SRI DiTEnS: Stuttgart Research Initiative Discursive Transformation of Energy Systems

Motivation

Während die Transformation des Stromversorgungssystems im Rahmen der Energiewende schon deutlich vorangeschritten und der weitere Weg klar vorgezeichnet ist, erweist sich die Transformation des Wärmesystems als wesentlich schwieriger. Dies ist u. a. darauf zurückzuführen, dass in diesem Teil des Energiesystems eine Vielzahl von Akteuren und Entscheidern zu einem koordinierten Vorgehen zusammenfinden müssen, um mehr als punktuelle Fortschritte zu erzielen: Hausbesitzer, Energieversorger, Netzbetreiber, Kommunen, Mieter, Nutzer, Handwerk, Bauwirtschaft, Heiztechnikhersteller. Einzelentscheidungen reichen hier nicht aus. Aufbauend auf Vorerfahrungen der Partner sollen durch geeignete diskursive Ansätze Lösungsoptionen (Energieeffizienz inkl. Gebäudesanierung mit ästhetischen Aspekten, Heizsystemwahl, Energieträger, Speicher auf allen Ebenen, Erfüllung regulatorischer Vorschriften, smarte Netzstrukturen) mit erheblichen Interdependenzen in der zeitlichen Reihenfolge und zwischen den Akteuren koordiniert werden. Darüber hinaus sind vielfache Wechselwirkungen zwischen dem Wärmesektor und anderen Bereichen des Energiesystems bei der Transformation zu berücksichtigen.

Ziele und Vorgehen

Der Aufbau eines neuen Forschungsverbunds Stuttgart Research Initiative Discursive Transformation of Energy Systems (SRI DiTEnS) zielt ausgehend von umfangreichen Vorarbeiten in allen beteiligten Disziplinen darauf ab, Analysekompetenzen und technische sowie diskursive Verfahren so zu implementieren, dass zukünftig auf Basis von digitalen Zwillingen und einer umfangreich integrierenden Modell-Toolbox datenbasiert Prozesse zur Transformation von Energieinfrastrukturen mit allen beteiligten Stakeholdern durchgeführt werden können. Die Koordination der Vielzahl abhängiger Einzelentscheidungen und die Planung von akzeptierten Transformationsprozessen hin zu einem klimaneutralen und versorgungsicheren Energiesystem soll hiermit ermöglicht werden.

In dem initialen Forschungsvorhaben „VR basierte simulative Gestaltung eines gesellschaftlichen Dialogs zur Transformation urbaner Energiesysteme“ sollen dabei entsprechende Stakeholder-integrierte Entscheidungsprozesse für (vor-)städtische (Bestands-)Quartiere für alle dort befindliche Gebäude sowie Infrastrukturkomponenten erarbeitet werden. Dabei stellen die Zusammenführung unterschiedlicher Modelle und deren integrierter Betrieb sowie die schnelle und in Teilen selbstadaptive Parametrierung der Modelle an die jeweiligen Gegebenheiten noch erhebliche Herausforderungen an die grundlegende Algorithmenentwicklung dar, da bislang die Parametrierung solcher Einzelmodelle entweder im Rahmen der Planungsvorgänge bei Neubauvorhaben oder durch manuelle Recherchen erfolgt. Auf Basis der zu entwickelnden digitalen Zwillinge wird einerseits eine visuelle Begehung der betrachteten Objekte mittels 3D-Techniken und andererseits eine multimodale Analyse spezifischer Maßnahmen auf Gebäude-, Quartiers- und Energiesystemebene ermöglicht. Die Ermittlung der Zielgrößen für unterschiedliche Szenarien erfolgt unter integrativer Berücksichtigung aller Energieträger und Anwendungen (Wärme, Strom, Mobilität) entsprechender Infrastrukturen und der Stakeholderbelange

Erwartete Ergebnisse

Als Ergebnis des Projektes liegt eine Methodik vor, die es ermöglicht die geplante Energiesystemtransformation von (Bestands-)Quartieren hin zur Klimaneutralität bereits vor ihrer Realisierung für die involvierten Stakeholder mittels VR-Technologien „erlebbar“ zu machen. Sie ist geeignet, Akzeptanz als Basis für Entwicklung und Implementierung von ganzheitlich (technisch, ökonomisch, ökologisch, ästhetisch) optimierten Lösungen zu fördern.

Forschungsschwerpunkte (SP)

Die Arbeiten sind in drei Forschungsschwerpunkte (SP) gegliedert: Energiewissenschaftlicher Schwerpunkt (SPe), Informationstechnischer Schwerpunkt (SPi) und Sozialwissenschaftlicher Schwerpunkt (SPs). ZIRIUS leitet das SPs; dabei geht es um die digital unterstützte Integration von Entscheidungskriterien und -schritten sowie die Organisation eines Stakeholderdialogs und dessen digital unterstützte, datenbasierte Koordination mit geeigneten Schnittstellen für die Berücksichtigung der Informationsbedürfnisse und Entscheidungskriterien aus Stakeholdersicht.