CarbonZero4IMS – Energiewende im Quartier – CO2-freie Versorgung durch NutzerInnen-Integration und sektorenübergreifende Optimierung

Die Inge-Morath-Siedlung in Graz umfasst 108 Wohneinheiten und 51 Einzelgebäude (Baujahre 2001–2009), verteilt auf fünf Wohnungseigentümergemeinschaften (WEGs). Derzeit werden 108 Wohneinheiten in drei WEGs zentral über drei Gaskessel-Heizzentralen mit Raumwärme versorgt. Die Wärmeverteilung erfolgt als Niedertemperatursystem über Fußbodenheizung, während die Warmwasserbereitung dezentral elektrisch erfolgt. In den 51 Einzelgebäuden kommen dezentrale Gasthermen für Raumwärme und Warmwasser zum Einsatz.

Die fünf WEGs werden von einer gemeinsamen Hausverwaltung betreut, die bereits Optionen zur Umstellung der Gasversorgung auf erneuerbare Energieträger prüft. Ein Anschluss an die Grazer Fernwärme wurde aus wirtschaftlichen Gründen verworfen. Aufgrund des bestehenden Niedertemperatur-Verteilnetzes bieten sich Wärmepumpen als technisch und ökonomisch sinnvolle Alternative an; zusätzlich ermöglichen sie eine moderate Kühlung zur Vermeidung sommerlicher Überhitzung.

Geplant ist der Aufbau von Sondenfeldern, die über ein Anergienetz verbunden sind und als Quellen für zentrale Wärmepumpen dienen. Damit sollen Wärme und Kälte für die Raumkonditionierung bereitgestellt werden. Auch die dezentral versorgten Gebäude können über das Anergienetz mit Quellenergie für eigene Wärmepumpen ausgestattet werden.

Für die Umsetzung sind mehrere Voraussetzungen wesentlich: Entscheidungsfindung in den WEGs, Erhebung und Bewertung geeigneter Wärmequellen samt intelligenter Regelung, eine techno-ökonomisch optimierte Dimensionierung der Quellen unter Berücksichtigung von Lastprofilen und Regeneration, die Entwicklung eines Model Predictive Control (MPC)-basierten Regelungskonzepts zur Lastverschiebung sowie die Nutzung thermischer Speichermassen der Gebäude und Warmwasserboiler – auch im Hinblick auf die Teilnahme an Energiemärkten. Ein interdisziplinäres Konsortium bündelt dafür alle relevanten Kompetenzen und schafft durch die gemeinsame Weiterentwicklung am Demonstrator einen klaren Wettbewerbsvorteil.