IBA Hamburg

Im Rahmen der Internationalen Bauausstellung (IBA) in Hamburg führt das Institut für Gebäude- und Solartechnik (IGS) ein Forschungsprojekt zum Thema Energieeffiziente Stadt (EnEff:Stadt) durch. Das Aktionsfeld der IBA-Hamburg ist die Elbinsel zwischen Norder- und Süderelbe im Stadtteil Wilhelmsburg. Hier soll ein nachhaltiges Energiekonzept für den städtischen Raum verwirklicht werden.

Zunächst wird der Energiebedarf und -verbrauch des Areals wissenschaftlich protokolliert und bewertet. Das IGS untersucht an mehr als 45 Gebäuden in Form von Monitoringkonzepten unterschiedlicher Tiefe die Energiebilanzen für das Quartier. Auf Basis anonymisierter Daten einzelner Haushalte wird der Energieverbrauch evaluiert.

Ziele
Neben innovativen Energiekonzepten für einzelne Gebäude und Anlagen werden verschiedene Strategien verfolgt, um nachhaltige Innovationen zu ermöglichen.
Die Herausforderung besteht in der Aufzeichnung und Visualisierung der Energiedaten der Einzelmaßnahmen und deren Übertragung auf das Quartier.
Öffentlich wirksam werden diese Daten auf dem Medientisch im IBA-Dock anschaulich präsentiert.


Zielsetzung
Ziel ist ein integriertes Konzept, bei dem Daten unterschiedlicher Quellen in einem einheitlichen Monitoring aufbereitet und verfügbar gemacht werden. Alle energierelevanten Daten werden einheitlich aufbereitet. Die Darstellung reicht von der offiziellen IBA Hamburg-Website über ein Multi-Touch-Modell, Info-Stellen und Gebäuden bis zur individuellen Information der Bewohner Wilhelmsburgs.


Durchführung
Neben innovativen Energiekonzepten für einzelne Gebäude und Anlagen werden verschiedene Strategien verfolgt, um nachhaltige Innovationen zu ermöglichen. Die Herausforderung besteht in der Aufzeichnung und Visualisierung der Energiedaten der Einzelmaßnahmen und deren Übertragung auf das Quartier.


In drei Projektphasen wird das Forschungsprojekt realisiert:
In Projektphase 1 wird der laufende konzeptionelle Prozess für die IBA und ihre Einzelprojekte vereinheitlicht. Die Ziele hinsichtlich der Energieeffizienz sowie methodischen Grundlagen für die Umsetzung und die Bewertung werden festgelegt.

Projektphase 2 umfasst die Überwachung und Dokumentation der Baumaßnahmen sowie deren Inbetriebnahme und Betriebsoptimierung. Hierbei werden Schwerpunkte auf herausragende Projekte mit besonders hohem Multiplikationspotenzial gelegt.

In Projektphase 3 werden Einzelprojekte in einem einheitlichen Monitoring überwacht, analysiert und dokumentiert sowie die Energiebilanz des IBA- Geländes in Abstimmung mit den Vorstudien fortgeschrieben, analysiert und bewertet.

Ein intelligenter Energieverbund sowie ganzheitliche Ver- und Entsorgungskonzepte werden umgesetzt und im Betrieb validiert. Dabei ergänzen und unterstützen sich die Vorhaben inhaltlich mit dem Ziel, die Synergien ihrer Ergebnisse zu nutzen.


Zeitplan und Meilensteine
zeitplan und meilensteine

• IBA Hamburg GmbH www.IBA-Hamburg.de Technische Universität Clausthal, Energie-Forschungszentrum Niedersachsen www.efzn.de/ HafenCity Universität Hamburg - HCU www.HCU-Hamburg.de/ Kooperationspartner extern Synavision GmbH Achen

Arbeitspakete IGS
Energie-Monitoring
Ziel des Gebäude-Monitorings ist die Überprüfung der Einhaltung der vorgegeben Meilensteine zur emissionsneutralen Versorgung des Wohnquartiers Neues Wilhelmsburg. Es werden monatliche und jährliche Energiebilanzen für Wärme und Strom auf der Basis gemessener Verbrauchsdaten erstellt, um den Status der Gebäude und des Quartiers zu dokumentieren.

Für das energetische Monitoring werden die IBA-Projekte dabei in unterschiedliche Kategorien gegliedert. Der Betrachtungsumfang differenziert zwei Detaillierungsstufen. Das vereinfachte Lowlevel-Monitoring erfasst Wärme und Strom mit jährlicher Auflösung. Ausgewählte, innovative und zukunftsweisende Gebäude werden vertieft in einem erweiterten Highlevel-Monitoring betrachtet. In Abstimmung mit den Projektpartnern werden modellhafte Einzelprojekte für dieses erweiterte Gebäudemonitoring ausgewählt.Neben den reinen Verbrauchsdaten werden die relevanten Emissionen (CO2) der Gebäude berechnet und dargestellt. Dazu werden für alle untersuchten Projekte Daten zum Energieverbrauch, zum Energiebezug und zur lokalen Energieerzeugung erfasst.

Die Messkonzepte aller Gebäude sind vergleichbar aufgebaut und erfassen mindestens folgende Werte:

Gesamtstromverbrauch
Strombezug aus dem öffentlichen Netz
Dezentrale Stromgestehung differenziert nach Art der Erzeugung (Photovoltaik, BHKW, etc.)
Gesamtwärmeverbrauch
Wärmebezug aus (Nah-)Wärmenetz
Wärmebereistellung differenziert nach Art der Erzeugung (Solarthermie, BHKW, Gaskessel, Biomassekessel etc.)
Endenergieverbrauch zur Erzeugung von Strom/ Wärme differenziert nach Energieträgern (Gas, Biogas, Holzpellets, etc.)

Komfort-Monitoring
In ausgewählten Gebäuden - aus dem Highlevel-Monitoring - wird zusätzlich der Komfort messtechnisch erfasst, um die Behaglichkeit in den hocheffizienten Gebäuden bewerten zu können. Die Ergebnisse werden mit Nutzerbefragungen korreliert.

In folgenden Gebäuden erfolgt eine messtechnische Komfortauswertung:

Tor zur Welt (Bildungsgebäude)
Smart ist Grün (Wohngebäude)
IBA Dock (Büro- und Ausstellungsgebäude)
Open House (Wohngebäude)
Schema Komfortmonitoring
Schema zum Komfort-Monitoring

Für die Komfortmessung werden, wie aus dem Schema ersichtlich, die Raumlufttemperatur, die Raumluftfeuchtigkeit und die CO2-Konzentration gemessen. Die Aufzeichnung erfolgt jedoch nicht über die komplette Projektlaufzeit, sondern individuell je Projekt über einen Zeitraum von mindestens zwei Monaten. Dabei wird mindestens eine Kühl- und Heizperiode messtechnisch erfasst. Die Daten werden mit einer Auflösung von 15 Minuten aufgezeichnet. Es erfolgt eine Rückkopplung der Messergebnisse auf die Bewohner und Nutzer der Gebäude.

Arbeitspakete Projektpartner
Koordination und Öffentlichkitsabeit
Die IBA GmbH gewährleistet die Kooperation zwischen den Einzelvorhaben und dem Forschungsverbund.


IBA GmbH
Uli Hellweg, Heiner Baumgarten
Am Zollhafen 12, D-20539 Hamburg


Netzmonitoring
Das EFZN, bzw. die TU Clausthal übernimmt die Aufgaben Systemoptimierung, Monitoring, Anlagentechnik und Gesamtsystem sowie die Bilanzierung und Auswertung auf Versorger- und Netzebene.

Die folgenden Projekte werden im Netzmonitoring untersucht:

Energiebunker: Ein alter Flakbunker wird zum Symbol des Klimaschutzkonzeptes "Erneuerbares Wilhelmsburg".
Energieberg Georgswerder: Vom Deponiehügel zum Energieberg für 4000 Haushalte.
Energieverbund Wilhelmsburg Mitte: Einzelne "Mikrokraftwerke" verbinden sich zu einem großen, "virtuellen"Kraftwerk.
Tiefengeothermie Wilhelmsburg: Ein geothermisches Kraftwerk unter der Elbinsel.

EFZN - Energie-Forschungszentrum Niedersachsen
Energiesysteme und Prozessenergietechnik
Prof. Dr.-Ing. Lars Kühl
Am Stollen 19, D-38640 Goslar

Technische Universität Clausthal
Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme
Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Beck
Leibnizstraße 28, D-38678 Clausthal-Zellerfeld


Nutzerverhalten, -akzeptanz und -zufriedenheit
Die Hafen City Universität (HCU) Hamburg betreut die Analyse der politischen, wirtschaftlichen, sozialen und medialen Rahmenbedingungen und Einflussfaktoren, die Evaluation des Nutzerverhaltens und der Nutzerzufriedenheit und -akzeptanz.


HafenCity Universität Hamburg
Stadtplanung und REAP
Prof. Irene Peters, Ph.D.
Überseeallee 16, D-20457 Hamburg

HafenCity Universität HamburgStadt- und Regionalsoziologie
Prof. Dr. Ingrid Breckner
Überseeallee 16, D-20457 Hamburg