NUCLEUS - Nachhaltige Urbane Cluster für eine Klimaneutrale, Effiziente und Umweltfreundliche Stadtentwicklung

Ausgangssituation und Motivation

Die Umsetzung klimaneutraler Quartiere ist ein zentraler Bestandteil europäischer Klimaziele, jedoch mit erheblichen Herausforderungen verbunden. Plusenergiequartiere (PEDs) bieten großes Potenzial zur nachhaltigen Stadtentwicklung, insbesondere wenn sie mit umliegenden Energie- und Stadtsystemen interagieren. In der Praxis bestehen jedoch sowohl regulatorische als auch technische Fragestellungen, die eine breite Umsetzung erschweren.

Das NUCLEUS-Projekt untersucht diese Herausforderungen am Beispiel des Tagger Areals in Graz, einem der vier potenziellen Klimapionierquartiere der Stadt. Ziel ist es, regulatorische Unsicherheiten zu analysieren und technische Lösungsansätze für den unternehmensübergreifenden Austausch von Strom, Wärme und Kälte zu entwickeln. 

Dabei sollen bestehende Barrieren identifiziert und eine Beispiellösung erarbeitet werden, die als Grundlage für ein nachgelagertes Demonstrationsprojekt dienen kann. Durch die Vernetzung von Energieerzeugenden und -verbrauchenden im urbanen Raum soll ein Modell geschaffen werden, das auf andere Quartiere übertragbar ist und zur Beschleunigung der Energiewende beiträgt.

Inhalte und Zielsetzungen

Das Sondierungsprojekt verfolgt drei zentrale Forschungsziele, um die Machbarkeit von Plusenergiequartieren (PEDs) zu untersuchen und die Basis für ein nachgelagertes Demonstrationsprojekt zu schaffen:

1. Analyse der Energiepotenziale und -bedarfe: Das Tagger Areal in Graz dient als Modellquartier zur Untersuchung der verfügbaren erneuerbaren Energiequellen sowie der Energiebedarfe relevanter Industriepartner:innen wie Saubermacher und Marcher Fleischwerke. Die Erhebung der Strom-, Wärme- und Kälteflüsse ermöglicht eine Identifikation von Synergien zur verbesserten Energieverteilung.
2. Untersuchung des regulatorischen Rahmens: Während der Strombereich durch die Gesetzgebung im Bereich der Energiegemeinschaften bereits stark für direkte Austauschmodelle geöffnet wurde, fehlen vergleichbare Modelle für Wärme- und Kälteverbünde. NUCLEUS analysiert bestehende rechtliche Rahmenbedingungen und entwickelt Vorschläge für neue Tarif- und Vergütungsmodelle, um den sektorenübergreifenden Energieaustausch zu erleichtern.
3. Entwicklung umsetzbarer Energiekonzepte: Basierend auf den Erkenntnissen der ersten beiden Ziele werden konkrete Versorgungskonzepte für das Quartier erstellt. Dabei wird eine wirtschaftliche Bewertung durchgeführt, und sichergestellt, dass die erarbeiteten Lösungen praktikabel und replizierbar sind.

Methodische Vorgehensweise

Die Energieverfügbarkeiten und -bedarfe der beteiligten Akteur:innen werden durch Workshops, Interviews und direkte Messungen erfasst. Dabei fließen nicht nur aktuelle Werte, sondern auch geplante Entwicklungen in die Analyse ein, um eine fundierte Einschätzung der Potenziale zu ermöglichen.

Ergänzend dazu werden bestehende gesetzliche Rahmenbedingungen untersucht, insbesondere im Bereich der Energiegemeinschaften. Neue Abrechnungs- und Vergütungsmodelle werden evaluiert, um regulatorische Hürden zu identifizieren und Handlungsempfehlungen abzuleiten.

Auf Basis dieser Erkenntnisse werden tragfähige Energieversorgungskonzepte entwickelt, die ökologische und wirtschaftliche Kriterien berücksichtigen. Mithilfe von Simulationen und Modellrechnungen werden verschiedene Energieaustauschmodelle getestet und hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet.

Dies ermöglicht eine Abschätzung der Auswirkungen auf das städtische Energiesystem. Abschließend werden die erarbeiteten Konzepte hinsichtlich ihrer Umsetzbarkeit geprüft und für ein nachgelagertes Demonstrationsprojekt aufbereitet, um die praktische Anwendung der entwickelten Lösungen sicherzustellen.

Erwartete Ergebnisse

Das NUCLEUS-Projekt entwickelt praxisnahe Konzepte zur Integration von Plusenergiequartieren in bestehende urbane Strukturen. Die identifizierten technischen und regulatorischen Lösungen ermöglichen eine optimierte Energieverteilung und neue Geschäftsmodelle für sektorenübergreifenden Energieaustausch. Die erarbeiteten Konzepte bilden die Grundlage für ein Demonstrationsprojekt und tragen langfristig zur Umsetzung klimaneutraler Stadtquartiere bei.

Projektleitung

AEE INTEC

Projekt- bzw. Kooperationspartner:innen

• Johanneum Research
• Stadt Graz
• BAR Vermögensverwaltungs GmbH
• Saubermacher
• Marcher Fleischwerke

DI Michael Gumhlater
Feldgasse 19
A-8200 Gleisdorf

Tel.: +43 (3112) 5886-227
E-Mail: m.gumhalter@aee.at
Web: www.aee-intec.at