Smarte Quartiere in Baden-Württemberg: Übersicht ausgewählter Demonstrationsprojekte

Smarte Quartiere in Baden-Württemberg: Eine Übersicht ausgewählter Forschungs- und Demonstrationsprojekte.

Veröffentlicht: 19. März 2021 | Kategorie: Allgemein, Smarte Quartiere

Smarte Quartiere sind ein wichtiger Bestandteil für die Zukunft der urbanen Energiewende. Doch schon heute werden viele gute Ideen für den Einsatz von digitalen Technologien für einen effiziente Strom- und Wärmeverbrauch umgesetzt. Hier finden Sie einen Überblick über verschiedene Demonstrationsprojekte im Bereich Smarte Quartiere und Sektorkopplung in Baden-Württemberg. Durch einen Klick auf die Projekte in der untenstehenden Auflistung, gelangen Sie zu den jeweiligen Projektbeschreibungen. Viel Spaß beim Entdecken!

 

Benjamin Franklin Village / FRANKLIN

Projektbeschreibung: Das neue Stadtquartier FRANKLIN entwickelt sich derzeit auf der ehemals größten US-Wohnsiedlung, dem Benjamin Franklin Village, in Mannheim. Die Fläche ist fast so groß wie die Mannheimer Innenstadt. In dem Projekt „Modellstadt Mannheim“ wurden zwischen 2008 und 2012 Möglichkeiten untersucht, wie Stromverbraucher abhängig von variablen Strompreisen manuell oder automatisch in Niedrigpreis-Phasen eingeschaltet werden können. 2013 begann dann die Planung des neuen Stadtteils. Das Konzept beinhaltet neben einer umfassenden Infrastruktur und einer unverwechselbaren Architektur auch eine Verbindung zwischen Wärme, Strom und Mobilität sowie die Transparenz der Energieflüsse. Im Jahr 2017 konnten schon die ersten Bewohner in das Quartier einziehen. 2025 soll das Projekt abgeschlossen sein.
Nutzung: Wohnen und Gewerbe
Projektrahmen: Modellstadt Mannheim (moma), C/sells – Schaufenster Intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende
Projektpartner: MVV Energie AG

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ED Netze Standort Donaueschingen

Projektbeschreibung: In der Gemeinde Donaueschingen plant die ED Netze GmbH einen neuen und innovativen Standort. Der Spatenstich ist für den Sommer 2021 geplant. Mit der Fertigstellung ist im Jahr 2023 zu rechnen. Für die Realisierung des Projektes wurde ein Raumprogramm entwickelt, das Büro- und Funktionsflächen, Lager, Außenlager, Werkstätten, Ausbildung sowie Stellplätze berücksichtigt. Besonders hervorzuheben ist die Kopplung zwischen den Sektoren: Wärme, Strom und Mobilität. Der Wärmeschutz des Standorts beträgt knapp 50 Prozent. Gleichzeitig wird die Stromversorgung durch Photovoltaik-Module realisiert. Dadurch, dass die Hälfte aller Parkplätze mit Ladevorrichtung für E-Autos ausgestattet ist, wird zusätzlich nachhaltige Mobilität gefördert.
Nutzung: Gewerbe
Projektpartner: ED Netze GmbH

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EnEff: Smartes Quartier Karlsruhe-Durlach

Projektbeschreibung: Ziel des Projekts ist die Realisierung eines Energieversorgungsystems zur teilautarken Energieversorgung von fünf Bestands-Mehrfamilienhäusern in Karlsruhe-Durlach. Das entwickelte Energiekonzept besteht aus einem Erdgas-BHKW mit Nahwärmeleitung, zwei Wärmepumpen und PV-Anlagen auf den Dächern der Gebäude. Der Primärenergieverbrauch und die damit einhergehenden CO2-Emissonen sollen so um 50 % reduziert werden. Ein Monitoring-Konzept für das installierte System wertet die Messdaten über drei Betriebsjahre hinweg aus. So soll auch gezeigt werden, dass ein solches Energiesystem technisch robust und wirtschaftlich betrieben werden kann.
Nutzung: Wohnen
Projektrahmen: Energieeffiziente Stadt (EnEff:Stadt)
Projektpartner: Institut für Nachhaltige Technische Systeme (INATECH) der Uni Freiburg, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Karlsruher Energieservice GmbH (KES)

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Fellbach ZEROplus

Projektbeschreibung: Die fünf Energieplus-Häuser der Wohnanlage „ZEROplus“ in Fellbach verknüpfen nachhaltiges Wohnen und solare Mobilität. Trotz ihrer flächensparenden Bauweise verfügen die Gebäude über Leistungsstarke PV-Dachanlagen. Deren erzeugte Energie wird zum einen für den Verbrauch im Haus, aber auch für den Betrieb von verschiedenen E-Fahrzeugen genutzt. Ein smartes Energiemanagementsystem verwendet Informationen zum Batteriefüllstand, über die geplante Distanz und Abfahrtszeit zusammen mit Wettervorhersagen und Verbrauchsprognosen zum Abschätzen der Energieflüsse im Haus und kann so einen smarten Ladefahrplan für die Fahrzeuge erstellen.
Nutzung: Wohnen
Projektrahmen: LivingLab BWe mobil, Schaufenster Elektromobilität, DENA „Effizienzhaus Plus Pilotprojekt“
Projektpartner: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Stiftung CO2ntra, bruckerarchitektur

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Klimaneutraler Stadtteil Freiburg-Dietenbach

Projektbeschreibung: Mit dem Projekt „Klimaneutraler Stadtteil Freiburg-Dietenbach“ verfolgt die Stadt Freiburg das Ziel einer nachhaltigen Stadtteilversorgung. Dies soll durch die Kopplung der Sektoren Strom, Wärme und Mobilität erfolgen. Das Energiekonzept sieht vor, örtlich mehr Energie zu erzeugen als die Bewohner verbrauchen und vollständig auf Verbrennungstechnologien zu verzichten. Das Besondere an dem Konzept ist  auch sein zellulärer Ansatz. Jede Zellebene (Gebäude, Baufeld, Quartier, Stadtteil) versorgt sich zunächst möglichst eigenverantwortlich mit Energie. Nur Überschüsse und Restenergiebedarfe werden mit übergeordneten Zellen und dem Markt ausgetauscht. Ziel ist es also, dass jede der Zellebenen sich möglichst selbstständig versorgt. Die Quartiersgaragen bilden die Knotenpunkte für die Arealnetze und Wärmenetze.
Nutzung: Wohnen und Gewerbe
Projektpartner: Stadt Freiburg, schäffler sinnogy – klimaneutrale Energiekonzepte, Planungsbüro Roland Reiter, Frey-BGW, WATERKOTTE GmbH, Studio Wessendorf

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Klimaneutrales Stadtquartier – Neue Weststadt Esslingen

Projektbeschreibung: Auf dem 12 Hektar großen Gelände des alten Güterbahnhofs in Esslingen am Neckar entstehen 450 Wohneinheiten, die zu einem innovativen Forschungs-Stadtteil werden sollen: Das Quartier wird klimaneutral, integriert die Nutzung von grünem Wasserstoff und soll damit einen jährlichen CO2-Ausstoß von unter 1 Tonne pro Bewohner für Wohnen und Mobilität erreichen. Kernstück des innovativen Stadtquartiers ist ein energetisches Versorgungskonzept, das eine Kopplung der Sektoren Strom, Wärme, Kälte und Mobilität vorsieht. Das innovative Konzept wird erstmals als ganzheitliche Lösung in einem städtebaulichen Kontext umgesetzt. Um alle Bewohner aktiv einzubinden, wird zudem eine App entwickelt, die aktuelle Informationen zum Energieverhalten oder zu Tarifen bereitstellt.
Nutzung: Wohnen
Projektrahmen: Fördervorhaben „Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt“, Forschungsvorhaben „Klimaneutrales Stadtquartier – Neue Weststadt Esslingen“
Projektpartner: Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi),  Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), Stadt Esslingen am Neckar, Steinbeis-Innovationszentrum Energie-, Gebäude- und Solartechnik (EGS)

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Neckarbogen Heilbronn

Projektbeschreibung: Das Demonstrationsprojekt »SmaLES – Smart Local Energy Services« wurde im Block I der Stadtausstellung Neckarbogen im Rahmen der Bundesgartenschau 2019 in Heilbronn umgesetzt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Demonstration eines Mieterstrom-Modells. Dieses verfügt über eine PV-Anlage und ein Blockheizkraftwerk zur lokalen Strom- und Wärmeerzeugung. Darüber hinaus beinhaltet es auch moderne Speichertechnologien und Elektromobilität. In dem Projekt soll aufgezeigt werden, dass mittels moderner Informationstechnologie und intelligentem Lastmanagement lokal und regenerativ erzeugte Energie wirtschaftlich bereitgestellt werden kann. Das Konzept wird prototypisch umgesetzt und kann dann auf andere Quartiere übertragen werden.
Nutzung: Wohnen
Projektrahmen: SmaLES – Smart Local Energy Services
Projektpartner: Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement (IAT) der Universität Stuttgart, DSG Invest GmbH, Widmann Energietechnik GmbH, bpd – business process & decision GmbH, Kruck + Partner Wohnbau und Projektentwicklung GmbH & Co. KG

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NETZlabor Freiamt

Projektbeschreibung: Die in der Gemeinde Freiamt installierte Leistung an Erneuerbaren Energien übersteigt bereits heute den maximalen Verbrauch um den Faktor drei. Das macht es möglich, das Stromnetz der Zukunft schon jetzt zu erforschen. Es wird erprobt, wie man durch die Nutzung von Batteriespeichern, Elektrofahrzeugen und Wärmestromanlagen den lokal erzeugten Strom optimal in das Netz integrieren kann. 2017 wurden mehrere Photovoltaikanlagen mit einer neuen Steuertechnik ausgestattet und an ein Regionales Energiemanagementsystem angebunden. Rund 30 Ortsnetzstationen liefern nun Daten zum Netzzustand an das System. Außerdem wurden bei einigen Haushalten Batteriespeichersysteme und Gebäudeenergiemanagementsysteme installiert. Ein Quartiersspeicher mit 120 kWh Speicherkapazität und 120 kW Leistung, ein regelbarer Ortsnetztransformator und eine Ladesäule zu den Testkomponenten gehören ebenfalls zu dem Konzept.
Nutzung: Wohnen
Projektrahmen: Forschungsprojekt grid-control (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie)
Projektpartner: Netze BW GmbH

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Rosenstein Quartier Stuttgart / Nordbahnhofstraße

Projektbeschreibung: Mit der Fertigstellung des Bauprojekts Stuttgart 21 wird auf den Gleisflächen der Stadt das neue Rosenstein Quartier entstehen. Doch schon heute ist ein erster Bauabschnitt fertiggestellt. In der Nordbahnhofstraße wurden sieben Wohngebäude errichtet, deren Energiekonzept zukunftsweisend für das gesamte Quartier ist. Ein modernes Blockheizkraftwerk in Kombination mit einer Wärmepumpe sichert die Wärmeversorgung. Der ebenfalls im Quartier erzeugte Strom wird für den Betrieb von Tiefgaragentoren, Lichtern im Treppenhaus oder die Außenbeleuchtung verwendet. Außerdem steht den Bewohnern ein Car-Sharing-Angebot mit Elektrofahrzeugen zur Verfügung, das künftig noch um Bike-Sharing erweitert werden soll.
Nutzung: Wohnen
Projektrahmen: Schaufenster Elektromobilität
Projektpartner: Siedlungswerk GmbH, ImmoTherm GmbH

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Smart East Karlsruhe

Projektbeschreibung: In dem Reallabor-Projekt Smart East wird ein Teil der Karlsruher Oststadt in ein energieoptimiertes Quartier transformiert. Dieses sieht die Kopplung der Sektoren Strom, Wärme, Kälte und Mobilität und ein integriertes Energiemanagement vor. Dabei wird auch untersucht, wie „intelligente Messsysteme“ zu diesem Zweck genutzt werden können. Nicht zuletzt beschäftigt Smart East sich auch mit der Entwicklung von Geschäftsmodellen zur energetischen Kooperation in Quartieren. Zukunftsträchtige Geschäftsfelder von Energiegemeinschaften sollen so in die Praxis umgesetzt und erprobt werden. Die Ergebnisse des Reallabors werden evaluiert und wirtschaftlich bewertet. So dient das Projekt auch als Blaupause für andere Quartiere.
Nutzung: Wohnen und Gewerbe
Projektrahmen: Leuchtturmprojekt der Energiestrategie der TechnologieRegion Karlsruhe (TRK), gefördert durch das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg
Projektpartner: FZI Forschungszentrum Informatik, Seven2one Informationssysteme GmbH, Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Automation und angewandte Informatik, Stadtwerke Karlsruhe GmbH, Technologiefabrik Karlsruhe GmbH, Cyberforum e.V., Badische Energie-Servicegesellschaft mbH, Hoepfner Bräu Friedrich Hoepfner Verwaltungsgesellschaft mbH & Co. KG, TechnologieRegion Karlsruhe GmbH, Smart Grids-Plattform Baden- Württemberg e.V., fokus.energie e.V.

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Smart Green Tower Freiburg

Projektbeschreibung: Auf dem Gelände eines ehemaligen Güterbahnhofs in Freiburg entsteht nun ein smartes Hochhaus – der Smart Green Tower. Die gesamte Außenfassade wird mit lichtdurchlässigen Solarmodulen ausgestattet werden. Um den Verbrauch und die Erzeugung der Energie koordinieren zu können, wird ein Energiemanagementsystem installiert, das über diverse Betriebsstrategien, wie etwa Lastverschiebung, Peak-Shaving oder Eigenverbrauchsoptimierung, verfügt. Besonders spannend ist dabei: Das Projekt geht über die Grundstücksgrenzen des Towers hinaus. In Form eines Smart Green Distrikts sollen auch umliegende Gebäude in das System miteingebunden werden.
Nutzung: Wohnen, Büroflächen, Restaurant
Projektpartner: Greentower Freiburg GmbH (Frey Architekten), Siemens AG, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

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Smart-Living Weinstadt Modernes Zusammenleben

Projektbeschreibung: Die neu gebauten Wohn- und Servicegebäude in Weinstadt verfügen über eine neuartige, regenerative und digital vernetzte Energie- und Ökologiekonzeption. Verschiedene Nachhaltigkeitsthemen wie Regenerativität, Rezyklierbarkeit, soziale und digitale Vernetzung, Speichertechnologien und Mobilitätsangebote werden erstmals miteinander verbunden. Im Bereich der dezentralen Sektorkopplung ist das Projekt damit wegweisend. Darüber hinaus integriert das Konzept Technologien zur häuslichen Pflege-Unterstützung, ein verbindendes Quartiersmanagement sowie ein innovatives Mobilitätskonzept.
Nutzung: Wohnen
Projektrahmen: SINTEG – Schaufenster für intelligente Energie (BMWi), Internationale Bauausstellung 2027 StadtRegion Stuttgart
Projektpartner: KOP GmbH, SLW GmbH & Co. KG, Netze BW GmbH

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Südstadthöfe Südbahnhof Heilbronn

Projektbeschreibung: Auf der ehemaligen Bahnbrache des Südbahnhofs Heilbronn entstand zwischen 2016 und 2018 ein neues smartes Quartier. Im Fokus steht dabei ein modernes Infrastrukturkonzept zur Bereitstellung von Mobilitäts- und Kommunikationsverbindungen, Strom und Wärme. Das innovative Wärmenetz versorgt das gesamte Quartier mit dezentral erzeugter Nahwärme aus zwei umweltfreundlichen Blockheizkraftwerken (BHKW) und zwei Brennwertkesseln. Die Blockheizkraftwerke erzeugen gleichzeitig auch Strom. Photovoltaikanlagen auf den Dächern unterstützen die Stromversorgung und liefern darüber hinaus zusätzliche Energie ins Quartier. Dank des sehr hohen Wirkungsgrads können mit diesem Konzept viele Tonnen an CO2-Emissionen eingespart werden.
Nutzung: Wohnen
Projektpartner: ZEAG Energie AG, Stadtsiedlung Heilbronn GmbH, BPD Immobilienentwicklung GmbH, Haus zum Fels Heilbronn, Aurelis Real Estate GmbH, MATTES RIGLEWSKI WAHL ARCHITEKTEN GmbH, Fichtner GmbH & Co. KG

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Stadtquartier 2050 (Stuttgart und Überlingen)

Projektbeschreibung: In Stuttgart und Überlingen sollen im Rahmen eines auf fünf Jahre angelegten Forschungsvorhabens klimaneutrale Stadtquartiere realisiert werden. Die Projekte in Stuttgart und Überlingen laufen zwar parallel, setzen jedoch unterschiedliche Schwerpunkte. So sollen sich Synergieeffekte ergeben und Konzepte entstehen, die auf viele verschiedene Quartiersstrukturen deutschlandweit übertragbar sind. In Stuttgart soll die Entwicklung des Quartiers Bürgerhospital beispielgebend für eine klimaneutrale Energieversorgung sein. Der Energiebedarf des neuen Quartiers soll vor allem durch lokal vorhandene Quellen gedeckt werden, insbesondere Geothermie und Photovoltaik auf Dächern und Fassaden. Die Wärmeverteilung wird über ein Nahwärmenetz erfolgen, das für Spitzenlasten einen Anschluss an die Fernwärme erhält. Das Projekt in Überlingen wird in drei Bauabschnitten umgesetzt, wobei der erste schon fertig gestellt ist und bezogen werden konnte. Durch ein quartiersübergreifendes Klimakonzept mit regenerativer Energieversorgung, Mieterstrom und Elektroladestationen kann das Quartier nachhaltig umgesetzt werden.
Nutzung: Wohnen
Projektrahmen: Forschungsvorhaben „Stadtquartier 2050“ der baden-württembergischen Landeshauptstadt Stuttgart, Förderung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) und das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Projektpartner: Stadt Stuttgart, Stadt Überlingen, Baugenossenschaft Überlingen eG,Energieagentur Ravensburg gGmbH, Energiedienste der Landeshauptstadt Stuttgart GmbH, Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V. (FIW) München, Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik (FIT), Fraunhofer Institut für Bauphysik (IBP), Institut für Ressourceneffizienz und Energiestrategien (IREES) GmbH, puren GmbH, Stadtwerk am See GmbH & Co. KG, Universität Stuttgart, Saint-Gobain, Stuttgarter Wohnungs- und Städtebaugesellschaft mbH (SWSG)

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