ODH@Jülich

Open-Data-basierte Planungswerkzeuge für die cross-sektorale Energieversorgung im Quartier mittels offener, integrierter IKT-Ökosysteme#

Die Initiative Open District Hub (ODH) widmet sich dem Ziel, energieeffizient betriebene Quartiere zu entwickeln, in denen lokal erneuerbare Energie erzeugt wird und die mit Hilfe intelligenter Systeme gesteuert werden. Die Energiewende verknüpft die Infrastrukturen der Sektoren Strom und Wärme immer engmaschiger. Damit die Sektorkopplung in Quartieren gelingt, braucht es umfassende Modelle und Werkzeuge für die Planung und den Betrieb entsprechender technischer Anlagen. Das Ziel des im September 2020 gestarteten Projektes »ODH@Jülich« ist es solche Planungswerkzeuge zu erstellen.

Projektziele & Schwerpunkte

Der Austausch von Energie zwischen Sektoren – wie Strom, Mobilität und Wärme – bietet viele Chancen für den nachhaltigen CO2 reduzierten Umbau des Energiesystems. Erneuerbarer Strom etwa könnte jene Sektoren versorgen, die heutzutage vorrangig fossile Energieträger einsetzen – allen voran die Wärmeerzeugung in Quartieren. Dafür gibt es viele erfolgreiche Beispiele, die nun – lokal angepasst – als intelligente, ganzheitliche Quartierskonzepte flächendeckend Anwendung finden sollen. Die Verknüpfung der Sektoren schafft jedoch ein komplexes System mit starken Wechselwirkungen und Rückkopplungen.

Das Projekt »ODH@Jülich« entwickelt ein für alle Nutzer offenes, alle Sektoren integrierendes Planungs- und Simulationswerkzeug für dieses System. Es legt so die Basis für eine flächendeckende Sektor-überschreitende Energieversorgung in Quartieren sowie deren (teil-)automatisierten Planungs- und Betriebsführungsprozess. Es erleichtert so Investitionsentscheidungen für Versorgungssysteme, die jahrzehntelang ihren Dienst tun sollen. Das Projekt »ODH@Jülich« erarbeitet wissenschaftlich fundierte, datenbasierte Methoden für die Entwicklung eines digitalen Planungs- und Simulationswerkzeugs für die Energieversorgung in Quartieren. Aktuell gibt es noch kein Planungswerkzeug, welches sowohl die technologische Vielfalt als auch die unterschiedlichen Planungstiefen abbilden kann. Auch fehlen den bestehenden Modellen die gebäudescharfe und sektorübergreifende Betrachtung. Die Ergebnisse des Jülicher Projektes werden soweit möglich als offene Software konzipiert, stehen so einem weiten Kreis an Interessenten zur Verfügung und können in die Planung vieler kommender Quartiere einfließen.

»ODH@Jülich« ist Teil des Vereins Open District Hub, in dem einschlägige Firmen und Forschungsinstitute organisiert sind, und in dem Wissen und Konzepte ausgetauscht werden. Der Verein treibt die vollintegrierte und automatisierte Sektorkopplung voran. Er initiiert und begleitet Pilot-Quartiere im Neubau und Bestand. Er ermöglicht innovative Geschäftsmodelle, die zur Reduktion des Ausstoßes von Kohlendioxid beitragen. Bestehende Insellösungen werden wirtschaftlich sinnvoll so verknüpft, dass eine offene und skalierbare Systemlösung entlang der Wertschöpfungskette entsteht. Gemeinsam schaffen seine Mitglieder aus Wirtschaft und Wissenschaft einen Standard, um lokale und erneuerbare Energien in die die Planung, den Neu- und Umbau, die Regulierung und Bewirtschaftung von Quartieren zu integrieren

Projektpartner

  • Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT, Standorte Augsburg, Aachen und Bayreuth 
  • Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG, Standorte Jülich, Karlsruhe und Cottbus (Koordinator) 
  • Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, Standort Ilmenau 
  • Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE, Standort Kaiserslautern 
  • Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, Standort Oberhausen 
  • Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI, Standort Karlsruhe