeverbundnetzes zusammengeführt werden. Die interne Projektkommunikation zwischen den Verbundpartnern erfolgt auf der Basis eines „ScienceLab“, das sich durch eine gemeinsame räumliche und funktionale Arbeitsumgebung auszeichnet. Zur Sicherstellung des Projektfortschritts werden hierzu vierteljährlich Projektwochen abgehalten, bei denen sich die Projektsachbearbeiter für eine Woche in eine gemeinsame Arbeitsumgebung begeben. Während dieser Zeit erfolgt ein direkter Austausch und Zusammenarbeit zwischen den Beteiligten. Die nächste Projektwoche wird vom 17. bis 20. Februar 2020 stattfinden. In der Regel zum Abschluss einer Projektwoche wird jeweils ein projektinterner Workshop abgehalten, an dem sämtliche Vertreter und weitere Interessierte der Verbundpartner teilnehmen.

Einmal im Jahr findet ein fachöffentlicher Workshop unter Mitwirkung externer Fachleute statt; der erste IWAES-Workshop fand am 11.07.2019 an der Universität Stuttgart statt, der zweite Workshop wird im Sommer 2020 folgen.