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Technische Potenziale regenerativer Energien für die Energieversorgung von Städten - Untersuchung am Fallbeispiel

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[Quelle: http://d-nb.info]

Neben den Großstädten und den Metropolen kommt gerade den Klein- und Mittelstädten aufgrund ihrer Anzahl und Verankerung in der Fläche eine zentrale Bedeutung bei der Umsetzung der Energiewende in der Breite zu. Aufgrund der vielfältigen Herausforderungen, denen sich Klein- und Mittelstädte gegenübersehen (z. B. Demografischer Wandel, Bevölkerungsabwanderung, Daseinsvorsorge, Klimaanpassung, Energiewende, usw.), bedürfen diese zukünftig einer steigenden Unterstützung bei der Transformation hin zu einer nachhaltigen Energieversorgung. Voraussetzung hierfür ist neben finanziellen und personellen Ressourcen insbesondere auch die Bereitstellung von Informationen, die für eine Entwicklung von Maßnahmen hin zur Transformation notwendig sind, von besonderer Bedeutung. Während für Großstädte und Metropolen bereits eine Vielzahl an Daten und Informationen existieren und immer neue hinzukommen, fehlt es in Klein- und Mittelstädten bzw. in der Fläche an relevanten Informations- und Datenquellen für die Erarbeitung von Energiekonzepten. Infolgedessen werden bei der Erstellung von Konzepten für Klein- und Mittelstädte, insbesondere ländlich geprägten Regionen, häufig regionale oder auch nationale Datenquellen und Durchschnittswerte herangezogen. Die hierbei verwendeten Verfahren und Softwarelösungen liefern eine breite Spanne unterschiedlicher Ergebnisse, wodurch ein Vergleich zwischen Konzepten und Ergebnissen aber auch zwischen den Gemeinden nur bedingt möglich ist. Trotz des fluktuierenden Charakters der Mehrheit der regenerativen Energieformen werden in den Konzepten nur vereinzelt die zeitlichen Verläufe von Energienachfrage und Energieangebot berücksichtigt. Hierbei beeinflussen gerade diese das Potenzial einer Gemeinde große Teile der Energienachfrage mit regenerativen Energien zu versorgen und damit unabhängiger von Energieimporten zu werden. Im Rahmen der Arbeit wurde dahingehend ein Verfahren erarbeitet, mit dessen Hilfe das regenerative Energiepotenzial für die Energieversorgung der Wohnbebauung ermittelt werden kann. Exemplarisch wurden hierfür die Solarenergie und die in organischen Rest- und Abfallstoffen gespeicherte Energie ausgewählt. Dem Angebot solarer und in Biomasse gespeicherter Energie (Kapitel 5) wird der Energiebedarf der Privaten Haushalte für Strom, Warmwasser und Raumwärme gegenübergestellt (Kapitel 4). Gegenüber derzeit gängigen Untersuchungen auf kommunaler Ebene werden hierbei insbesondere die zeitlichen Unterschiede in der Energienachfrage und dem regenerativen Energieangebot durch Last- und Bereitstellungsprofile berücksichtigt. Grundlage der Berechnungen von Energiebedarf und regenerativem Energieangebot bildet das Siedlungsmodell (Kapitel 3), welches den Wohngebäudebestand und die damit verbundene Flächennutzung u. a. auf Basis von amtlichen Statistiken und frei zugänglichen Daten beschreibt. Anhand eines Fallbeispiels wird der Ansatz demonstriert (Kapitel 6) und mittels Sensitivitätsstudien der Einfluss sowie Wirkungszusammenhänge ausgewählter Parameter näher beleuchtet. Abschließend werden im Kapitel 7 die Ergebnisse ausgewertet, interpretiert sowie ein Fazit gezogen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen zeigt sich, dass Berechnungen zum regenerativen Energiepotenzial auf Jahresbasis nur eine vergleichsweise geringe Aussagekraft bezüglich des Beitrags zur Energieversorgung zulassen. Demgegenüber weisen Modellierungen auf stündlicher Basis darauf hin, in welchen Zeiträumen, die hier betrachteten, regenerativen Energiequellen (Solarenergie, organische Rest- und Abfallstoffe) einen Beitrag zur Energieversorgung leisten können. Weiterhin zeigt sich, dass das bilanzierte regenerative Energiepotenzial für ein Jahr etwa um den Faktor 3 über dem modellierten Potenzial auf stündlicher Basis liegt.

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Bücher, Broschüren

Volker Quaschning
Erneuerbare Energien und Klimaschutz
Hintergründe - Techniken und Planung - Ökonomie und Ökologie - Energiewende
6., Aufl.
2021, 420 S., Komplett in Farbe. 247 mm, Hardcover
Hanser Fachbuchverlag

 

 

Um die Klimakrise nicht außer Kontrolle geraten zu lassen, muss unsere Energieversorgung in den nächsten 20 Jahren vollständig auf regenerative Energien umgestellt werden. Doch wie kann das gelingen? Auf solche und andere Fragen rund um erneuerbare Energien und Klimaschutz geht das Buch ein. Das Buch behandelt die gesamte Bandbreite der erneuerbaren Energien, angefangen bei der Solarenergie über die Wind- und Wasserkraft bis hin zur Nutzung von Erdwärme und Biomasse. Neben allgemein verständlichen Beschreibungen der jeweiligen Technik, des Entwicklungsstandes und künftiger Potenziale enthält es konkrete Anleitungen zur Planung und Umsetzung eigener regenerativer Anlagen. Hinweise auf Vorschriften und Fördermöglichkeiten geben zusätzliche Hilfestellungen. Darüber hinaus erläutert das Buch die Umweltverträglichkeit sowie das Zusammenspiel der verschiedenen Technologien und deren Wirtschaftlichkeit. Es liefert Hintergrundinformationen und zeigt anhand von bereits realisierten Beispielen, dass eine komfortable Energieversorgung ganz ohne schädliche Klimaeinflüsse möglich ist. Die 6. Auflage berücksichtigt die neuesten technologischen Trends (insbesondere im Bereich Wasserstofftechnik), geht auf die aktuellen Entwicklungen in der internationalen Klimapolitik ein und analysiert die Probleme der deutschen Energiewende.

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Yvonne Beyer
Parallele Anwendung von Wettbewerbs- und Regulierungsrecht auf Infrastrukturmonopole?
Europäische Hochschulschriften, Reihe 2, Rechtswissenschaft, Band 6229
Dissertationsschrift
2020, 432 S., 210 mm, Softcover
Peter Lang Internationaler Verlag der Wissenschaft

 

 

Behinderungen des Zugangs zu Infrastruktureinrichtungen werden sowohl durch das allgemeine Wettbewerbsrecht als auch durch die sektorspezifischen Regulierungsrechte erfasst. Bei einer parallelen Anwendung dieser Regelungsbereiche besteht jedoch die Gefahr divergierender Behördenentscheidungen. Die Autorin untersucht daher die parallele Anwendung von Wettbewerbs- und Regulierungsrecht auf nationaler sowie auf europäischer Ebene. Frage ist, ob die Anwendung des allgemeinen Wettbewerbsrechts durch die sektorspezifischen Regulierungsvorschriften verdrängt wird. Einen Schwerpunkt bildet dabei die Analyse der regulierungsrechtlichen Kollisionsvorschriften. Die Untersuchung erstreckt sich auf die Sektoren Energie, Telekommunikation und Eisenbahnen.

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10. BUIS-Tage - Smart Cities / Smart Regions
Technische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Innovationen. Mit E-Book
2019, xiv, 820 S., 220 SW-Abb. 240 mm, Package, Bundle
Springer, Berlin

 

 

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Energiewende in Zeiten des Populismus
Energietransformation
2019, xiii, 442 S., XIII, 442 S. 14 Abb., 13 Abb. in Farbe. 210 mm, Softcover
Springer

 

 

Der Band bietet einen breiten Überblick zu Energiewende-Konflikten und dem Umgang mit Populismus in Energiewende-Diskursen. Die Beiträge zeigen vielfältige Konfliktlagen, Konfliktthemen und Konfliktherde vor allem auf lokaler Ebene in verschiedenen Energiewende-Sektoren (z.B. Windenergie oder Netzausbau) auf. Die inhaltlichen Themenfelder betreffen theoretische Zugänge, die europäische und internationale politische Ebene, lokale Konfliktfelder sowie Protestkulturen und Soziale Bewegungen. Die Beiträge fokussieren das Zusammenwirken unterschiedlicher Akteursgruppen aus Politik, Zivilgesellschaft und Wirtschaft.

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Rohrleitungen - innovative Bau- und Sanierungstechniken, m. CD-ROM
Schriftenreihe aus dem Institut für Rohrleitungsbau Oldenburg, Band 45
2018, 760 S., 212 x 150 mm, Softcover
Vulkan Verlag

 

 

Rohrleitungen unterliegen dem technischen Verschleiß und der Alterung. Von der Allgemeinheit besonders wahrgenommen werden die notwendigen baulichen Maßnahmen bei den großen Freispiegelkanälen in der Entwässerung, die - abhängig von Beanspruchung und Material sowie anderen Parametern - nach vielleicht 100 Jahren nicht mehr funktionstüchtig sind. Besonders in den Innenbereichen größerer Städte sind in diesen Jahren große Maßnahmen zu erwarten, da zu Beginn des 20. Jahrhunderts vielerorts mit dem Bau von Entwässerungsleitungen begonnen wurde. Neben dem Neubau gibt es doch mittlerweile viele gute, angepasste Technologien, von grabenloser Verlegung zu ausgefeilter Sanierungstechnik. Neben den Neuerungen der Sanierungstechnik sollen auch die digitalen Themen der Vorjahre weitergesponnen werden. Darüber hinaus werden in weiteren Vortragsblöcken die aktuelle Entwicklung z.B. im Bereich der Rohrleitungsmaterialien, der Sanierung, des Neubaus, des grabenlosen Bauens, der Wasserver- und Abwasserentsorgung, der Gasversorgungs- und der Pipelinetechnik oder der Fernwärmeversorgung beleuchten.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
Weitere Informationen rund um das Thema Bauforschung finden Sie in unserem
Portal Bauforschung

Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

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Ralf Spilker, Géraldine Liebert, Matthias Zöller, Martin Oswald, Ralf Haselhuhn, Udo Siegfriedt
Solaranlagen auf geneigten Dachflächen im Gebäudebestand
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3167
2019, 189 S., 240 Abb. u. 15 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel des Forschungsvorhabens war es, typische Schadensfälle und -erfahrungen aus der Baupraxis zu erfassen und daraus Empfehlungen für die Montage von Solaranlagen auf geneigten Bestandsdächern abzuleiten. Diese Empfehlungen sollen beim weiteren Ausbau von Energiegewinnungsflächen zur Schadensminimierung und damit zur effektiven und nachhaltigen Nutzung von Anlagen und Dächern beitragen. Die geringe Schadensquote bei Solaranlagen auf geneigten Dächern soll weiter minimiert werden. Die im Bericht dokumentierten Erfahrungen und die daraus abgeleiteten Empfehlungen sollen dazu beitragen. Sie können in die Weiterentwicklung der Regelwerke eingearbeitet werden, auch um einheitliche Bewertungsgrundlagen herzustellen. Diese dienen der Ausführungssicherheit und damit dem wirtschaftlichen sowie nachhaltigen Erfolg für Ausführende und Auftraggeber. Als Baustein zum Schutz der Lebensgrundlagen auf der Erde wird damit der weitere Ausbau von Energiegewinnungsflächen auf Dächern unterstützt.

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Michael Cerveny
Neue Entwicklungen in der Deutschen Energiepolitik. Bericht über eine Studienreise in Sachen effiziente Energienutzung
Bauforschung, Band T 2308
1989, 104 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der Report enthält die Ergebnisse zahlreicher Gespräche, die der Autor im Sommer 1988 in der BRD in Sachen effiziente Energienutzung geführt hat. Gesprächspartner waren Energiefachleute aus der Energiepolitik bzw. -administration, aus Energieversorgungsunternehmen, aus dem energiewirtschaftlich-universitären Bereich, aus der "Energiewende-Bewegung" und aus der Praxis. Der Schwerpunkt des Interesses galt den Energiesparpotentialen sowie den Möglichkeiten und Grenzen diese zu mobilisieren, aber auch der aktuellen und zukünftigen Entwicklung der Energiepolitik in der Bundesrepublik Deutschland. (-z-)

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Rudolf Lorre, Gerhard Marx, Karl-Heinz Suttor
Ausfuehrungsplanung und Bau eines Musterhofes in Liebenau mit Probebetrieb von Demonstrationsanlagen und wissenschaftlichen Messungen
Titel des Kurzberichts: Ausfuehrungsplanung und Bau neuer energietechnischer Anlagen auf dem landwirtschaftlichen Musterhof Liebenau.
1986, 257 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Mit dem Forschungsvorhaben wurden die in den Projekten 03E-5319-A+E vorgeplanten Demonstrationsanlagen fuer den Musterhof Lindenau gebaut und deren Betrieb ueber zwei Jahre ausgewertet. Drei Systeme von Biogasanlagen wurden bei verschiedenen Verweildauern und Guelletemperaturen erprobt. Der Duengewert der ausgefaulten Guelle wurde festgestellt. Ein mit Biogas, Erdgas und Dieseloel betriebenes Heizkraftwerk liefert Strom und Nutzwaerme. Sein Nutzungsgrad mit den verschiedenen Kraftstoffen wurde ermittelt. Eine kombinierte Stroh und Holzverbrennungsanlage wurde im praktischen Betrieb erprobt. Aus der Abwaerme des Schweinestalls wurde mit einer Elektrowaermepumpe Nutzwaeme gewonnen. Die Leistungszahl der Waermepumpe wurde in der Versuchzeit verbessert. Versuche mit einem Traktor, der mit Rapsoel-Dieseloelgemischen und reinem Rapsoel als Treibstoff betrieben wurde, wurden mit technischen Erfolg abgeschlossen. Neue Verfahren der Gruenfutterbergung und -verwertung wurden getestet. Fuenf verschiedene Systeme der Bodenbearbeitung wurden miteinander verglichen. (-z-)

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B. Stephan, Heike Dingeldein
Planung eines dezentralen Ver- und Entsorgungskonzeptes fuer doerfliche Siedlungen im Raum Bremerhaven am Beispiel des Dorfes 'Ringstedt' unter Beruecksichtigung der vorhandenen Dorfstruktur
1985, 72 S., 1 Abb. u. 11 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Fuer das Dorf Ringstedt bei Bremerhaven wurde eine Energiebilanz vorgenommen um festzustellen, inwieweit der Gesamtenergiebedarf des Dorfes durch Alternativenergieformen unterstuetzt oder ersetzt werden kann. Nicht das maximal technisch moegliche, sondern das praktisch realisierbare wurde dabei angestrebt, indem die Dorfbewohner als Nutzer beteiligt wurden. Es zeigte sich, dass Wind- und Solaranlagen in der Praxis ohne Fremdfinanzierung nicht durchfuehrbar sind. Anders sieht es im Bereich der Biogasnutzung aus, hier sollen Gemeinschaftsanlagen errichtet werden, die gleichzeitig der Entsorgung dienen. (fo)

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U. Henning
Oertliches Energieversorgungskonzept fuer eine Kleinstadt im laendlichen Raum am Beispiel der Gemeinde Alpirsbach
1983, 185 S., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Analysen der Versorgungssituation in der Bundesrepublik Deutschland und Konzepte fuer deren Sicherung oder Verbesserung muessen ueber die bisherigen Betrachtungskategorien hinaus vornehmlich zwei Aspekte staerker beruecksichtigen: Zum einen, dass sich das Prinzip der rationellen Energieverwendung in der Prais der Stadtentwicklung staerker durchsetzt, zum anderen, dass die regional sehr unterschiedlichen Voraussetzungen fuer die Erstellung optimaler oertlicher Versorgungskonzepte Beruecksichtigung finden. Das bedeutet, dass sehr viel intensiver als bisher koordinierte und in die Stadtentwicklung integrierte Versorgungsloesungen auch fuer den laendlichen Raum gesucht werden muessen. Daher sollte im Rahmen dieser Arbeit ein prototypisches Energieversorgungskonzept fuer eine Kleinstadt anhand eines Fallbeispiels im laendlichen Raum - der Stadt Alpirsbach im Schwarzwald (ca. 7000 Einwohner) - erarbeitet werden, damit daraus sowohl die Vorgehensweise als auch inhaltlich Handlungsempfehlungen fuer Gemeinden mit aehnlcihen Problemsituationen abgeleitet werden koennen. Das Projekt gliederte sich im wesentlichen in vier Arbeitsschritte: - Analyse der gegenwaertigen Versorgungssituation - Konzeption und Konkretisierung alternativer Versorgungsstrategien - Bewertung der Alternativen und Empfehlung des optimalen Konzeptes - Vorschlaege zur Umsetzung der inhaltlichen Ergebnisse im Verwaltungshandeln.

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Wir trauern um Hermann-Josef Wagner
BWK Das Energie Fachmagazin, 2022

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Wenn die Klimawende kein Lippenbekenntnis bleiben soll, ist die Bauwende das Gebot der Stunde. (kostenlos)
DW Die Wohnungswirtschaft, 2021

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Meyer, Tim
Neue Bundesförderung für effiziente Gebäude. Energetische Gebäudeförderung für Immobilienprojekte.
Quartier, 2021

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Hahne, Daniel
Moderner Brandschutz bei der Kombilösung Karlsruhe. 20 Jahre kontinuierliche Planung für einen sicheren Stadtbahnbetrieb.
Der Nahverkehr, 2021

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Huttenloher, Christian; Beer, Alexandra
Auf dem Weg zu treibhausgasneutralen Quartieren. Klimaschutz im Gebäudebestand. (kostenlos)
DW Die Wohnungswirtschaft, 2021

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Highlights aus dem Programm 2022