Thermische Aktivierung von „Sowieso-Infrastrukturen“
Im dritten Jahr des Projekts wurden Messungen in Abwasserkanälen zum Strömungs- und Temperaturfeld der Kanalluft sowie zur Abwassertemperatur durchgeführt. Es zeigten sich Zusammenhänge zwischen Kanaldurchmesser und der Strömungsgeschwindigkeit der Kanalluft, auch wurden stellenweise Abwassertemperaturen von über 30°C gemessen. Diese Daten wurden in die numerischen Simulationen integriert und bereits jetzt lässt sich abschätzen, dass es sinnvoll ist, den Hybridkanal durch weitere Elemente zur vollständigen Abdeckung des thermischen Bedarfs zu ergänzen. Der thermische Bedarf wurde durch flexible Nutzungszusammensetzung für Blockabschnitte und Blöcke über Normierung und Skalierung auf übliche und festgelegte Nutzungsgrößen ermittelt. Um den thermischen Restbedarf zu decken, sollen auf Basis des dreistufigen Konzepts des thermischen Ausgleichs (Im Gebäude, im Hubareal und im gesamten Quartier) im Hausanschluss Möglichkeiten geschaffen werden, um weitere nachhaltige Energiequellen einzubinden. Die Restbedarfe sollen im Quartier generiert werden, z.B. durch Aktivierung der Gründungselemente, Erdwärmesonden, Photovoltaik etc. Die vorhandenen Potentiale wurden bereits unter Berücksichtigung der Lage im Heilquellenschutzgebiet ermittelt. Der Hausanschluss hält neben Wärmetauschern und Wärmepumpen auch PCM-Speicher zur Speicherung der thermischen Energie vor (siehe Abb. 1).
Im Rahmen einer Ökobilanzierung wird der ökologische Fußabdruck des entwickelten Systems untersucht und mit einer Referenzvariante zur Wärmebewirtschaftung von Stadtquartieren verglichen. Im Anschluss daran wird eine ökonomische Betrachtung des entwickelten Konzepts durchgeführt und ebenfalls mit der Referenzvariante verglichen.
Das technische System wurde auf Grundlage eines städtebaulichen Entwurfs in interdisziplinärer Zusammenarbeit zwischen Bauingenieuren, Stadtplanern und Energieplanern entwickelt. Zusätzlich wurde die Methode der Energieleitplanung weiterentwickelt, welche nun die relevanten formellen und informellen Instrumente der Raumplanung und Energiebewirtschaftung mit den Instrumenten der Entwässerung auf verschiedenen Planungsebenen zusammenfasst.
Eine detaillierte Beschreibung des Konzeptes wurde in einer gemeinsamen Veröffentlichung des IWAES-Teams in der Zeitschrift „Transforming Cities“, sowie in einem für die Statuskonferenz entwickelten Kurzvideo vorgestellt. Um Feedback von der Praxis zu erhalten wurde im Juni 2021 ein Stakeholder-Workshop veranstaltet. Zusätzlich wurde der Stand zur Methode der Energieleitplanung auf der Planungskonferenz „Real Corp 2021“ durch die TU Kaiserslautern vorgestellt und in diesem Rahmen ebenfalls in Form eines Papers veröffentlicht. Eine weitere Veröffentlichung in dem Journal „Sustainability“ ist in Vorbereitung.
Bleiben Sie gespannt und verfolgen Sie den Stand der Forschung auf https://www.iwaes.de/.