Energiesystem Stadt (ESS)

Zum Erreichen der Klimaschutzziele spielt die Umsetzung der Energiewende und der damit verbundenen Maßnahmen zur Sektorenkopplung in Städten eine zentrale Rolle. Dies gilt insbesondere aufgrund der Merkmale urbaner Energiesysteme, wie der hohen Energienachfrage je Flächeneinheit, der dichten Infrastrukturen für Strom, Wärme und Verkehr bei gleichzeitig geringen Flächenpotentialen für Ausbaumaßnahmen und der Vielzahl an Akteuren und Betroffenen. Damit kommt der Stadtentwicklungsplanung unter Einbeziehung der Akteure eine Schlüsselrolle bei der energetischen Transformation zu. Im Forschungsschwerpunkt ESS des Fraunhofer IEE in Kassel (http://www.energie-system-stadt.de) werden die momentanen und zukünftigen Forschungsfragen bearbeitet, um damit Kommunen, Städte und Versorger bei den Herausforderungen der Transformation der städtischen Energieinfrastrukturen und der Kopplung der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr im urbanen Bereich zu unterstützen.

Das Fachgebiet INES ist im Rahmen eines Teilvorhabens am Forschungsschwerpunkt ESS beteiligt. Ziel des Vorhabens ist es, die am Fachgebiet vorhandenen Methoden und Werkzeuge der Energiesystemanalyse in enger Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IEE auf die kommunalen und regionalen Gegebenheiten in Kassel anzupassen und zum Einsatz zu bringen. Der Kern des Vorhabens ist die Durchführung von sogenannten Decision Theatres (DT). Bei diesen Veranstaltungen sollen über einen informierten Dialog kosteneffiziente Zielsysteme und regulative Maßnahmen mit den Stakeholdern der urbanen Energiewende diskutiert werden. Sensitivitätsrechnungen und deren Visualisierung spielen in einem DT eine wesentliche Rolle, denn während der Veranstaltung müssen die Konsequenzen einer Variation von Modellannahmen in Echtzeit veranschaulicht werden können. So können die Informationen für Diskussionen nutzbar gemacht werden, um damit Vertrauen in den Entscheidungsprozess zu bilden. Berücksichtigte Annahmen umfassen Technologiekosten oder technologische Präferenzen für/gegen Windkraft, Freiflächen/Dachflächen-PV, eigenverbrauchsorientierte Prosumersysteme, Nah-, Fernwärme, Gebäudesanierung oder andere Effizienzmaßnahmen. Der vorgeschlagene Ansatz soll der Versachlichung der Diskussionen vor dem Hintergrund von Zielkonflikten der beteiligten Akteure dienen und eine effiziente Konsensfindung ermöglichen.

Die übergeordneten Ziele des Teilvorhabens sind:

• Erprobung und Anpassung der DT-Methode auf Fragestellungen der Energiesystemanalyse, insbesondere der Auswahl konsensfähiger Ausbauszenarien im kommunalen und regionalen Kontext
• Skalierung des explorativen Optimierungsmodells und der Entscheidungsraumberechnung für das deutsche Energiesystem auf die kommunale/regionale Ebene der Energieversorgung in Kassel (Landkreis und Stadt)
• Entwicklung interaktiver Visualisierungstools für die zielgruppengerechte Präsentation von Modellergebnissen in DT-Veranstaltungen