Zur umweltverträglichen Energieversorgung des Wohngebäudebestands in Deutschland
In der vorliegenden Arbeit wurde eine Methodik entwickelt, um den Energiebedarf von Bestandswohngebäuden in Deutschland in hoher zeitlicher Auflösung auf Basis von Gebäudetypologie und Alter zu bestimmen. Dem Energiebedarf entsprechend wurden erneuerbare Energieerzeugungsanlagen modelliert, um den Energiebedarf zu decken. Beide Ansätze wurden durch Messwerte und Literaturangaben validiert. Auf Basis der zeitlichen Differenz zwischen der Erzeugung und dem Bedarf an Leistung wurden sechs verschiedene Modelle entwickelt, die durch den Einsatz von Energiespeichern und -wandlern in der Lage sind, urbane Bestandsquartiere vollständig zu versorgen. Insbesondere die Nutzung der dabei entstehenden Wärme wurde untersucht. Durch die Optimierung der Wärmenutzung konnte eine mögliche Effizienzsteigerung in der Nutzung der verfügbaren Ressourcen gezeigt werden. Durch eine umfassende ökologische und ökonomische Analyse aller sechs Modelle konnte gezeigt werden, dass die Energieversorgung von Bestandswohnraum durchaus mit heute verfügbarer Technologie gewährleistet werden kann, ohne die Umwelt oder das bestehende Wirtschaftssystem zu überlasten.
In the present study, a methodology was developed to determine the energy demand of existing residential buildings in Germany in high temporal resolution on the basis of building typology and age. According to the energy demand, renewable energy generation plants were modelled to cover the energy demand. Both approaches were validated by measurements and literature references. On the basis of the temporal difference between generation and demand for power, six different models were developed, which are able to completely supply urban existing quarters by using energy storage and conversion systems. In particular, the use of the heat generated in this process was investigated, and an increase in efficiency in the use of resources could be shown by optimizing the use of heat. A comprehensive ecological and economic analysis of all six models showed that the energy supply of existing housing can be guaranteed with currently available technology without unacceptably burdening the environment or overburdening the economy.
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