Quartiere
Stand: November 2022Um die Klimaziele zu erreichen, sind Quartierskonzepte entscheidende Bausteine. In der Vergangenheit bezog sich die Entwicklung von Quartieren vor allem auf städtebauliche und soziale Aspekte. Im Zuge der Energiewende erweitert sich der Fokus auch auf Energie- und Wärmenetze, auf lokale Sektorkopplung und Klimafolgenanpassung. Des Weiteren werden in diesem Rahmen auch wesentliche Entscheidungen zum künftigen Energiesystem (bspw. Infrastrukturen, verfügbare Energieträger, beteiligte Akteure) gefällt. Die energetische Quartiersbetrachtung schließt sowohl den Bedarf, als auch mögliche Erzeugungskapazitäten und Vernetzung von Wohn- und Nichtwohngebäuden, öffentlichen Einrichtungen, Freiflächen, Industrie, Handel und der lokalen Verkehrsinfrastruktur ein.
Potenziale von Quartiersansätzen
Der Quartiersansatz kann auf unterschiedlichen Ebenen einen Beitrag zum Transformationsprozess leisten. Allen Ansätzen gemein ist, dass im Gegensatz zur Entscheidungsebene Einzelgebäude / Einzelakteur ein Zusammenschluss zum gemeinsamen Nutzen stattfindet. Dabei kann zwischen Synergieeffekten, welche durch Verknüpfung zwischen bspw. Bautypologien, Sektoren oder Agierenden entstehen und Skaleneffekten aufgrund ähnlicher baulicher Voraussetzungen von Gebäuden, ähnlicher Bedarfe und der Anzahl miteinzubeziehender Personen, unterschieden werden.
Gerade im Kontext der kommunalen Wärmeplanung rücken Quartiere somit als kleinste Organisationseinheit für eine gemeinschaftliche Versorgung als Lösungsraum zunehmend in den Fokus. Nicht immer ist es möglich eine gebäudeintegrierte Wärmeversorgung vollständig auf erneuerbare Energie umzustellen, gleichzeitig besteht nicht überall die Möglichkeit des Anschlusses an eine zentrale Fernwärmeversorgung. In diesen Fällen gibt es erhebliche Potenziale für gebäudeübergreifende Quartiersversorgungslösungen. Einerseits bieten diese höhere Effizienzen durch die Verknüpfung von Energie- und Nutzungssektoren. Andererseits ermöglichen sie eine größere Bandbreite an verfügbaren Technologien wie beispielsweise Wärmespeicher.
Der Quartiersansatz eröffnet neue Möglichkeiten bezüglich der Infrastruktur- und Flächennutzungsplanung. Die Nutzung bereits erschlossener Potentiale kann darüber hinaus erhöht werden, indem beispielsweise vorhandene, gebäudeintegrierte Anlagen zur Energieumwandlung und -speicherung miteinander vernetzt werden (bspw. Schwarmspeicher), oder Sanierungen im Gebäudeverbund stattfinden und damit kostengünstiger realisiert werden.
Quartier ist nicht gleich Quartier
Die lokale Ebene spielt für die Umsetzung der Energiewende vor Ort eine zentrale Rolle. Kommunen setzen sich nicht nur eigene Klimaschutzziele, sondern sie sind zugleich Schnittstellen der Sektoren Wärme / Kälte, Strom und Mobilität. Das birgt enorme Potenziale, die es auszuschöpfen gilt. Die Entwicklung eines neuen klimaneutralen Quartiers oder die Transformation eines bestehenden Quartiers bringt jeweils sehr individuelle Herausforderungen mit sich. Bisherige Lösungsansätze lassen sich aufgrund der speziellen Gegebenheiten nur schwer standardisieren. Das ist aber notwendig, um erfolgreiche Konzepte in die Breite zu tragen.
Quartiere können auf vielfältige Weise betrachtet werden. Im Rahmen des Projekts "Klimaneutrale Quartiere und Areale" der Deutschen Energie-Agentur (dena) wurde eine Quartierstypologie anhand der Akteursrollen entwickelt. Daran anschließend ist eine Unterscheidung des Vernetzungsgrad der Energieversorgung hilfreich, um Rückschlüsse über die nötige technische Ausrichtung und Schnittstellen zu den zentralen Infrastrukturen geben zu können.
Quartiersentwicklung Ansatz 1: Die Quartierstypisierung anhand von Akteursrollen
Der Gebäudebestand in Deutschland soll im Jahr 2045 nahezu klimaneutral sein. Quartiers- und Arealansätze bieten hier Lösungen, die deutlich über die Betrachtung einzelner Gebäude hinausreichen. Doch sie sind bislang wenig erprobt. Um die theoretische Grundlagenarbeit auf diesem Gebiet weiter voranzutreiben, wurden 26 Beispiele aus der Praxis analysiert und darauf aufbauend vier unterschiedliche Quartiers- bzw. Arealtypen entwickelt. Je nach Quartier unterscheidet sich die Anzahl und Interessenlage der handelnden, zu beteiligenden und betroffenen Akteure. Viele Konstellationen sind möglich. Ziel der Typisierung ist nicht eine detailgenaue Einordnung, sondern eine Annäherung an eine differenziertere Betrachtung, um zu verstehen, an welchen Stellen Vorgaben, Beratung, Instrumente oder akzeptanzfördernde Maßnahmen nötig sind oder welche Akteure aktiviert werden müssen. Auch wurde dadurch erreicht, dass die möglichen Anwendungsfälle klassifiziert wurden.
Die detaillierte Analyse kann im Factsheet-Paket Quartiere „Typen“ nachgelesen werden.
Quartiersentwicklung Ansatz 2: Der technische Ansatz / Grad der Vor-Ort-Versorgung
In der Quartiersentwicklung kann auch von einem technischen Ansatz aus gedacht werden. Hierzu wird der Grad der Vor-Ort-Versorgung auf den verschiedenen Ebenen des Quartiers beleuchtet. Auch in diesem Ansatz wird ein Beitrag zum Transformationsprozess geleistet und Einzelgebäude / Einzelakteure werden zum gemeinsamen Nutzen zusammengeschlossen.
Dennoch muss von einem Quartier als Teil eines Gesamtsystems die Klimaneutralität nicht allein und sofort erreicht werden. Mögliche Synergien zwischen den zentralen und dezentralen Versorgungsebene, aber auch zwischen den energetischen und sozialen Ebenen, müssen gezielt genutzt werden, um eine nachhaltigere Transformation zu ermöglichen. Auch volkswirtschaftlich ist eine autarke Energieversorgung von Quartieren nicht sinnvoll, die mit hohen Investitionen in Energiespeicher zur Versorgungssicherheit verbunden wäre. Stattdessen sind eine möglichst umfassende Nutzung lokaler klimaneutraler Energiequellen, eine hohe Energieeffizienz und ein intelligentes, sektorengekoppeltes Energiesystem verbunden mit der Einbindung in das regionale und nationale Energiesystem die versorgungssicherste und ökonomisch günstigste Lösung.
Dabei kann zwischen verschiedenen Möglichkeiten des Zusammenspieles zwischen dem Quartier und den zentralen Infrastrukturen unterschieden werden. Der Unterschied liegt hier im Vernetzungsgrad der Energieversorgung innerhalb und den Schnittstellen mit den zentralen Infrastrukturen.
Als Strukturierungsansatz kann eine Unterscheidung in vier prototypische Quartierstypen vorgenommen werden, die jeweils verschiedene Vernetzungsgrade der Energieversorgungsinfrastruktur aufweisen.
Fokusthemen: Was passiert alles im Quartier?
Auch wenn es im Rahmen der klimaneutralen Quartiers- und Arealentwicklung immer spezifische lokale Anforderungen zu erfüllen gilt, so müssen sich dennoch bestimmte Bausteine der Planungs- und Entwicklungsphase standardisieren lassen.
Diesbezüglich wurden von der Deutschen Energie-Agentur (dena) Fokusthemen identifiziert und in Form von Factsheets aufbereitet, bei denen dringender Handlungsbedarf im Hinblick auf eine Standardisierung von Quartierskonzepten gesehen wird. Sie können als Bausteine für die Grundlage einer Skalierung verstanden werden. Die beschriebenen Fokusthemen betreffen alle Planungs- und Entwicklungsphasen in der Umsetzung von Quartierskonzepten. Die Auswahl der Fokusthemen erfolgte auf Basis der dena-Projektarbeit im Rahmen von systematischen Untersuchungen von Praxisbeispielen und von Planungs- und Umsetzungsanalysen. Die Auswahl ist allerdings nicht als vollständig anzusehen. Um letztlich eine Skalierung von klimaneutralen Quartieren und Arealen zu erreichen, braucht es noch weitere Bausteine.
Die sieben im Folgenden vorgestellten Themenbereiche sollen über die Arbeit im Rahmen der Factsheets hinausgehen und damit auch alle relevanten Aspekte, wie beispielsweise den regulatorischen Rahmen mit aufnehmen.
Energiegemeinschaften
Die Erneuerbare-Energien-Richtlinie (Renewable Energy Directive - RED II) der EU sieht u.a. vor, dass Bürgerinnen und Bürger regenerativen Strom aus Sonne oder Wind gemeinsam vor Ort (auch über Grundstücksgrenzen hinweg) erzeugen, verbrauchen und auch teilen können. Auf EU-Ebene sind die gesetzlichen Rahmenbedingungen geschaffen, mit der Umsetzung in nationales Recht müssen die Mitgliedsländer einen eigenen regulatorischen Rahmen schaffen, der Energy Sharing ermöglicht und anreizt.
Das Konzept von Energy Sharing wird als wirksamer Hebel zur Beschleunigung des Ausbaus erneuerbarer Energien auf lokaler Ebene gesehen. Als inklusives Instrument soll Energy Sharing durch Erneuerbare-Energien-Gemeinschaften allen Menschen ermöglichen von dem Ausbau Erneuerbarer in ihrer Region durch günstige Stromkosten zu profitieren. Durch die aktive Teilhabe an der Stromerzeugung soll auch die Akzeptanz für die Energiewende gesteigert werden, die letztendlich Voraussetzung für einen schnellen Ausbau der erneuerbaren Energien ist.
Zu dem Thema stehen folgend sowie in der Literatursammlung einige Publikationen zum Download bereit:
Ausgangspunkt ist das Konzeptpapier Energy Sharing vom Bündnis Bürgerenergie (BBEn), darauf bezugnehmend hat das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) eine Potenzialanalyse erstellt. Das Institut für ZukunftsEnergie und Stoffstromsysteme (izes gGmbH) beleuchtet den Stand der Umsetzung der RED II-Richtlinie in Bezug auf Energy Sharing.
Nachhaltigkeit in Quartieren
Um ein nachhaltiges Quartier zu entwickeln und das komplette Optimierungspotenzial auszuschöpfen, müssen unterschiedliche Handlungsfelder zusammen gedacht werden. Schließlich ist ein nachhaltiges Quartier mehr, als die Summe optimierter Gebäude. Eine solche ganzheitliche Betrachtung berücksichtigt mögliche Wechselwirkungen einzelner Faktoren. Bei frühzeitiger Verankerung bereits in der Planungsphase können spätere Änderungen oder Anpassungen vermieden werden.
Quartierskonzepte und Best Practices
Quartierskonzepte sind ein integraler Bestandteil in der Stadtentwicklung und bieten viele Möglichkeiten in Bezug auf die Energieversorgung von Städten, Dörfern und Kommunen. Im Quartier werden mehrere Gebäude gesamtheitlich und im räumlichen Zusammenhang betrachtet. Das Ziel eines nachhaltigen Energiesystems und einer Dekarbonisierung des Wärmesektors erfordert sektorübergreifende Lösungsansätze. Bei ihrer Planung und Umsetzung entstehen neuartige Energieversorgungskonzepte und Betreibermodelle, die die Energiewende dezentral umsetzen.
Dabei werden Strategien und Maßnahmen der Energieeinsparung, der Steigerung der Energieeffizienz und der Nutzung von erneuerbaren Energien mit Speichertechnologien bei integrierter Betrachtung von Gebäuden, Verbrauchsgewohnheiten und technischen Infrastrukturen auf Quartiersebene aufeinander abgestimmt. Beispielsweise können lokal verfügbare Photovoltaik- und Solarthermieanlagen, elektrisch angetriebene Wärmepumpen sowie Power-to-Heat-Anlagen mit zentralen und dezentralen thermischen Energiespeichern verknüpft und netzdienlich betrieben werden.
Im Rahmen der Projektarbeit im Themenfeld urbane Energiewende hat die dena eine Vielzahl an Praxisbeispielen aus allen Teilbereichen der urbanen Energiewende gesichtet und ausgewertet. Ein Teil dieser Projekte ist unter www.dena.de/urbane-energiewende/ auf einer digitalen Landkarte zu finden. Die Karte ist nach Energiesektoren, Technologien, räumlichem Projektumfang und Verantwortlichen filterbar.
Quartiersliteratur, Publikationen und Downloads
Fachliteratur
Studien und Berichte
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Studien & Berichte
Thermische Energiespeicher für Quartiere - Aktualisierung
Die aktualisierte Studie bietet einen Überblick zu Rahmenbedingungen, Marktsituation und Technologieoptionen für Planung, Beratung und politische Entscheidungen im Gebäudesektor.
Stand: Februar 2023 -
Studien & Berichte
Fazitpapier zur interministeriellen Workshop-Reihe „Handlungsfeld Quartier“
Zusammenfassung der Diskussionsergebnisse einer interministeriellen Workshop-Reihe um die Rolle und Ausgestaltung des Handlungsfelds Quartier im zukünftigen Energiesystem und für die Schaffung eines angemessenen regulatorischen Rahmens.
Stand: Mai 2022 -
Studien & Berichte
Modellierung sektorintegrierter Energieversorgung im Quartier
Untersuchung der Vorteile der Optimierung von Energiesystemen auf Quartiersebene gegenüber der Optimierung auf Gebäudeebene
Stand: April 2022 -
Studien & Berichte
Das Quartier – Teil 1
Überblick über die gesetzlichen Rahmenbedingungen und Förderrichtlinien für die Energieversorgung von Gebäuden im räumlichen Zusammenhang.
Stand: August 2021 -
Studien & Berichte
Das Quartier – Teil 2
Analyse des Zusammenspiels und Aufzeigen von Schwachstellen
Stand: Januar 2022 -
Studien & Berichte
Thermische Energiespeicher für Quartiere
Überblick zu Rahmenbedingungen, Marktsituation und Technologieoptionen für Planung, Beratung und politische Entscheidungen im Gebäudesektor.
Stand: September 2021 -
Studien & Berichte
Abschlussbericht „Klimaneutrale Quartiere und Areale“
Im Projekt Klimaneutrale Quartiere und Areale hat sich die dena wissenschaftlich begleitet durch das Fraunhofer ISE mit wegweisenden Konzepten für klimaneutrale Quartiere und Areale beschäftigt.
Stand: September 2021
Factsheets
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Factsheets
Factsheet-Paket „Fokusthemen“
Die Factsheets gehen auf Themen ein, die für die Transformation bestehender Quartiere hin zur Klimaneutralität bzw. den Neubau klimaneutraler Quartiere von besonderer Relevanz sind.
Stand: September 2021 -
Factsheets
Factsheet-Paket Quartiere „Typen“
Basierend auf Analysen von Best-Practice-Beispielen wurden vier unterschiedliche Quartiers-bzw. Arealtypen in Hinblick auf Klimaneutralität entwickelt.
Stand: September 2021 -
Factsheets
Factsheet-Paket Quartiere „Praxisbeispiele“
In den Praxisbeispielen zeigen sich unterschiedliche Formen der technischen Ausgestaltung zur Erreichung der Klimaneutralität in Quartieren.
Stand: September 2021