Das Verbundvorhaben QUARREE100 hat einen wichtigen Meilenstein erreicht: Am Donnerstag, den 12. September, beschloss das Projekt im Rahmen der jährlichen Partnerversammlung das Energiekonzept. Dieses stellt ein zentrales Zwischenergebnis des bisherigen Forschungsprozesses dar und bildet die Grundlage für die nun anstehenden Planungen zur baulichen Umsetzung im Bestandsquartier „Rüsdorfer Kamp“ im schleswig-holsteinischen Heide.

Rund eineinhalb Jahre nach dem offiziellen Kick-Off Ende Februar 2018, leitet das von den Bundesministerien für Bildung und Forschung (BMBF) sowie Wirtschaft und Energie (BMWi) mit rund 24 Mio. Euro geförderte Verbundvorhaben die Umsetzungsphase ein. Die Grundlage hierfür bildet ein Energiekonzept, das unter Federführung des Steinbeis-Innovationszentrums Energie+ der TU Braunschweig entwickelt wurde. Die Projektpartner beschlossen das Konzept rund ein Jahr früher als ursprünglich geplant, um mehr Zeit für dessen Realisierung vor Ort zu erhalten. Als zentrale Maßnahme schlägt das Konzept die Errichtung eines Nahwärmenetzes für das 20 Hektar große Stadtquartier „Rüsdorfer Kamp“ mit derzeit rund 600 Einwohnerinnen und Einwohnern vor.

Vor dem Hintergrund der angestrebtem Umsetzung in dem städtebaulich äußert heterogenen und in Weiterentwicklung befindlichen Quartier, stellte die Konzeption einer auf CO2-Vermeidung und Systemdienlichkeit optimierten Betriebsweise eine besondere Herausforderung für das Projektteam dar. Hinzu kam der für das Projekt maßgebliche Resilienz-Ansatz: Dieser sieht vor, dass die Energieversorgung im Gebiet sowohl an aktuelle aber auch zukünftige, heute nicht abschließend zu bewertende technisch-regulatorische oder (städte-) bauliche Rahmenbedingungen angepasst werden kann. Das Ergebnis ist ein modular aufgebautes System, das sich flexibel auf technische oder wirtschaftliche Bedürfnisse von Kunden, Betreibern oder des Energiesystems insgesamt ausrichten lässt.

Dies wird bei Betrachtung der vorgesehenen technischen Hardware deutlich: Das Wärmenetz samt Speicher ist so ausgelegt, dass nicht nur die rund 180 Bestandsgebäude im Quartier, sondern auch zukünftig zu errichtende Neubauten versorgt werden können. Je nach Betriebsweise sollen unter anderem eine Elektrolyse, Wärmepumpenanlagen oder ein bivalent befeuertes BHKW einen Großteil der benötigten Wärme generieren. Die Wärmeerzeugung ist so konzipiert, dass Redundanzen eine hohe Versorgungssicherheit garantieren. Gleichzeitig werden Schnittstellen zu den Sektoren Elektrizität und Mobilität bereitgestellt.

Die Entwickler sprachen sich zudem für die Planung eines elektrischen Betriebsnetzes aus. Auf diese Weise soll es dem Betreiber ermöglicht werden, lokalen PV-Strom optimal in der zentralen Wärmeerzeugung nutzen zu können. Ergänzt wird das Konzept von einer Steuer- und Regelungstechnik, die einen optimierten Betrieb unter unterschiedlichen Szenarien und mit hoher Flexibilität für den Energiemarkt ermöglicht.

Das nun vorliegende Energiekonzept wurde innerhalb der vergangenen Monate mithilfe der insgesamt 20 Projektpartner Schritt für Schritt ausgearbeitet. Verschiedene Varianten wurden entwickelt, getestet, optimiert und fortgeschrieben, verglichen oder auch verworfen. Dieser Prozess setzte ich sich unter Einbindung der sieben Arbeitsbereiche und ihrer fachlichen Perspektiven soweit fort, bis das Konzept der Partnerversammlung zur Abstimmung vorgelegt wurde.

Auch die Bürgerinnen und Bürger des „Rüsdorfer Kamps“ und andere Interessierte aus der Stadt und Region Heide galt es vorab einzubeziehen: Im Rahmen eines Info-Abends Ende Juni hatten sie Gelegenheit, sich im persönlichen Gespräch mit den Fachleuten ein Bild von diesem komplexen Prozess zu machen. Dabei wurde unter anderem deutlich, dass viele Bürgerinnen und Bürger offen für neue Wege der Energieversorgung im Quartier sind – vorausgesetzt das Konzept basiert auf Freiwilligkeit und ist für die Menschen vor Ort bezahlbar.

Mit dem positiven Votum der Projektpartner steigt QUARREE100 nun die zweite Projektphase ein: Zusammen mit einem noch nicht feststehenden Betreiber muss das beschlossene Konzept in eine konkrete Betriebs- und Umsetzungsplanung überführt werden. Parallel dazu werden die Akquise zukünftiger Energieabnehmer sowie die Integration in die städtebaulichen Planungs- sowie weitere behördliche Genehmigungsprozesse anlaufen. In anderen Worten: Jetzt ist die Zeit gekommen, in der Wissenschaft und Praxis aufeinandertreffen – für alle Beteiligten die vielleicht spannendste, aufschlussreichste und kritischste Phase des als „Reallabor“ angelegten Projektes QUARREE100.

QUARREE100 steht für „Quartiersentwicklung mit 100%iger Regenerativer Energie“ und ist ein im Rahmen der Förderinitiative „Energieeffiziente Stadt/ Solares Bauen“ von den Bundesministerien für Bildung und Forschung (BMBF) sowie Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördertes Forschungsprojekt. Es ist Teil des 6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung und wird im Zeitraum November 2017 bis Oktober 2022 von 20 Partnern aus ganz Deutschland mit Hilfe einer Gesamtförderung in Höhe von 24,4 Mio. Euro bearbeitet.

Gesamtverbundkoordinatoren sind das Advanced Energy Systems Institute der Universität Bremen AES und die Entwicklungsagentur Region Heide (EARH). Ziel ist die Entwicklung und Umsetzung einer zukunftsfähigen Energieversorgung des Stadtquartiers „Rüsdorfer Kamp“ in der Stadt Heide (22.000 Einwohner) an der Westküste von Schleswig-Holstein. Wie die fünf weiteren, ebenfalls von der Bundesregierung geförderten Projekte, zielt QUARREE100 auf eine Übertragbarkeit der Forschungsergebnisse auf andere Städte ab.

Der Wind weht meist aus West, von der Nordsee kommend, und oft in beachtlicher Stärke über das flache Dithmarscher Land. Die Einheimischen sprechen von „steifer Brise“, die man auch daran erkennt, dass viele Windräder stillstehen – ein Paradoxum, das nicht nur die hier urlaubenden Touristen aus dem Süden irritiert. An windreichen Tagen überlastet der von den Windrädern erzeugte Strom das Netz, nur durch Abschaltungen bleibt es stabil. 3750 Gigawattstunden gingen 2019 so verloren, fast 400 Millionen Euro an Entschädigungen waren vom Staat an die Betreiber zu zahlen.

Das soll sich ändern. Energie nicht länger zu vergeuden, sondern überschüssige Windenergie zu speichern und das Gesamtsystem zu entlasten, ist ein Ziel von Quarree100. Das übergeordnete Anliegen formuliert der Koordinator des Projekts, Dr. Torben Stührmann, so: „Wir wollen den Bestand möglichst schnell CO2-neutral bekommen.“ Stührmann ist kommissarischer Teamleiter des Fachgebietes Resiliente Energiesysteme an der Universität Bremen, einer Mitgliedseinrichtung der U Bremen Research Alliance.

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In diesem Rahmen wurden im November Workshops mit Expert:innen und Bürger:innen erfolgreich durchgeführt. Dazu haben Mitglieder der Arbeitsgruppe an der Uni Bremen ein interaktives Entscheidungsunterstützungswerkzeug (Decision Support Tool) entwickelt, das den Teilnehmenden einerseits hilft, techno-sozio-ökonomische Modelle des Quartiers spielerisch nachzuvollziehen und andererseits der Forschungsfrage nach geht, welche Schlüsselinhalte in Partizipationsprozessen bei der Energiewende für Beteiligte von Interesse sind.
Das Fachgebiet Resiliente Energiesysteme ist in Zusammenarbeit mit Institut Raum&Energie für die Konzeption, Durchführung sowie der wissenschaftlichen Untersuchung und Begleitung der Bürger:innenbeteiligung zuständig.

5 Jahre QUARREE100 ­– Welche Erkenntnisse haben wir gewonnen? Wie kann die Energiewende in unseren bestehenden Stadtquartieren gelingen? Vor welchen Herausforderungen steht das Projekt insbesondere bei der Umsetzung klimafreundlicher Wärmeversorgungslösungen? Welchen Nutzen hat das Forschungsprojekt für die Stadt und die Region Heide, die bundesweite Energiewende und konkret für die Bürgerinnen und Bürger im Rüsdorfer Kamp? Diese Fragestellungen standen im Fokus des Heider Zukunftsgespräches.

Bei dem sechsten Heider Zukunftsgespräch wurden die spannenden Ergebnisse aus unterschiedlichen Arbeitsbereichen präsentiert und einen Blick auf das weitere Vorgehen im Rüsdorfer Kamp geworfen. Die Veranstaltung wurde flankiert durch Projektstände, an denen die Projektpartner:innen für den vertiefenden Austausch und Rückfragen zur Verfügung standen.

zum Artikel vom Institut Raum und Energie

Konzeption und Redaktion erfolgten durch das Institut Raum und Energie. Die inhaltliche Zuarbeit erfolgte durch die Projektpartner.

Unter diesem Link kann das vollständige Ergebnisheft heruntergeladen werden.

Das Projekt wurde durch den Gründer des Fachgebiets Resiliente Energiesysteme, Prof. Dr. Stefan Gößling-Reisemann, initiiert, welchem unser Dank und Gedenken gebührt.

Ein stakeholderorientiertes Ergebnisheft ist unter diesem Link zu finden.
Darüber hinaus wurden von den Partnern des Forschungsprojektes ausführliche Essays zu Forschung und Erfahrungen, welche im Projekt erarbeitet wurden, veröffentlicht.
Neben vielen weiteren Arbeiten im Projekt sind seitens des Fachgebiets Resiliente Energiesysteme v.a. die Weiterentwicklung und Unterstützung des open energy modelling framework (oemof) und des interaktiven Decision Visualisation Environments Q-Scope zu nennen.

Trotz der Tatsache, dass es aufgrund unternehmenspolitischer Interessen, lokalpolitischer Dynamiken und Krisen mit Wirkung auf den Projektverlauf nicht zu einer Umsetzung kam, konnten innerhalb der insgesamt 7 Jahre Laufzeit wertvolle Beiträge zur Wissenschaft geleistet werden, Forschende Publikationen und Dissertationen erarbeiten und Weiterentwicklungen des Quartiers Rüsdorfer Kamp und Heide unterstützt werden.

Wir möchten uns herzlich bei allen Projektpartnern, dem BMBF und besonders den Anwohnenden im Quartier bedanken.
Darüber hinaus möchten wir uns bei allen Mitarbeitenden bedanken, welche am Fachgebiet Resiliente Energiesysteme das Projekt bearbeitet haben:

Prof. Dr. Stefan Gößling-Reisemann
Dr. Torben Stührmann
Dr.-Ing. Uwe Krien
Dr.-Ing. Johannes Röder
Dr.-Ing. Mariela Tapia
David Beier
Ingrid Bode
Benedikt Meyer
Tino Mitzinger
David Unland
Lennart Winkeler