Das Energiesystem Stadt optimieren

TU Darmstadt startet mit Partnern das Energieforschungsprojekt „Reallabor DELTA“ in Darmstadt

11.05.2021

In Städten schlummert viel Potenzial: Abwärme beispielsweise, die ungenutzt aus Industrieanlagen strömt. In Gebäuden mit intelligentem Energiemanagement wird diese Wärme wertvoll. Solche Potenziale wollen die Wissenschaftsstadt Darmstadt sowie Expertinnen und Experten aus Darmstädter Hochschulen und Wirtschaft mit dem nun gestarteten Reallabor DELTA (kurz für „Darmstädter Energie-Labor für Technologien in der Anwendung“) nutzen – und urbane Energiesysteme effizienter, flexibler und klimafreundlicher machen.

Im Zentrum des Projekts steht die Frage, wie Darmstadt und vergleichbare Städte den nächsten Schritt zur Energiewende und Klimaneutralität gehen können.

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 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 Technischen Universität (TU) Darmstadt wird das Vorhaben in enger Zusammenarbeit mit Professor Matthias Weigold (Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen) koordinieren. Die TU Darmstadt, die bereits erfolgreich große Energieforschungsprojekte abgeschlossen hat, beziehungsweise aktuell durchführt (zum Beispiel ETA-Fabrik, EnEff:Stadt Campus Lichtwiese und SWIVT), zeigt gemeinsam mit großen Industrieunternehmen, Mittelständlern, Unternehmen der kommunalen Stadtwirtschaft, dem am DELTA-Konzept beteiligten Spin-Off der TU Darmstadt ETA-Solutions GmbH sowie weiteren Start-Ups und Forschungspartnern die Potenziale einer vernetzten Optimierung verschiedener Energieteilsysteme (Sektoren) auf. Im Kern geht es darum, die Chancen für die Energiewende auf dem Stadtgebiet unter Einbeziehung neuer Technologien und optimaler Ausnutzung bestehender Energieressourcen und Infrastrukturen zu nutzen.

DELTA wird Antworten liefern, wie wir Ressourcen nachhaltig nutzen können, wie neue Formen der Mobilität aussehen können und wie wir Energie sparen können. Wir sind zutiefst davon überzeugt, dass wir als Technische Universität eine besondere Verantwortung haben, auch mit innovativen Lösungen aus den Ingenieur- und Naturwissenschaften zu einem nachhaltigeren Leben beizutragen. (Prof. Dr. Tanja Brühl, Präsidentin der Technischen Universität Darmstadt)

„Mit DELTA realisieren wir ein reales 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.

Gesamtbetrachtung des urbanen Energiesystems

Mit DELTA möchte das Konsortium einen wesentlichen Beitrag zu den anstehenden Veränderungen im Energiesystem leisten. DELTA adressiert 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.

DELTA ist wichtig, weil wir mit Delta Antworten für die größte Herausforderung des 21. Jahrhunderts finden können, die darin besteht, den Klimawandel zu stoppen und das muss vor allen Dingen dort geschehen, wo der Kampf gegen den Klimawandel tatsächlich gewonnen werden kann, und das ist in den Städten. […] In den vergangenen zwanzig, dreißig Jahren hat sich Darmstadt auch zu einer Stadt entwickelt, die vielleicht so etwas wie die heimliche Hauptstadt der Energiewende in Deutschland ist. (Jochen Partsch, Oberbürgermeister der Wissenschaftsstadt Darmstadt)

Den CO2-Fußabdruck verkleinern

Das DELTA-Team erwartet, in Darmstadt etwa 14.500 Tonnen CO2 im Jahr einsparen zu können. Das entspricht, grob gerechnet, dem kompletten CO2-Fußabdruck von über 1.600 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.

DELTA ist wichtig, weil es zeigt, wie Akteure ganz unterschiedlicher Herkunft, also private Verbraucher, öffentliche Versorger und Industrieunternehmen in dem sehr wichtigen Feld der Wärmewende zusammenarbeiten können. (Andreas Feicht, Staatssekretär im Bundesministerium für Wirtschaft und Energie)

Als Wissenschafts- und Technologieunternehmen haben wir uns ehrgeizige Ziele gesetzt. Bis 2030 möchten wir die Treibhausgas-Emissionen weltweit um 50 Prozent gegenüber 2020 reduzieren. Bis 2040 wollen wir klimaneutral sein. Darauf richten wir auch die Energiestrategie am Standort Darmstadt aus. DELTA hat das klare Ziel, zur Emissionsreduzierung beizutragen. Darum freue ich mich sehr, mit Merck an diesem wichtigen Projekt maßgeblich beteiligt zu sein. Das Projekt hilft uns bei der operativen Umsetzung unseres Klimaziels als Teil unserer Nachhaltigkeitsstrategie. (Kai Beckmann, Mitglied der Geschäftsleitung von Merck und CEO Electronics)

Infobox

Reallabore: DELTA zählt zu den 20 Gewinnern des Ideenwettbewerbes Reallabore der Energiewende des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. Die Reallabore setzen zukunftsweisende Projekte im industriellen Maßstab um. Im 7. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung sollen sie als innovatives Format in der Förderpolitik die angewandte Forschung in Richtung Praxistransfer ergänzen und die Energiewende voranbringen. Ziel ist es, die jeweiligen Konzepte unter realen Bedingungen so weit auszuarbeiten, dass sie sich künftig auf andere Quartiere und Städte in ganz Deutschland übertragen lassen.

Animierte Darstellung der Projektinhalte

DELTA Introfilm

DELTA