Simulation and Optimization of energy efficient neighborhoods

Die Energie- und Klimaziele der Europäischen Union bis 2030 fordern auch von Österreich eine Reduktion der Treibhausgasemissionen um 40% (gegenüber 1990). Der größte Produzent von Treibhausgasemissionen ist derzeit Heizen, Kühlen und Warmwasseraufbereitung in Gebäuden. Aus diesem Grund strebt die „Energie Strategie Österreich” eine Reduktion des Energieverbrauchs von Gebäuden um mindestens 10% bis zum Jahr 2020 an (gegenüber 2005). Sowohl die 20-20-20 Ziele der EU sowie das kürzlich beschlossene Pariser Klimaschutzabkommen stellen Gebäudegruppenbetreiber in Europa vor gänzlich neue Herausforderungen. Bereits jetzt müssen Unternehmen und staatliche Akteure vor dem Hintergrund der EU Energy Directive signifikante Einsparungsmaßnahmen umsetzen oder bei Nichterfüllung entsprechende Ausgleichszahlungen leisten (siehe Österreich).

Während viele Werkzeuge für das Design von energieeffizienten Gebäuden und stadtweiten Energieinfrastruktur existieren, gibt es einen klaren Bedarf für Werkzeuge die Unterstützung bei der Entwicklung von integrierten und ganzheitlichen Energiestrategien auf Ebene von Städten, Stadtteilen und Bezirken, unter Berücksichtigung der lokalen Topologie und der finanziellen und rechtlichen Rahmenbedingungen bieten. ECOPLAN findet optimierte Szenarien in Bezug auf die ökologischen (carbon footprint, etc.) und finanziellen Auswirkungen (Investitionskosten, etc.) und hilft Entscheidungsträgern Energiestrategien für Stadtteile zu entwickeln, zu überprüfen bzw. um die Ausrichtung einzelner Initiativen an einer energiepolitischen Gesamtstrategie durchzuführen.

ECOPLAN hat es sich zum Ziel gesetzt folgende klimapolitische Ziele der EU und Österreichs nachhaltig im Rahmen des e!Mission Programms zu unterstützen:

• Ziel 1: Beitrag zur Erfüllung der energie-,klima- und technologiepolitischen Vorgaben der österreichischen Bundesregierung.
• Ziel 2: Erhöhung der Leistbarkeit von nachhaltiger Energie und innovativen Energietechnologien.
• Ziel 3: Aufbau und Absicherung der Technologieführerschaft bzw. Stärkung der internationalen Wettbewerbsfähigkeit.

ECOPLAN unterstützt diese Ziele durch die Entwicklung eines neuen Entscheidungsunterstützungs-systems für die Planung und Sanierung energie- und kosteneffizienter Städte und Stadtteile bzw. Gebäudekomplexe. ECOPLAN ermöglicht die integrierte Betrachtung und Optimierung der

• direkten CO2 Emissionen der Gebäudegruppe (CO2 Fußabdruck)
• Sanierungskosten
• Laufenden Energiekosten
• Kompatibilität der Sanierungsmaßnahmen
• Topologie der Stadt unter Berücksichtigung vorhandener Energieerzeugung und Energienetze.

Zur Erforschung und Implementierung dieses Entscheidungsunterstützungssystems wurden in der 29-monatigen Laufzeit folgende Arbeiten durchgeführt:

• Identifikation von konkreten Use Cases gemeinsam mit der Stadtgemeinde Baden
• Strukturierte Erfassung der Anforderungen und Erstellung eines adäquaten Softwaredesigns
• Entwicklung einer Ontologie für Energieeffizienzmaßnahmen auf Gebäude- und Gebäudegruppenebene und Identifikation der dafür benötigten Datenquellen
• Entwicklung einer Methodik zur automatisierten Evaluierung von Energieeffizienzmaßnahmen auf Gebäude- und Gebäudegruppenebene
• Entwicklung einer Optimierungsengine zur Identifikation geeigneter Maßnahmenbündel zur Verbesserung der Gebäudeenergieeffizienz
• Integration der Forschungsergebnisse in einem Softwaresystem und Erstellung der entsprechenden Benutzerschnittstellen
• Validierung des Systems gemeinsam mit der Stadtgemeinde Baden
• Verbreitung der Ergebnisse in wissenschaftlichen Konferenzen und Journalen

Die inhaltliche Darstellung der einzelnen Arbeitspakete inklusive der erzielten Ergebnisse ist Kapitel 3 „Inhaltliche Darstellung“ zu entnehmen.