Nachhaltige kommunale Energiesysteme planen und umsetzen auf Basis zeitlich hochaufgelöster Energieszenarien

Der Klimawandel und die wachsenden Risiken unserer Energieversorgung bezüglich steigender Energiepreise und Importabhängigkeit veranlassen immer mehr Städte und Kommunen, die eigenen Energiesysteme zu transformieren mit dem Ziel, ein nachhaltiges Energiesystem mit hohem Autonomiegrad auf Basis erneuerbarer Energien zu erreichen. Nachhaltige Energiesysteme sind ein Kernelement des »Smart City«-Konzeptes, das mit modernen Technologien den Lebensstandard sichern und die Lebensqualität in Städten und Kommunen erhöhen will. Da nachhaltige Energiesysteme von fluktuierender erneuerbarer Energieerzeugung und dynamischen Komponenten wie Speichern geprägt sind, kann eine optimierte Struktur nur mit einer zeitlich hochaufgelösten Simulation des Energiesystems ermittelt werden, die alle Energiesektoren und deren Abhängigkeiten berücksichtigt. Das Fraunhofer ISE hat mit dem »Kommunalen Energiesystemmodell « (KomMod) ein solches Optimierungswerkzeug entwickelt und im Auftrag der Stadt Frankfurt am Main berechnet, wie eine Versorgung der Stadt mit erneuerbaren Energien am Besten möglich ist. Die Berechnung von Energiesystem- Zielszenarien ist dabei nur ein Schritt eines Ablaufplans für ein systematisches Vorgehen von Städten und Kommunen, das vom Fraunhofer ISE vorgeschlagen wird. Dieses reicht von der Definition von Zielen, Beschluss von Ziel-Energiesystemen bis zur Erarbeitung eines optimierten Umsetzungsfahrplans als Basis für eine fundierte, effiziente und kostenoptimierte Transformation städtischer Energiesysteme in Richtung Nachhaltigkeit.

Climate change and growing risks of our energy supply by increasing energy prices and import dependency induce a growing number of cities and communities to transform their energy systems with the target to achieve a sustainable energy system based on high autonomy and renewable energy sources. Sustainable energy systems are a key element of the »Smart City« concept, which aims to secure the living standard and increase the living quality in cities by modern technologies. Since sustainable energy systems are shaped by fluctuating renewable energy generation and dynamic components like storage, an optimized structure can only be calculated by a temporarily highly resolved simulation of the energy system, which includes all relevant energy sectors and their interdependencies. With »KomMod«, Fraunhofer ISE developed such an optimization tool and calculated by order of the city of Frankfurt am Main, how the city could be supplied by renewable energy sources in an optimal way. The calculation of target-scenarios of energy systems is only one step of a comprehensive plan of procedures developed by Fraunhofer ISE for a systematic approach of cities and communities, which aim to transform their energy system. The plan lasts from target setting and definition of target energy systems up to the development of an implementation roadmap as basis for a sound, efficient and cost-effective transformation of urban energy systems towards sustainability.