Das Energiesystem Stadt optimieren – Reallabor DELTA gestartet

In Städten schlummert viel Potenzial: Abwärme beispielsweise, die ungenutzt aus Industrieanlagen strömt. In Gebäuden mit intelligentem Energiemanagement wird diese Wärme wertvoll. Diese Potenziale wollen die Mitarbeiter*innen des PTW in Zusammenarbeit mit Expert*innen aus Darmstädter Hochschulen und Wirtschaft sowie der Wissenschaftsstadt Darmstadt mit dem nun gestarteten Reallabor DELTA (kurz für „Darmstädter Energie-Labor für Technologien in der Anwendung“ (www.delta-darmstadt.de)) nutzen – und urbane Energiesysteme effizienter, flexibler und klimafreundlicher machen.

Für das Vorhaben sollen in den kommenden fünf Jahren rund 100 Millionen Euro bereitgestellt werden. Dabei stehen die Projektbeteiligten vor der Frage, wie ein bestehendes städtisches Energiesystem so optimiert werden kann, dass Darmstadt oder vergleichbare Städte die nächsten Schritte zur Energiewende und Klimaneutralität gehen können.

Für diese Herausforderung hat sich in Darmstadt ein Konsortium zum „Reallabor DELTA“ zusammengeschlossen. Professor Jens Schneider vom Institut für Statik und Konstruktion der TU Darmstadt wird das Vorhaben in enger Zusammenarbeit mit Professor Matthias Weigold (PTW) koordinieren. Die TU Darmstadt zeigt gemeinsam mit großen Industrieunternehmen, Mittelständlern, Unternehmen der kommunalen Stadtwirtschaft, den beiden Spin-Offs aus der ETA-Forschungsgruppe ETA-Solutions GmbH und etalytics GmbH sowie weiteren Start-Ups und Forschungspartnern die Potenziale einer vernetzten Optimierung verschiedener Energieteilsysteme (Sektoren) auf.

„Mit DELTA realisieren wir ein Umsetzungsprojekt, bei dem Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft Hand in Hand arbeiten und damit eine Voraussetzung für das Gelingen der Energiewende schaffen.“, so die beiden TU-Professoren Schneider und Weigold. Die Aufgabe des PTW wird neben der Projektkoordination darin bestehen, komplexe industrielle Wärme- und Kälteversorgungssysteme am Darmstädter Standort von Merck hinsichtlich ihrer Energieeffizienz zu optimieren, Abwärmepotenziale mit einer Wärmeübergabestation für das angrenzende städtische Fernwärmenetz nutzbar zu machen sowie zum Aufbau einer projektweiten Dateninfrastruktur für die Optimierung des Energiesystems Stadt beizutragen. Gesamtbetrachtung des urbanen Energiesystems.

Mit DELTA möchte das Konsortium einen wesentlichen Beitrag zu den anstehenden Veränderungen im Energiesystem leisten. DELTA adressiert dabei die Frage, wie innovative Ansätze zur Einsparung von CO2 in urbanen Quartieren optimal eingesetzt und durch Sektorenkopplung vernetzt werden können. Dabei werden mit Wohnen, Industrie und Gewerbe, Mobilität und regenerativer Energieerzeugung wesentliche Gebiete des urbanen Energiesystems einbezogen. Neben den technologischen Innovationen soll auch untersucht werden, welche Triebkräfte die Themen Digitalisierung, neue Geschäftsmodelle und Konzepte zur Bürgerbeteiligung für eine erfolgreiche Energiewende entfalten können.

Den CO₂-Fußabdruck verkleinern

Das DELTA-Team erwartet, in Darmstadt etwa 14.500 Tonnen CO2 pro Jahr einsparen zu können. Das entspricht, grob gerechnet, dem kompletten CO2-Fußabdruck von über 1600 Menschen, also einem Prozent der Darmstädter Bevölkerung. Außerdem tragen Speichertechnologien wie Batterien und der Einsatz von Wasserstoff dazu bei, das Energieangebot und die Nachfrage zeitlich aufeinander abzustimmen. Die Flexibilität des Stromsystems steigt und es können mehr zeitlich schwankende erneuerbare Energien in das Netz eingespeist werden. Erwartet wird ein zusätzliches Flexibilitätspotenzial von 4,6 MW.