Quartiere
Stand: August 2024Um die Klimaziele zu erreichen, sind Quartierskonzepte entscheidende Bausteine. In der Vergangenheit bezog sich die Entwicklung von Quartieren vor allem auf städtebauliche und soziale Aspekte. Im Zuge der Energiewende erweitert sich der Fokus auch auf Energie- und Wärmenetze, auf lokale Sektorkopplung und Klimafolgenanpassung. Des Weiteren werden in diesem Rahmen auch wesentliche Entscheidungen zum künftigen Energiesystem (bspw. Infrastrukturen, verfügbare Energieträger, beteiligte Akteure) gefällt. Die energetische Quartiersbetrachtung schließt sowohl den Bedarf, als auch mögliche Erzeugungskapazitäten und Vernetzung von Wohn- und Nichtwohngebäuden, öffentlichen Einrichtungen, Freiflächen, Industrie, Handel und der lokalen Verkehrsinfrastruktur ein.
Potenziale von Quartiersansätzen
Der Quartiersansatz kann auf unterschiedlichen Ebenen einen Beitrag zum Transformationsprozess leisten. Allen Ansätzen gemein ist, dass im Gegensatz zur Entscheidungsebene Einzelgebäude / Einzelakteur ein Zusammenschluss zum gemeinsamen Nutzen stattfindet. Dabei kann zwischen Synergieeffekten, welche durch Verknüpfung zwischen bspw. Bautypologien, Sektoren oder Agierenden entstehen und Skaleneffekten aufgrund ähnlicher baulicher Voraussetzungen von Gebäuden, ähnlicher Bedarfe und der Anzahl miteinzubeziehender Personen, unterschieden werden.
Gerade im Kontext der kommunalen Wärmeplanung rücken Quartiere somit als kleinste Organisationseinheit für eine gemeinschaftliche Versorgung als Lösungsraum zunehmend in den Fokus. Nicht immer ist es möglich eine gebäudeintegrierte Wärmeversorgung vollständig auf erneuerbare Energie umzustellen, gleichzeitig besteht nicht überall die Möglichkeit des Anschlusses an eine zentrale Fernwärmeversorgung. In diesen Fällen gibt es erhebliche Potenziale für gebäudeübergreifende Quartiersversorgungslösungen. Einerseits bieten diese höhere Effizienzen durch die Verknüpfung von Energie- und Nutzungssektoren. Andererseits ermöglichen sie eine größere Bandbreite an verfügbaren Technologien wie beispielsweise Wärmespeicher.
Der Quartiersansatz eröffnet neue Möglichkeiten bezüglich der Infrastruktur- und Flächennutzungsplanung. Die Nutzung bereits erschlossener Potenziale kann darüber hinaus erhöht werden, indem beispielsweise vorhandene, gebäudeintegrierte Anlagen zur Energieumwandlung und -speicherung miteinander vernetzt werden (bspw. Schwarmspeicher), oder Sanierungen im Gebäudeverbund stattfinden und damit kostengünstiger realisiert werden.
Quartier ist nicht gleich Quartier
Die lokale Ebene spielt für die Umsetzung der Energiewende vor Ort eine zentrale Rolle. Kommunen setzen sich nicht nur eigene Klimaschutzziele, sondern sie sind zugleich Schnittstellen der Sektoren Wärme / Kälte, Strom und Mobilität. Das birgt enorme Potenziale, die es auszuschöpfen gilt. Die Entwicklung eines neuen klimaneutralen Quartiers oder die Transformation eines bestehenden Quartiers bringt jeweils sehr individuelle Herausforderungen mit sich. Bisherige Lösungsansätze lassen sich aufgrund der speziellen Gegebenheiten nur schwer standardisieren. Das ist aber notwendig, um erfolgreiche Konzepte in die Breite zu tragen.
Quartiere können auf vielfältige Weise betrachtet werden. Im Rahmen des Projekts "Klimaneutrale Quartiere und Areale" der Deutschen Energie-Agentur (dena) wurde eine Quartierstypologie anhand der Akteursrollen entwickelt. Daran anschließend ist eine Unterscheidung des Vernetzungsgrad der Energieversorgung hilfreich, um Rückschlüsse über die nötige technische Ausrichtung und Schnittstellen zu den zentralen Infrastrukturen geben zu können.
Quartiersentwicklung Ansatz 1: Die Quartierstypisierung anhand von Akteursrollen
Der Gebäudebestand in Deutschland soll im Jahr 2045 nahezu klimaneutral sein. Quartiers- und Arealansätze bieten hier Lösungen, die deutlich über die Betrachtung einzelner Gebäude hinausreichen. Doch sie sind bislang wenig erprobt. Um die theoretische Grundlagenarbeit auf diesem Gebiet weiter voranzutreiben, wurden 26 Beispiele aus der Praxis analysiert und darauf aufbauend vier unterschiedliche Quartiers- bzw. Arealtypen entwickelt. Je nach Quartier unterscheidet sich die Anzahl und Interessenlage der handelnden, zu beteiligenden und betroffenen Akteure. Viele Konstellationen sind möglich. Ziel der Typisierung ist nicht eine detailgenaue Einordnung, sondern eine Annäherung an eine differenziertere Betrachtung, um zu verstehen, an welchen Stellen Vorgaben, Beratung, Instrumente oder akzeptanzfördernde Maßnahmen nötig sind oder welche Akteure aktiviert werden müssen. Auch wurde dadurch erreicht, dass die möglichen Anwendungsfälle klassifiziert wurden.
Die detaillierte Analyse kann im Factsheet-Paket Quartiere „Typen“ nachgelesen werden.
Quartiersentwicklung Ansatz 2: Der technische Ansatz / Grad der Vor-Ort-Versorgung
In der Quartiersentwicklung kann auch von einem technischen Ansatz aus gedacht werden. Hierzu wird der Grad der Vor-Ort-Versorgung auf den verschiedenen Ebenen des Quartiers beleuchtet. Auch in diesem Ansatz wird ein Beitrag zum Transformationsprozess geleistet und Einzelgebäude / Einzelakteure werden zum gemeinsamen Nutzen zusammengeschlossen.
Dennoch muss von einem Quartier als Teil eines Gesamtsystems die Klimaneutralität nicht allein und sofort erreicht werden. Mögliche Synergien zwischen den zentralen und dezentralen Versorgungsebene, aber auch zwischen den energetischen und sozialen Ebenen, müssen gezielt genutzt werden, um eine nachhaltigere Transformation zu ermöglichen. Auch volkswirtschaftlich ist eine autarke Energieversorgung von Quartieren nicht sinnvoll, die mit hohen Investitionen in Energiespeicher zur Versorgungssicherheit verbunden wäre. Stattdessen sind eine möglichst umfassende Nutzung lokaler klimaneutraler Energiequellen, eine hohe Energieeffizienz und ein intelligentes, sektorengekoppeltes Energiesystem verbunden mit der Einbindung in das regionale und nationale Energiesystem die versorgungssicherste und ökonomisch günstigste Lösung.
Dabei kann zwischen verschiedenen Möglichkeiten des Zusammenspieles zwischen dem Quartier und den zentralen Infrastrukturen unterschieden werden. Der Unterschied liegt hier im Vernetzungsgrad der Energieversorgung innerhalb und den Schnittstellen mit den zentralen Infrastrukturen.
Als Strukturierungsansatz kann eine Unterscheidung in vier prototypische Quartierstypen vorgenommen werden, die jeweils verschiedene Vernetzungsgrade der Energieversorgungsinfrastruktur aufweisen.
Fokusthemen: Was passiert alles im Quartier?
Auch wenn es im Rahmen der klimaneutralen Quartiers- und Arealentwicklung immer spezifische lokale Anforderungen zu erfüllen gilt, so müssen sich dennoch bestimmte Bausteine der Planungs- und Entwicklungsphase standardisieren lassen.
Diesbezüglich wurden von der Deutschen Energie-Agentur (dena) Fokusthemen identifiziert und in Form von Factsheets aufbereitet, bei denen dringender Handlungsbedarf im Hinblick auf eine Standardisierung von Quartierskonzepten gesehen wird. Sie können als Bausteine für die Grundlage einer Skalierung verstanden werden. Die beschriebenen Fokusthemen betreffen alle Planungs- und Entwicklungsphasen in der Umsetzung von Quartierskonzepten. Die Auswahl der Fokusthemen erfolgte auf Basis der dena-Projektarbeit im Rahmen von systematischen Untersuchungen von Praxisbeispielen und von Planungs- und Umsetzungsanalysen. Die Auswahl ist allerdings nicht als vollständig anzusehen. Um letztlich eine Skalierung von klimaneutralen Quartieren und Arealen zu erreichen, braucht es noch weitere Bausteine.
Die sieben im Folgenden vorgestellten Themenbereiche sollen über die Arbeit im Rahmen der Factsheets hinausgehen und damit auch alle relevanten Aspekte, wie beispielsweise den regulatorischen Rahmen mit aufnehmen.
Energiegemeinschaften
Die Erneuerbare-Energien-Richtlinie (Renewable Energy Directive - RED II) der EU sieht u.a. vor, dass Bürgerinnen und Bürger regenerativen Strom aus Sonne oder Wind gemeinsam vor Ort erzeugen, verbrauchen und auch teilen können. In verschiedenen EU-Mitgliedsstaaten ist dies bereits in nationales Recht umgesetzt. Wie das Beispiel der Österreichischen Koordinierungsstelle für Energiegemeinschaften zeigt, können so Gemeinschaften vor Ort in unterschiedlicher räumlicher Auflösung gemeinschaftlich Strom erzeugen und verbrauchen.
Das Konzept von Energy Sharing wird als wirksamer Hebel zur Beschleunigung des Ausbaus erneuerbarer Energien auf lokaler Ebene gesehen. Als inklusives Instrument soll Energy Sharing durch Erneuerbare-Energien-Gemeinschaften allen Menschen ermöglichen von dem Ausbau Erneuerbarer in ihrer Region durch günstige Stromkosten zu profitieren. Für strombasierte Wärmebereitstellung vor Ort kann dies einen erheblichen Kostenvorteil darstellen. Zusammen mit der gesteigerten Teilhabe von Bürgerinnen und Bürgern kann so der Ausbau erneuerbarer Energiekapazitäten im Gebäude, Quartier und größeren räumlichen Zusammenhängen beschleunigt werden. Das wirtschaftliche und technische Potenzial von Energy Sharing ist in verschiedenen Projekten bereits aufgezeigt worden:
- IÖW: Energy Sharing - Eine Potenzialanalyse (PDF / 2 MB)
- dena: Energy Communities - Beschleuniger der dezentralen Energiewende (PDF / 5 MB)
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Energy Brainpool: Vor-Ort-Versorgung mit erneuerbaren Energien - Policy Paper (PDF / 1 MB)
Für die konkrete Ausgestaltung des Energy Sharings gibt es derzeit verschiedene Vorschläge und Konzepte in unterschiedlichem Detailierungsgrad:
- dena: Energy Sharing in Deutschland — Vom Konzept zur energiewirtschaftlichen Umsetzung (PDF / 1 MB)
- IÖW: Energiegemeinschaften als Säule des klimaneutralen Energiesystems etablieren (PDF / 5 MB)
- bne: Energy Sharing System - Impulspapier (PDF / 253 KB)
- BEE: Eckpunkte eines Energy Sharing Modells - Positionspapier (PDF / 3 MB)
- BBH im Auftrag des BBEn: Entwurf eines Gesetzes zur Förderung des Energy Sharing (PDF / 90 KB)
Zu dem Thema stehen in der Literatursammlung weitere Publikationen zum Download bereit.
Erneuerbare Wärmeversorgung von Quartieren
In der zweiten Novelle des Gebäudeenergiegesetzes (GEG 2024) – welche zum 01.01.2024 in Kraft trat – ist die zentrale Vorgabe verankert, dass schrittweise nur noch moderne, zukunftsfähige Wärmeerzeuger auf der Basis von mindestens 65 Prozent erneuerbaren Energien oder unvermeidbarer Abwärme in Deutschland eingebaut werden dürfen. Bis spätestens zum Jahr 2045 die Nutzung von fossilen Energieträgern beendet sein. Der Erfüllungszeitpunkt hängt von Gemeindegröße und einer gegebenenfalls vorhandenen Wärmeplanung ab.
Neben den Erfüllungsoptionen für 65 Prozent erneuerbare Energien zur Wärmeerzeugung des GEG 2024 im Einzelgebäude existieren verschiedene Möglichkeiten, dies auch über einen Quartiersansatz zu lösen. Dieser kann mit einem Wärmenetz einhergehen, das die Anforderungen aus § 71b GEG erfüllt.
Ausführliche Informationen darüber, wie eine Wärmeversorgung mit 65 Prozent erneuerbaren Energien in unterschiedlichen Siedlungstypen gelingen kann, bieten mehrere ausführliche Factsheets zu verschiedenen Musterquartieren. Für eine beispielhafte Ein- und Zweifamilienhaussiedlung, eine Reihenhaussiedlung, eine Siedlung in Zeilenbebauung sowie in Blockrandbebauung werden die jeweiligen dezentralen und zentralen Versorgungsvarianten mit unterschiedlichen Wärmequellen in jeweils zwei unterschiedlichen energetischen Zuständen abgebildet – teilsanierter sowie ambitionierter Sanierungszustand.
Nachhaltigkeit in Quartieren
Um ein nachhaltiges Quartier zu entwickeln und das komplette Optimierungspotenzial auszuschöpfen, müssen unterschiedliche Handlungsfelder zusammen gedacht werden. Schließlich ist ein nachhaltiges Quartier mehr, als die Summe optimierter Gebäude. Eine solche ganzheitliche Betrachtung berücksichtigt mögliche Wechselwirkungen einzelner Faktoren. Bei frühzeitiger Verankerung bereits in der Planungsphase können spätere Änderungen oder Anpassungen vermieden werden.
Kommunikationsstrategien
Quartierskonzepte und Praxisbeispiele
Quartierskonzepte
Quartierskonzepte sind ein integraler Bestandteil in der Stadtentwicklung und bieten viele Möglichkeiten in Bezug auf die Energieversorgung von Städten, Dörfern und Kommunen. Im Quartier werden mehrere Gebäude gesamtheitlich und im räumlichen Zusammenhang betrachtet. Das Ziel eines nachhaltigen Energiesystems und einer Dekarbonisierung des Wärmesektors erfordert sektorübergreifende Lösungsansätze. Bei ihrer Planung und Umsetzung entstehen neuartige Energieversorgungskonzepte und Betreibermodelle, die die Energiewende dezentral umsetzen.
Dabei werden Strategien und Maßnahmen der Energieeinsparung, der Steigerung der Energieeffizienz und der Nutzung von erneuerbaren Energien mit Speichertechnologien bei integrierter Betrachtung von Gebäuden, Verbrauchsgewohnheiten und technischen Infrastrukturen auf Quartiersebene aufeinander abgestimmt. Beispielsweise können lokal verfügbare Photovoltaik- und Solarthermieanlagen, elektrisch angetriebene Wärmepumpen sowie Power-to-Heat-Anlagen mit zentralen und dezentralen thermischen Energiespeichern verknüpft und netzdienlich betrieben werden.
Praxisbeispiele
Im Rahmen der Projektarbeit im Themenfeld urbane Energiewende hat die Deutschen Energie-Agentur (dena) eine Vielzahl an Praxisbeispielen aus allen Teilbereichen der urbanen Energiewende gesichtet und ausgewertet. Viele dieser Projekte in ganz Europa sind auf einer digitalen Landkarte dargestellt, filterbar nach Energiesektoren, Technologien, räumlichem Projektumfang und Verantwortlichen.
Zur dena-Themenseite "Urbane Energiewende: Die lokale Ebene im Fokus"
Weitere spannende Quartiersprojekte aus der Praxis können auch dem Best-Practice-Portal des Gebäudeforums entnommen werden:
Ausgewählte Fachinfos aus dem Partnernetzwerk
Quartiersliteratur, Publikationen, Downloads und Tools
Fachliteratur
Studien, Berichte und Praxishilfen
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Checklisten
Checkliste für Gebäude- und kleine Wärmenetze
Diese Checkliste hilft bei der grundsätzlichen Planung von Gebäude- oder kleinen Wärmenetzen in der Phase der Vorprüfung.
Stand: November 2023 -
Studien & Berichte
Vernetzte Wärmeversorgung in Bestandsquartieren
Im Fokus der Studie steht die Entwicklung von Wärmenetzen in Bestandsquartieren, für die verschiedene Handlungsstrategien dargestellt werden. Die bestehenden Handlungsmöglichkeiten für Kommunen werden anhand von Beispielen analysiert und systematisiert.
Stand: August 2023 -
Studien & Berichte
Quartiere im klimaneutralen Stromsystem
Dieses Kurzgutachten des Reiner Lemoine Instituts im Auftrag der dena zeigt die Auswirkungen verschiedener wärmepumpenbasierter Wärmeversorgungskonzepte auf den Netzausbaubedarf in gängigen Verteilnetztypen auf.
Stand: Juni 2023 -
Studien & Berichte
Fit für 2045: Zielparameter für Nichtwohngebäude im Bestand
Die Studie der dena liefert Zielparameter für CO2-Emissionen und Energieverbrauch, die ein öffentliches Nichtwohngebäude mit spezifischer Nutzungsform nach einer Sanierung erreichen muss, um im Einklang mit dem Klimaschutzgesetz zu stehen.
Stand: Juni 2023 -
Factsheets
Factsheet zur Studie „Fit für 2045“: Handlungsempfehlungen für Kommunen
Das Factsheet fasst die dena-Studie „Fit für 2045“ kurz zusammen, stellt die ermittelten Zielparameter für den Energieverbrauch öffentlicher Gebäude vor und bietet Kommunen erste Handlungsempfehlungen.
Stand: Juni 2023 -
Studien & Berichte
Wie gelingt die Dekarbonisierung der Fernwärme?
Das Impulspapier der dena untersucht den Weg der heute noch überwiegend fossilen Fernwärme zur Klimaneutralität bis 2045.
Stand: Juni 2023 -
Studien & Berichte
Thermische Energiespeicher für Quartiere - Aktualisierung
Die aktualisierte Studie bietet einen Überblick zu Rahmenbedingungen, Marktsituation und Technologieoptionen für Planung, Beratung und politische Entscheidungen im Gebäudesektor.
Stand: Februar 2023 -
Studien & Berichte
Fazitpapier zur interministeriellen Workshop-Reihe „Handlungsfeld Quartier“
Zusammenfassung der Diskussionsergebnisse einer interministeriellen Workshop-Reihe um die Rolle und Ausgestaltung des Handlungsfelds Quartier im zukünftigen Energiesystem und für die Schaffung eines angemessenen regulatorischen Rahmens.
Stand: Mai 2022 -
Studien & Berichte
Modellierung sektorintegrierter Energieversorgung im Quartier
Untersuchung der Vorteile der Optimierung von Energiesystemen auf Quartiersebene gegenüber der Optimierung auf Gebäudeebene
Stand: April 2022 -
Studien & Berichte
Modelling sector-integrated energy supply in districts
Investigation of the advantages of optimizing energy systems at district level compared to optimization at building level
Stand: April 2022 -
Studien & Berichte
Das Quartier – Teil 1
Überblick über die gesetzlichen Rahmenbedingungen und Förderrichtlinien für die Energieversorgung von Gebäuden im räumlichen Zusammenhang.
Stand: August 2021 -
Studien & Berichte
Das Quartier – Teil 2
Analyse des Zusammenspiels und Aufzeigen von Schwachstellen
Stand: Januar 2022 -
Studien & Berichte
Thermische Energiespeicher für Quartiere
Überblick zu Rahmenbedingungen, Marktsituation und Technologieoptionen für Planung, Beratung und politische Entscheidungen im Gebäudesektor.
Stand: September 2021 -
Studien & Berichte
Abschlussbericht „Klimaneutrale Quartiere und Areale“
Im Projekt Klimaneutrale Quartiere und Areale hat sich die dena wissenschaftlich begleitet durch das Fraunhofer ISE mit wegweisenden Konzepten für klimaneutrale Quartiere und Areale beschäftigt.
Stand: September 2021 -
SmartQuart - Energiewende gestalten durch die Forschung der RWTH Aachen
Dieser Broschüre gibt vielfältige Einblicke in die verfolgten Ziele, die anzuwendenden Technologien und durchzuführenden Maßnahmen in den Quartieren des Forschungsvorhabens SmartQuart.
Stand: Oktober 2022 -
Planungsleitfaden KlimaQuartier.NRW
Der Planungsleitfaden erläutert die Anforderungen zur Eignung eines Projektes als KlimaQuartier.NRW und gibt Empfehlungen für die städtebauliche- und Gebäudeplanung.
Stand: August 2022
Factsheets
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Factsheets
Factsheet zur Studie „Fit für 2045“: Handlungsempfehlungen für Kommunen
Das Factsheet fasst die dena-Studie „Fit für 2045“ kurz zusammen, stellt die ermittelten Zielparameter für den Energieverbrauch öffentlicher Gebäude vor und bietet Kommunen erste Handlungsempfehlungen.
Stand: Juni 2023 -
Factsheets
Factsheet-Paket „Fokusthemen“
Die Factsheets gehen auf Themen ein, die für die Transformation bestehender Quartiere hin zur Klimaneutralität bzw. den Neubau klimaneutraler Quartiere von besonderer Relevanz sind.
Stand: September 2021 -
Factsheets
Factsheet-Paket Quartiere „Typen“
Basierend auf Analysen von Best-Practice-Beispielen wurden vier unterschiedliche Quartiers-bzw. Arealtypen in Hinblick auf Klimaneutralität entwickelt.
Stand: September 2021 -
Factsheets
Factsheet-Paket Quartiere „Praxisbeispiele“
In den Praxisbeispielen zeigen sich unterschiedliche Formen der technischen Ausgestaltung zur Erreichung der Klimaneutralität in Quartieren.
Stand: September 2021
Fachartikel und Interviews
Podcasts
Klimaanpassung von Städten
Podcast des Gebäude Energieberaters
Klimaschutz und -anpassung müssen stärker gemeinsam gedacht werden, Maßnahmen gegen den Klimawandel allein reichen nicht mehr aus. Städte müssen sich zudem auf die Veränderungen vorbereiten und resilienter werden. VDI-Expertin Catharina Fröhling sieht viele Synergien zwischen Klimaschutz und -anpassung und erklärt in diesem Podcast, welche Bedeutung das Gesetz zur Klimaanpassung hat und welchen Beitrag Energieeffizienzmaßnahmen am Gebäude leisten.
Kommunale Klimakonzepte
Podcast des Gebäude Energieberaters
Bis 2028 soll der kommunale Gebäudebestand der Stadt Würzburg klimaneutral werden. So entfallen derzeit auf 35 städtische Gebäude ca. 80 Prozent des Gesamtenergieverbrauchs der städtischen Liegenschaften. Aber welches Gebäude soll zuerst angepackt werden, in welcher Reihenfolge soll es weitergehen und wie hoch ist der Finanzbedarf dafür insgesamt? Martin Heilig, Deutschlands erster Klimabürgermeister, erklärt, wie die Stadt Würzburg die Herausforderungen angeht.
Tools
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Toolbox
HRC – Hitzetool
Online-Tool zur Bewertung von Hitzeanpassungsmaßnahmen in Städten.
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Toolbox
Online-Quick-Check für Energiespar-Contracting
Online-Tool zur schnellen Abschätzung, ob Energiespar-Contracting für ein Modernisierungsvorhaben in Frage kommt.