Ergebnisband Urban Data Management - Nachhaltig ...

 
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Ergebnisband Urban Data Management - Nachhaltig ...
Ergebnisband
Urban Data Management
Ergebnisse aus dem Forschungs- und Technologieprogramm
„Stadt der Zukunft“ des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt,
Energie, Mobilität, Innovation und Technologie

                                                                Berichte aus Energie- und Umweltforschung

                                                                                    21/2020

© UNSPLASH.COM, MICHAEL NIESSL, SATURN TOWER, VIENNA, AUSTRIA
Ergebnisband Urban Data Management - Nachhaltig ...
Liste sowie Downloadmöglichkeit aller Berichte dieser Reihe
unter http://www.nachhaltigwirtschaften.at

Impressum

Medieninhaber, Verleger und Herausgeber:
Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie,
Mobilität, Innovation und Technologie (BMK)
Radetzkystraße 2, 1030 Wien
Verantwortung und Koordination:
Abteilung für Energie- und Umwelttechnologien
Leiter: DI Michael Paula
Die Fotos wurden, soweit nicht anders angegeben, von den ProjektnehmerInnen zur Verfügung gestellt.
Auszugsweise Abdruck ist nur mit Quellenangabe gestattet. Es wird darauf verwiesen, dass alle Angaben in die-
ser Publikation trotz sorgfältiger Bearbeitung ohne Gewähr erfolgen und eine Haftung der Republik Öster-reich
und der Autorin/des Autors ausgeschlossen ist. Nutzungsbestimmungen:
https://nachhaltigwirtschaften.at/de/impressum/
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Ergebnisband
                                Energiedaten auf Stadtebene
           Ergebnisse aus dem Forschungs- und Technologieprogramm
          „Stadt der Zukunft“ des Bundesministeriums für Klimaschutz,
         Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK)

                                               Redaktionelle Gestaltung:
                                                   Bianca Pfefferer, MSc
                                             Mag. (FH) Hannes Warmuth
            Österreichische Gesellschaft für Umwelt und Technik (ÖGUT)

                                                      Texte aus den Projektberichten

                                                                              Wien, Mai 2020

                                                        Ein Ergebnisband im Rahmen des Programms

des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK)
Ergebnisband Urban Data Management - Nachhaltig ...
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Vorbemerkung
Der vorliegende Ergebnisband stellt die Ergebnisse abgeschlossener Projekte aus dem For-
schungs- und Technologieprogramm „Stadt der Zukunft“ des Bundesministeriums für Klima-
schutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) vor. Dieses Programm
baut auf dem langjährigen Programm „Haus der Zukunft“ auf und hat die Intention Konzepte,
Technologien und Lösungen für zukünftige Städte und Stadtquartiere zu entwickeln und bei
der Umsetzung zu unterstützen. Damit soll eine Entwicklung in Richtung energieeffiziente und
klimaverträgliche Stadt unterstützt werden, die auch dazu beiträgt, die Lebensqualität und die
wirtschaftliche Standortattraktivität zu erhöhen. Eine integrierte Planung wie auch die Berück-
sichtigung von allen betroffenen Bereichen wie Energieerzeugung und -verteilung, gebaute
Infrastruktur, Mobilität und Kommunikation sind dabei Voraussetzung.
Um die Wirkung des Programms zu erhöhen, sind die Sichtbarkeit und leichte Verfügbarkeit
der innovativen Ergebnisse ein wichtiges Anliegen. Daher werden nach dem Open Access Prin-
zip möglichst alle Projektergebnisse des Programms in der Schriftenreihe des BMK publiziert
und elektronisch über die Plattform www.HAUSderZukunft.at zugänglich gemacht. In diesem
Sinne wünschen wir allen Interessierten und AnwenderInnen eine interessante Lektüre.
DI Michael Paula
Leiter der Abt. Energie- und Umwelttechnologien
Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt,
Energie, Mobilität, Innovation und Technologie

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Inhalt

VORBEMERKUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
ENERGIEDATEN AUF STADTEBENE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
  3D Thermalkataster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
  Monitoringkonzept für Städte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  11
  Energiezellen zur Integration
  von Erneuerbaren  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
  Energiedatenbank für Gemeinden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13
  Bereitstellung von energierelevanten Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
ENERGIEDATEN AUF GEBÄUDEEBENE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
  Eingabedaten für Energieausweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
  Monitoring von Dienstleistungsgebäuden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  17
  Optimierung des Gebäudebetriebs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
  Gebäudeenergieverbrauch und
  Performance Gap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
  Methoden zur Messung der Energieeffizienz  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
URBAN MINING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
  Städtischer Ressourcenkataster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
  Urbane Materiallager  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

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ENERGIEDATEN AUF STADTEBENE
Die Verfügbarkeit von Daten zum Energieverbrauch von Städten oder Regio-
nen ist oft nur unzureichend gegeben. Für die Erstellung von Analysen, Pro-
gnosen und Planungen sind diese jedoch entscheidende Inputs. Daher wird
nun vermehrt untersucht, wie energiebezogene Daten im größeren Kontext
effizient erhoben, generiert und weiterverarbeitet werden können.

Die Entwicklungen betreffend Datenerfassung zur Stadtentwicklung, Smart
City Monitoring, der Erstellung von Energie-Datenbanken und die Umsetzung
von Energiezellen werden im folgenden Kapitel dargestellt.

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ENERGIEDATEN AUF STADTEBENE

3D Thermalkataster
HOTSPOTS - Holistic thermographic screening of urban physical objects at
transient scales
Die Projektidee verknüpft messtechnische Innovationen in der Erfassung und Generierung stadtbezogener Daten
mit neuartigen Prozessketten in der Datenauswertung und Analyse. Auf Basis wissenschaftlicher Ansätze erarbeitet
HOTSPOTS eine durchgängige Verfahrenskette, die künftige Auswahlverfahren im Bereich von baulichen Maßnah-
men der Stadtentwicklung auf eine nachvollziehbare und (mess-)datengetriebene Basis stellt, und somit das Risiko
von ad-hoc Entscheidungen oder Fehlinvestitionen reduziert.

                                                                                              Keywords
                                                                                              • Energiedaten
                                                                                              • Datenauswertung
                                                                                              • Datenanalyse

                                                                                              Factbox
                                                                                              • eigens entwickelter multi-
                                                                                                sensorialer Messkopf
                                                                                              • Messtechnische Erfassung
                                                                                                und Generierung eines
                                                                                                dreidimensionalen Luftgas-
                                                                                                schichtenmodelles
Bislang liegen stadtbezogene Daten in         den, die das Risiko von ad-hoc Entschei-
unterschiedlicher Qualität, Aktualität und    dungen oder Fehlinvestitionen reduziert.        • Einsatz von Heißluft-ballons
räumlicher Auflösung fragmentiert bei                                                           und UAVs in der Datenauf-
                                              Die Datengrundlage des Projektes bildet           nahme
unterschiedlichen Datenhaltern auf. Es
                                              ein sog. 3D Thermalkataster, welcher            • Zukünftig: Leichtflugzeuge
mangelt an einer gemeinsamen Daten-
                                              aus Luftbildaufnahmen generiert wird.             oder Helikopter zur Daten-
basis konsolidierter und harmonisierter
                                              Aufgabe ist hierbei die flächendeckende           aufnahme wegen Beeinflus-
Datensätze.
                                              Erfassung von Thermaldaten im Stadt-              sung durch Wetterbedingun-
HOTSPOTS verfolgt das Ziel, Städten           gebiet. Die Einzelbilddaten werden zur            gen
Werkzeuge und wissenschaftlich fundierte      einer holistischen stadtweiten Datenbasis       • Methodischer Zugang zur
Methoden in die Hand zu geben, um den         verknüpft. Basierend auf diesen Daten             Integration von thermischen
aktuellen Zustand des Baubestandes hin-       wird eine gezielte Schwachstellenanalyse          und statistischen Daten
sichtlich Energieeffizienz zu erfassen und    der eingeschlossenen Infrastrukturele-
Entscheidungsgrundlagen zu liefern, um        mente durchgeführt. Anschließend erfolgt
diesen Zustand zu verbessern.                 die Erstellung eines Effektivmaßnahmen-
                                                                                              Projektleitung
                                              kataloges, inklusive Einflussfaktoren für
Im Rahmen des Projektes wird eine durch-                                                      DI Claudia Windisch
                                              die definierten Critical Spots in der Stadt,
gängige Verfahrenskette erarbeitet und                                                        Siemens AG Österreich
                                              welche ein besonders großes Potential zur
an der Modellstadt Gleisdorf validiert, die
                                              Optimierung aufweisen.                          ProjektpartnerInnen
Städten zukünftig helfen soll, Optimie-
rungspotentiale zu erkennen, zu bewerten      Zusätzlich wird ein Decision Support            • Austrian Institute of
und treffsicher zu adressieren. Künftige      Instrument für die Auswahl und Verortung          Technology GmbH
Auswahlverfahren im Bereich von bau-          von Energieeffizienzmaßnahmen und der           • AEE Intec
lichen Maßnahmen der Stadtentwicklung         Simulation der Effekte mit der Berechnung       • Stadtwerke Gleisdorf GmbH
sollen auf eine nachvollziehbare und          von optimalen Maßnahmenkombinatio-
(mess-)datengetriebene Basis gestellt wer-    nen für Teilräume eingesetzt.

         10                                                                         Ergebnisband Urban Data Management
ENERGIEDATEN AUF STADTEBENE

Monitoringkonzept für Städte
Smart.Monitor – SMART City Indikatoren- und MONITORing für Smart City
Zielsetzungen am Beispiel der „Smart City Wien Rahmenstrategie“
Erhebung der wesentlichen Grundlagen für die Konzeptionierung eines Monitorings und dessen Indikatoren im
Bereich Smart City. Die Ergebnisse sollen zukünftig die Erstellung eines Smart City Monitorings unterstützen.

                                                                                            Keywords
                                                                                            • Monitoring
                                                                                            • Indikatoren
                                                                                            • Stadtplanung

                                                                                            Factbox
                                                                                            Empfehlungen:
                                                                                            • AnwenderInnen, Nutzer-In-
                                                                                              nen und Betroffene von
                                                                                              Beginn an einbeziehen
                                                                                            • Auf bestehenden Daten und
                                                                                              Strukturen der Stadt aufbauen
                                                                                            • Komplexität vermeiden und
                                                                                              „Mut zur Lücke“
                                                                                            • laufende Rückkopplungen
                                                                                              und Reality Checks sind
In Anbetracht der globalen Folgen des Kli-    • ein Indikatoren-Konzept für die 51 Ziele      erfolgsversprechend
mawandels machen die gegenwärtige und           der Smart City Wien Rahmenstrategie,        • Klare Verantwortlich-keiten
prognostizierte hohe Wachstumsdynamik           das dem europäischen State of the             und Strukturen
von Städten und Stadtregionen und Urba-         Art entspricht, mit den wesentlichen        • Standardisierung erleichtert
nisierungsprozesse deutlich, dass Städte        AkteurInnen und AnwenderInnen der             den Prozess
eine maßgebliche Rolle hinsichtlich der         Stadt Wien und ihren Unternehm(ung)
                                                                                            • Durch ansprechende visuelle
Verringerung des Ressourcenverbrauchs           en gemeinsam erarbeitet wurde und             Aufbereitungen informieren
und der Reduktion der CO2-Emissionen            auf bestehende Daten und Berichte der
übernehmen müssen. Mit der Smart City           Stadt Wien aufbaut                          • Steter Austausch mit ande-
Wien Rahmenstrategie wurden ein erster                                                        ren Städten birgt hohe Lern-
                                              • eine Prozessbeschreibung für den Ab-          potenziale
strukturierender Referenzrahmen sowie
                                                lauf des Monitorings der Smart City
eine handlungspraktische Orientierung
                                                Wien Rahmenstrategie
für bestehende und künftige Fachstrate-
gien und Sektoralprogramme der Stadt          • ein Kommunikationskonzept, welches          Projektleitung
geschaffen, um die Realisierung einer           Vorschläge für die Visualisierung und       Dipl.-Ing. Ina Homeier
Smart City Wien voranzutreiben.                 Aufbereitung der Monitoring-Ergeb-          Stadt Wien
                                                nisse für eine zielgruppenorientierte       Magistratsabteilung 18
Um den Fortschritt der Stadt Wien in
                                                Kommunikation enthält.                      ProjektpartnerInnen:
Richtung einer „Smart City“ messen zu
können, wird ein Indikatoren- und Moni-       Die erarbeiteten Inhalte stellen eine we-     • Denkstatt GmbH
toring-Konzept entwickelt. Wesentlich für     sentliche Grundlage für die Entwicklung       • AIT Austrian Institute of
den methodischen Ansatz in diesem Pro-        des Smart City Wien Rahmenstrategie-            Technology GmbH
jekt ist die Verknüpfung der Forschungs-      Monitorings und dessen Implementierung        • WWTF GmbH
ebene mit der Anwendungsebene der             in die Regelabläufe der Stadt Wien dar.       • TINA VIENNA Urban Techno-
Stadt Wien und der Übertragungsebene          Die Ergebnisse des ersten Monitoring-           logies and Strategies GmbH
auf andere Smart Cities. Das ausgearbei-      Durchgangs werden als Input zur Über-
tete Monitoring-Konzept umfasst:              arbeitung und Adaptierung der Smart
                                              City Wien-Rahmenstrategie als eine sich
                                              stets weiterentwickelnde Dachstrategie
                                              genutzt.

         Ergebnisband Urban Data Management                                                                     11
ENERGIEDATEN AUF STADTEBENE

Energiezellen zur Integration
von Erneuerbaren
UrbanEnergyCells – Anforderungen zur Umsetzung von Energiezellen in
zukünftigen Energiesystemdesigns
Die Transformation des derzeitigen Stromsystems hin zu einem erneuerbaren, dezentralen Stromsystem stellt die
Akteure in der Energiewirtschaft und Gesellschaft vor große Herausforderungen. Der überwiegende Teil der derzeit
installierten dezentralen, erneuerbaren Energiequellen wurde aufgrund der einfacheren rechtlichen Umsetzbarkeit
und kürzerer Wege der Entscheidungsfindung vorwiegend in ländlichen Gebieten installiert. Die Energiedichte in
urbanen Gebieten ist jedoch deutlich höher, weswegen die Energie in die Verbrauchszentren transportiert wird.

                                                                                              Keywords
                                                                                              • Energiezellen
                                                                                              • Geschäftsmodelle
                                                                                              • Integration von
                                                                                                Erneuerbaren

                                                                                              Factbox
                                                                                              • Beitrag zur Netzentlastung
                                                                                              • wirtschaftliche Vorteile für
                                                                                                NutzerInnen
                                                                                              • Herausforderung bzgl. In-
                                                                                                vestition und Aufteilung des
                                                                                                wirtschaftlichen Vorteils
                                                                                              • Autarker Betrieb: unwirt-
                                                                                                schaftlich und führt zu
                                                                                                hohem Aufwand der Imple-
                                                                                                mentierung unter-schied-
Das Projekt „Urban Energy Cells“ er-          Die Energiezellen wurden mittels Pareto           licher Technologien
forscht, wie der Anteil an dezentralen        Optimierung nach zwei relevanten Ziel-          • Sektorenkopplung von
erneuerbaren Erzeugern in urbanen Ge-         funktionen optimiert: Kosten und Netz-            Strom und Wärme: höchster
bieten durch neue angepasste Geschäfts-       spitzenleistung.                                  wirtschaftlicher und systemi-
und Finanzierungsmodelle signifikant                                                            scher Nutzen
                                              Die Ergebnisse zeigen, dass durch die
erhöht werden kann. In urbanen Berei-                                                         • maßgeschneiderte Lösung je
                                              Kombination von Photovoltaik, Wärme-
chen gibt es dabei jedoch viele Herausfor-                                                      Anwendungsfall: Verbrauchs-
                                              pumpen, Stromheizern und Wärmespei-
derungen für die Umsetzung von Energie-                                                         daten der Energiezellen und
                                              chern sowohl wirtschaftliche, als auch            Potentiale für dezentrale
zellen (z.B. Eigentümerstruktur, rechtliche
                                              systemrelevante (durch eine Reduktion             Erzeugung für praktikable
Barrieren, Wirtschaftlichkeit). So können
                                              der Spitzenleistung) Vorteile erzielt             Implementierungslösung
verschiedene Marktteilnehmer die Finan-
                                              werden können. Zusätzlich zeigen die              notwendig
zierung, Errichtung, Betrieb und Instand-
                                              Untersuchungen, dass bei der Investi-
haltung dezentraler Erzeuger, Speicher
                                              tion in Photovoltaik in Energiezellen ein
und Netze in Energiezellen übernehmen,
                                              hoher Korrelationskoeffizient zwischen          Projektleitung
um eine leichtere Integration von erneu-
                                              Erzeugung und Verbrauch von Relevanz
erbaren dezentralen Energieträgern in                                                         Georg Lettner
                                              ist. Energiezellen können somit sowohl
urbanen Regionen zu ermöglichen.                                                              Technische Universität Wien
                                              Emissionen als auch Kosten reduzieren.
Aufbauend auf den rechtlichen und                                                             ProjektpartnerInnen
                                              Die erarbeiteten Ergebnisse wurden für
wirtschaftlichen Rahmenbedingungen                                                            • Sonnenplatz Großschönau
                                              die Konzeptionierung eines Umsetzungs-
derzeitiger Geschäfts- und Finanzierungs-                                                       GmbH
                                              projekts in einem Mehrfamilienhaus in
modelle wurden mögliche zukünftige hyb-                                                       • Wien Energie GmbH
                                              Wien verwendet. Als erste gemeinschaft-
ride Energiesystemdesigns ausgearbeitet.
                                              liche Erzeugungsanlage in Wien soll diese
Fünf mögliche Energiezellen und vier
                                              Erkenntnisse für die Umsetzung weiterer
Technologieportfolios wurden definiert.
                                              Anlagen liefern.

         12                                                                         Ergebnisband Urban Data Management
ENERGIEDATEN AUF STADTEBENE

Energiedatenbank für Gemeinden
Energiemosaik Austria – Österreichweite Modellierung und webbasierte
Visualisierung von Energieverbrauch und CO2-Emissionen auf Gemeindeebene
Inhalt des Projektes ist eine alle Nutzungs- und Mobilitätsarten umfassende Modellierung und webbasierte Visu-
alisierung von Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen aller österreichischen Gemeinden. Die Ergebnisse
können in zahlreiche energie- und klimarelevante Handlungsfelder integriert und für die Sensibilisierung von Ent-
scheidungsträgern und Öffentlichkeit genutzt werden.

                                                                                              Keywords
                                                                                              • Datenbank
                                                                                              • Gemeinden
                                                                                              • Modellierung

                                                                                              Factbox
                                                                                              • Darstellung des Energie-
                                                                                                verbrauchs und der damit
                                                                                                verbundenen Treibhausgas-
                                                                                                Emissionen aller österreichi-
                                                                                                schen Gemeinden
                                                                                              • Nutzung statistischer Daten
                                                                                                und einer standardisierten
                                                                                                Modellierung und Berücksich-
                                                                                                tigung aller Energieverbrau-
                                                                                                cher bzw. alle Verursacher
                                                                                                von Treibhausgasemissionen
Der beträchtliche energie- und klimapoli-     Energiemosaik Austria, zielt darauf ab, die
tische Handlungsbedarf, der sich ange-        Informationen den Entscheidungsträgern          • strategische Planungs- und
                                                                                                Entscheidungsgrundlage
sichts der Verpflichtung zur Erreichung       verschiedener Disziplinen in Verwaltung
internationaler Klimaschutzziele sowie        und Politik ebenso wie einer breiten            • leistet einen Beitrag zur Sen-
nationaler Strategien zur Energiewende        (Fach-)Öffentlichkeit zur Verfügung zu            sibilisierung für die Energie-
und zum Klimawandel offenbart, wirft          stellen und damit                                 wende und den Klimaschutz
die Frage auf, in welchem Maße Städte                                                         • Webseite
                                              eine Referenz für die fundierte Beurtei-
und Gemeinden einen Beitrag zur Ver-                                                            www.energiemosaik.at
                                              lung von Entwicklungsstrategien hin-
ringerung von Energieverbrauch und
                                              sichtlich ihrer Energie-, Mobilitäts- und
Treibhausgasemissionen leisten können.
                                              Klimarelevanz zu schaffen. Hauptaugen-
Bisher fehlt dazu jedoch ein Überblick                                                        Projektleitung
                                              merk liegt auf der Modellierung des Per-
über die Ausgangssituation im Hinblick
                                              sonenverkehrs, wobei die Gemeinde als           Dr. Lore Abart-Heriszt
auf Energieverbrauch und Treibhausgas-
                                              Wohnort, als Arbeits- und Ausbildungsort        Universität für Bodenkultur
emissionen der Gemeinden.
                                              sowie als Standort kundenorientierter           Wien (BOKU)
Das Ziel des Projekts ist die Entwick-        Dienstleistungen aufgefasst wird.
                                                                                              ProjektpartnerInnen
lung einer geobasierten Datenbank auf
                                              Das Ergebnis ist eine umfangreiche,             • Spatial Services GmbH,
kommunaler Ebene, die energierelevante
                                              öffentlich zugängliche Geodatenbank, die          Salzburg (SPASE)
Strukturdaten sowie den alle Nutzungs-
                                              differenzierte Aussagen zum Energiever-
und Mobilitätsarten umfassenden Ge-                                                           • Universität Salzburg,
                                              brauch und zu den Treibhausgasemissio-
samtenergieverbrauch und das gesamte                                                            Fachbereich für
                                              nen auf kommunaler Ebene trifft. Die Vi-
Aufkommen an Treibhausgasemissionen                                                             Geoinformatik (Z_GIS)
                                              sualisierung der Datenbank einschließlich
aller österreichischen Städte und Gemein-
                                              der Erarbeitung interaktiver Webservices
den nachvollziehbar und in der erforder-
                                              soll die breite Anwendbarkeit der Er-
lichen Differenzierung darstellt.
                                              kenntnisse gewährleisten und komplexe,
Die Visualisierung der im Rahmen des          raumrelevante Sachverhalte anwender-
Projekts generierten Datenbank, das           freundlich und interaktiv vermitteln.

         Ergebnisband Urban Data Management                                                                         13
ENERGIEDATEN AUF STADTEBENE

Bereitstellung von energierelevanten Daten
Enerspired Cities – Offene, harmonisierte Informationsgrundlagen für die
energieorientierte Stadtplanung
In „Enerspired Cities“ wird das Konzept für eine automatisierte Zusammenführung und rechtlich abgesicherte Zu-
griffssteuerung zu energieräumlich relevanten Datensätzen erarbeitet. Dieses wird in den Städten Innsbruck, Salz-
burg und Wien an die jeweilig anzutreffende Situation angepasst und in individuellen Pilotanwendungen umgesetzt.
Ziel ist die Unterstützung von Stadtplanungs-, Monitoring- und Forschungsvorhaben durch eine einfache und trans-
parente Bereitstellung von Basisdaten aus unterschiedlichsten Quellen für eine breite Schicht von Nutzern.

                                                                                             Keywords
                                                                                             • Informationszugang
                                                                                             • Stadt- und Energieplanung
                                                                                             • Pilotimplementierung

                                                                                             Factbox
                                                                                             • Systematische Erfassung der
                                                                                               energieorientierten Stadtpla-
                                                                                               nung zur Identifikation des
                                                                                               relevanten Datenbedarfs
                                                                                             • Standardisierte Meta-
                                                                                               datenerfassung und zent-
                                                                                               rale Zusammenführung zur
                                                                                               harmonisierten, eindeutigen
                                                                                               GebäudeReferenzierung
                                                                                             • Implementierung von Daten-
                                                                                               portalen für standardisierte
                                                                                               Daten-Zusammenführung
                                                                                               und zentrale Bereitstellung
                                                                                             • Abläufe und IT-Infrastruktur
Ob auf lokaler, regionaler oder globaler      in der Stadt- und Energieplanung sowie           zur strukturierten Datennut-
Skala – die Umsetzung der Dekarbonisie-       zu verfügbaren Datensätzen, -plattfor-           zung durch die Gebietskör-
rung des bestehenden Energiesystems           men und technologischen Lösungen. Die            perschaften
wird immer wichtiger. Städtische Pla-         Aufarbeitung und Berücksichtigung des
nungsprozesse und integrative System-         rechtlichen Rahmens für die Nutzung von
analysen basieren auf verfügbaren (Geo-)      Daten und insbesondere Privacy-Richt-          Projektleitung
Datengrundlagen und intelligenten Inter-      linien, sowie die Sondierung zu (landes-)      Dr. Markus Biberacher
pretationsmodellen. Während Modelle           rechtlichen Möglichkeiten zum verpflich-       Research Studios Austria
und Metriken für eine fundierte Entschei-     tenden Datenaustausch stehen dabei             Forschungsgesellschaft mbH
dungsfindung meist vorhanden sind, ist        besonders im Fokus.
der Zugang zu den dafür notwendigen                                                          ProjektpartnerInnen:
                                              Die mit konkreten Pilotanwendungen
Daten häufig nicht geklärt.                                                                  • Universität Innsbruck
                                              beteiligten Städte Wien, Innsbruck und
                                                                                             • Salzburger Institut für Raum-
In „Enerspired Cities“ wird ein Konzept für   Salzburg sowie die Follower-City Graz
                                                                                               ordnung und Wohnen
eine zentrale Informations- und Zugriffs-     sind in Österreich Vorreiter in Fragen der
                                                                                             • Magistrat der Stadt Salzburg
steuerung auf harmonisierte, öffentlich       energieorientierten Stadtplanung und
                                                                                             • Amt der Salzburger Landes-
zugängliche sowie weitere relevante aber      gewährleisten, dass die im Rahmen dieses
                                                                                               regierung
nutzungsbeschränkte (Geo-)Daten für           Projektes entwickelten Konzepte sowie
                                                                                             • Stadt Innsbruck
städtische Planungsprozesse erarbeitet        die städtischen Pilotimplementierungen
                                                                                             • Stadt Wien
und im Rahmen von drei Pilotimplemen-         die relevanten praktischen Fragestellun-
                                                                                             • Umweltbundesamt
tierungen in den Landeshauptstädten           gen adressieren und ein laufender Betrieb
                                                                                             • gizmocraft, design and
Innsbruck, Salzburg und Wien umgesetzt.       – getragen durch die eingebundenen
                                                                                               technology GmbH
                                              Kommunen – auch über die Projektlauf-
Die Entwicklung stützt sich auf eine fun-
                                              zeit hinaus gewährleistet wird.
dierte Status-quo-Analyse zu relevanten
Fragestellungen und Anwendungsfällen

         14                                                                        Ergebnisband Urban Data Management
© IEA 4E ELECTRONIC DEVICES AND NETWORKS ANNEX - EDNA (EDNA.IEA-4E.ORG)
ENERGIEDATEN
AUF GEBÄUDEEBENE
Die Datenverfügbarkeit ist auch auf Gebäudeebene oft unzureichend gege-
ben. Dazu kommen Unterschiede in der Datenerfassung und -generierung,
zum Beispiel bei der Erstellung von Energieausweisen. Die Performance von
Gebäuden im Betrieb weicht oftmals von zuvor errechneten Kennzahlen ab
und verursacht höhere tatsächliche Energieverbräuche. Mittels Energiever-
brauchs- und Komfort-Monitoring können Betriebsoptimierungen durchge-
führt und der Perfomance-Gap zwischen dem berechneten und dem tatsäch-
lichen Verbrauch reduziert werden.

Die Realisierung eines effizienten Gebäudebetriebs durch die Hebung dieser
und weiterer Optimierungspotentiale wird in den nachfolgend beschriebenen
Forschungsprojekten behandelt.

   Ergebnisband Urban Data Management                                        15
ENERGIEDATEN AUF GEBÄUDEEBENE

Eingabedaten für Energieausweise
EDEN - Entwicklung einer strukturierten und fehlerminimierten
Datenaufbereitung und Dokumentation für Energieausweise
Aufgrund der Mängel von ausgestellten Energieausweisen widmete sich das Projekt der Problematik über die Ent-
wicklung einer standardisierten und leicht verwendbaren, generischen Eingabedatendokumentation, welche für alle
Stakeholder erhöhte Rechtssicherheit bedeuten würde. In der Sondierung wurde die Entwicklung einer Dokumentation
anhand eines repräsentativen Beispielgebäudes durchexerziert und das Potential einer solchen Entwicklung diskutiert.

                                                                                            Keywords
                                                                                            • Energieausweise
                                                                                            • Dateneingabe
                                                                                            • Eingabedokumentation

                                                                                            Factbox
                                                                                            Aufgedecktes Verbesserungs-
                                                                                            potential:
                                                                                            • Überarbeitung der Default-
                                                                                              Werte
Energieausweise, welche eine maximale        Heizwärmebedarf von Gebäuden, „dy-             • Eingabedokumentation und
Gültigkeit von zehn Jahren aufweisen,        namisch“ nachvollzogen werden können.            -möglichkeiten in zugelas-
werden aktuell in sehr unterschiedlicher     Dadurch kann unmittelbar ein Einblick in         senen Softwarepaketen
Art und Weise verfasst, so dass die ur-      die Art der Auswirkung möglicher Fehler          verbessern
sprüngliche Intention der Vergleichbarkeit   gewonnen werden.                               • Bedeutung transparenter Flä-
von Objekten nicht gegeben ist. Ziel des                                                      chen stärker berücksichtigen
                                             Unsicherheitskategorien für Energie-
Forschungsvorhabens ist eine substantiel-                                                   • Neukonzeption der Energie-
                                             ausweise wurden basierend auf den
le Behandlung der Problematik der man-                                                        kennzahlen: ein alleiniger
                                             Erfahrungen der eigenen Sensitivitäts-
gelnden Reproduzierbarkeit der Resultate                                                      flächenbezogener Kennwert
                                             untersuchungen gegliedert. Zur besseren          ist problematisch
von Energieausweisen in der Praxis. Dazu
                                             mathematisch-statistischen Beurteilung
wurde eine generisch verwendbare,
                                             des Einflusses von Abweichungen bei
standardisierte Eingabedokumentation
                                             Eingabedaten sowie für die Ableitung
entwickelt.
                                             der Eingabedatendokumentation wurden
Mehr als 85 Gebäude und 149 thermische       verschiedene Methoden aus anderen
Zonen wurden im Rahmen der Analyse           Disziplinen studiert und übertragen,
eines Gebäudesamples unter Berück-           wie die vor allem in der Volkswirtschaft
sichtigung auftretender Eingabe-Datenun-     verwendete Elastizität und die ABC-Port-
sicherheiten behandelt und stellen eine      folioanalyse, welche u.a. in der Produk-
solide Basis für das Ableiten der Eingabe-   tionswissenschaft sowie im Aktienhandel
datendokumentation dar. Die Samplebil-       eingesetzt wird.
dung erfolgte anhand von verschiedenen
                                             Die Arbeit bildet eine umfassende Doku-
Gebäudekenndaten (Nutzung, Größe,
                                             mentation, die als Grundlage zur Verbes-       Projektleitung
Baualter, etc.). Detail-Evaluierungen wur-
                                             serung, Präzisierung und Verlässlichkeit       Universität für Angewandte
den für 16 dieser Gebäude durchgeführt.
                                             der involvierten Berechnungsmethoden           Kunst - Abteilung Energie
Es wurde zusätzlich eine eigene Soft-
                                             genutzt werden kann.                           Design
ware-Umsetzung erarbeitet, mit welcher
Key Performance Indikatoren, wie der                                                        ProjektpartnerInnen
                                                                                            TU Wien - Abteilung Bauphysik
                                                                                            und Bauökologie

         16                                                                       Ergebnisband Urban Data Management
ENERGIEDATEN AUF GEBÄUDEEBENE

Monitoring von Dienstleistungsgebäuden
GEMA - Messtechnische Untersuchung von energieeffizienten
Demonstrationsgebäuden
Messtechnische Untersuchung und Analyse von Dienstleistungs- und Wohngebäuden in Österreich mit inno-
vativen Technologien bzw. Gesamtkonzepten für die thermische Konditionierung und Gebäude-Energiever-
sorgung. Die Ergebnisse dienen der Nutzung des Optimierungspotentials in energetischer, ökologischer und
sozialer Hinsicht für künftige Bauvorhaben.

                                                                                            Keywords
                                                                                            • Energie-Monitoring
                                                                                            • Nachhaltigkeitsbewertung
                                                                                            • Betriebsführung

                                                                                            Factbox
                                                                                            Innovative, energieeffiziente
                                                                                            Dienstleistungsgebäude:
                                                                                            • bis zu 100% lokale Energie-
                                                                                              bereitstellung für Konditio-
                                                                                              nierung (z.B. Grundwasser,
                                                                                              Geothermie, solare Wärme,
                                                                                              Maschinenabwärme),
                                                                                            • komplexe haustechnische
                                                                                              Verbundanlagen mit Optimie-
                                                                                              rungspotential im Zusam-
                                                                                              menspiel der Teilsysteme
                                                                                            • nur in Einzelfällen mit umfas-
                                                                                              sendem Energie-Monitoring-
                                                                                              system ausgestattet - Grund-
Um sicherzustellen, dass die geplante         Das vorrangige Ziel war die Auswertung          lage für energieeffizienten
energetische Performance und behaupte-        der Messdaten und Aufbereitung auf Ba-          Gebäudebetrieb
te Nachhaltigkeit von energieeffizienten      sis von Energiekennzahlen in Anlehnung        • nur in Einzelfällen ganzjährig
Gebäuden auch tatsächlich erreicht wer-       an vorliegende Leitfäden. Alle Gebäude          nutzergerechte Komfortpara-
den, wurden bereits zahlreiche Gebäude        wurden in einer Nachhaltigkeitsbewer-           meter, insbesondere bei der
in einer Gegenüberstellung von im Real-       tung mit dem Total Quality Building (TQB-       Luftfeuchte
betrieb gemessenen Energieverbräuchen         ) System nach technischen, ökologischen,
bzw. -erträgen mit den im Voraus berech-      ökonomischen und sozialen Kriterien ein-
neten Werten evaluiert.                       gestuft. Bei den meisten der untersuchten     Projektleitung
                                              Gebäude zeigte sich in der Auswertung         DI Martin Beermann
In diesem Projekt werden weitere
                                              der messtechnischen Daten, dass die ge-       Joanneum Research
innovative energieeffiziente Gebäude in
                                              messenen End-Energieverbrauchswerte           Forschungsgesellschaft mbH
Österreich und Ergebnisse der Gebäude-
                                              gut mit den im Voraus berechneten Plan-
bewertung vorgestellt, um das Potential                                                     ProjektpartnerInnen
                                              werten übereinstimmen. In der Betriebs-
innovativer Gebäudekonzepte und -tech-
                                              führung der haustechnischen Anlagen           • EUDT Energie- u. Umwelt-
nologien sichtbar zu machen. Bei den
                                              konnten Potentiale für Optimierungsmaß-         daten Treuhand GmbH
untersuchten Gebäuden handelt es sich
                                              nahmen identifiziert werden.                  • DI E. Sauper Mess-, Regel-
um Dienstleistungsgebäude.
                                              Die Empfehlungen an zukünftige Gebäu-           und Steuerungstechnik
In allen Gebäuden wurden über einen
                                              deplaner und -errichter beziehen sich vor
Zeitraum von mindestens zwölf Monaten
                                              allem auf die Erkenntnisse zur Betriebs-
die Energiemengen für die Bereitstellung
                                              führung der haustechnischen Anlagen
und Verteilung von Heizungswärme,
                                              und zur messtechnischen Untersuchung
Warmwasser und Kälte, der objektgebun-
                                              an sich.
dene Stromverbrauch und gegebenenfalls
Stromerzeugung mit PV-Anlagen erfasst.

         Ergebnisband Urban Data Management                                                                     17
ENERGIEDATEN AUF GEBÄUDEEBENE

Optimierung des Gebäudebetriebs
Monitoring Passivhäuser China - Monitoring eines Bürogebäudes und
eines Arbeiterwohnheims in ZhuoZhou, Hebei, China
Neubau eines Bürogebäudes und eines Arbeiterwohnheims mit anschließendem Monitoring. Das Projekt wurde
als erstes Gebäude mit dem Austrian Green Planet Building® Award ausgezeichnet und von der chinesischen
Regierung als chinaweites Passivhaus-Pilotprojekt für den Bürobau ausgewählt.

                                                                                             Keywords
                                                                                             • Monitoring
                                                                                             • Passivhaus
                                                                                             • Betriebsoptimierung

                                                                                             Factbox
                                                                                             • Neubau Bürogebäude mit
                                                                                               angeschlossenem Arbeiter-
                                                                                               wohnheim (4.000 m2)
                                                                                             • Erstes zertifiziertes Büro-Pas-
                                                                                               sivhaus in China
                                                                                             • Erstes Passivhaus mit Moni-
                                                                                               toring in China
                                                                                             • 2 Jahre Monitoring
                                                                                             • Bauherrschaft: Hebei Xinhua
                                                                                               Curtain Wall Co. Ltd., ZhouZ-
                                                                                               hou
In ZhuoZhou, Provinz Hebei (70 km süd-      Die ersten Messergebnisse standen ab             • Geothermie für Heizen und
lich von Peking) wurde im Mai 2015 der      August 2015 zur Verfügung. Die Aus-                Kühlen mit Wärmepumpen
Neubau eines Bürogebäudes mit 3.000 m²      wertung der laufend erhobenen Mess-              • Lüftungssystem mit Wärme-
und eines Arbeiterwohnheimes mit            ergebnisse wurde seither bis Mitte März            rückgewinnung
2.300 m² fertiggestellt. Beide Gebäude      2017 durchgeführt. Zwischenergebnisse
wurden von chinesischen Baufirmen in        und Auswertungen stellten die Basis für
Passivhausstandard hergestellt.             Betriebsoptimierungen dar. Direkt nach
                                            der Inbetriebnahme war für die Air-Con-
Die Entscheidung, die Gebäude als Passiv-
                                            ditioning-Anlagen (AC) im Sommer 2015
haus zu bauen, wurde erst nach Bau-
                                            ein zu niedriger Sollwert für die Innen-
beginn und nach der offiziellen Erteilung
                                            raumtemperatur in der Kühlperiode ein-
der Baugenehmigung getroffen. Daher
                                            gestellt (22 °C). Dies erhöhte nicht nur den
konnten einige Details, insbesondere
                                            Energieverbrauch, auch die resultierende
Wärmebrücken im Gründungsbereich und
                                            relative Luftfeuchte in den Innenräumen
die Kanalführung der Lüftungsanlage im
                                            erreichte kritische Werte von über 75 % rF.
Dachbereich, nicht vollständig optimiert
werden. Trotzdem konnten gut funktio-       Das Know-How über das Passivhaus-Kon-
nierende Passivhäuser mit hoher Nutzer-     zept und die Optimierung der Inbetrieb-          Projektbeteiligte
zufriedenheit entwickelt werden.            nahme wurden an den Betreiber weiter-            • Schöberl & Pöll GmbH
                                            gegeben, so dass der laufende Betrieb              Bauphysik, Wien:
Die Daten des Monitorings gaben wert-
                                            ständig überwacht und auch laufend                 DI Helmut Schöberl und
volle Hinweise für die Betriebsoptimie-
                                            Fehlfunktionen erkannt und schnell be-             Dawid Michulec
rung der haustechnischen Einrichtungen
                                            hoben werden können. Eine über die               • Passivhaus Institut,
(Lüftung, Heizung und Kühlung). Die
                                            Monitoring-Zeit hinaus fortlaufende                Darmstadt und Innsbruck:
Messungen der Energieverbräuche für
                                            Überwachung der Betriebsparameter zur              Dr. Berthold Kaufmann,
Heizung und Kühlenergie stimmen bis auf
                                            Sicherung eines optimalen Betriebs ist             Dr. Jürgen Schnieders,
eine erklärbare und akzeptable Differenz
                                            jedenfalls angeraten.                              Dipl. Ing. Huijun Jiang
mit den vorher berechneten Energiebe-
darfswerten (PHPP) überein.

         18                                                                        Ergebnisband Urban Data Management
ENERGIEDATEN AUF GEBÄUDEEBENE

Gebäudeenergieverbrauch und
Performance Gap
IEA EBC Annex 70: Energie-Epidemiologie – Analyse des tatsächlichen
Energieverbrauchs in Gebäuden
Im Rahmen des IEA-EBC Annex 70 werden Ursachen über Abweichungen errechneter zu tatsächlicher Energie-
verbräuche in Gebäuden empirisch untersucht und Anforderungen an die Datenqualität, -charakteristik oder
-sicherheit erarbeitet. Weiters werden Empfehlungen hinsichtlich der Verwendung international einheitlicher
Standards und Methoden der Datenerhebung, -aufbereitung und -auswertung entwickelt.

                                                                                           Keywords
                                                                                           • Gebäudeenergieverbrauch
                                                                                           • Performance Gap
                                                                                           • Gebäudebestandsmodelle

                                                                                           Factbox
                                                                                           • Aufbau der weltweit um-
                                                                                             fassendsten Datenbank im
                                                                                             Bereich Energie- und Gebäu-
                                                                                             dedaten
                                                                                           • Erarbeitung von 4 nationalen
                                                                                             Case Studies zu Datenerhe-
                                                                                             bung, -verarbeitung und
                                                                                             -auswertung
                                                                                           • Bibliometrische Analyse von
Mit dem IEA EBC Annex 70 wurde eine             bung und Informationsverarbeitung zu         rd. 5.000 Papers zur Identi-
internationale Forschungskooperation            beschreiben,                                 fikation weltweiter Wissens-
initiiert, mit dem Ziel, das komplexe Zu-                                                    netzwerke und Trends (siehe
                                              • Empirische Erhebung und Überprü-             Bild links)
sammenspiel zwischen den technischen
                                                fung der Validität von Gebäudedaten        • Befragung nationaler Akteu-
Systemen, sozio-ökonomischen Rahmen-
                                                hinsichtlich des Performance Gap von         re zeigt Lücken im Zugang
bedingungen und individuellem Ver-
                                                Energieverbräuchen,                          und der Nutzung von Ener-
brauchsverhalten zu untersuchen.
                                              • Entwicklung von Best Practices in der        gie-/Gebäudedaten
Im Rahmen des Annexes wird angestrebt,
                                                Datenerhebung und -analyse von ge-
Ursachen über Abweichungen errechneter
                                                bäudebezogenen Energieverbrauchs-
zu tatsächlicher Energieverbräuche empi-                                                   Projektpartner Österreich
                                                daten und
risch zu untersuchen und Anforderungen
                                              • Vergleich verschiedener Ansätze in der     • Österreichische Gesellschaft
an die Datenqualität, -charakteristik oder
                                                                                             für Umwelt und Technik
-sicherheit zu erarbeiten. Weiters werden       Entwicklung von Gebäudebestandsmo-
Empfehlungen hinsichtlich der Verwendung        dellen, um darauf aufbauend Pfade und      • AEE – Institut für Nachhalti-
international einheitlicher Standards und       Szenarien zum Energiebedarf und damit        ge Technologien
Methoden der Datenerhebung, -aufbe-             verbundenen CO2-Emissionen aus dem         • Technische Universität Wien
reitung und -auswertung entwickelt. Ein         Gebäudebestand zu entwickeln.              Teilnehmende Staaten
weiterer wesentlicher Pfeiler von Annex
                                              Durch die Teilnahme am Annex 70 können       Australien, Belgien, China,
70 besteht im Vergleich unterschiedlicher
                                              nationale Forschungsergebnisse verstärkt     Dänemark, Deutschland, EU,
Ansätze zur Entwicklung von Gebäude-
                                              auf internationaler Ebene vorgestellt        Irland, Japan, Kanada, Nieder-
bestandsmodellen, um darauf aufbauend
                                              werden, womit Österreich nicht nur im        lande, Norwegen, Österreich,
Pfade und Szenarien zum Energiebedarf
                                              Bereich der wissenschaftlich-theoreti-       Portugal, Schweden, Schweiz,
und damit verbundenen CO2-Emissionen
                                              schen Forschung, sondern auch in der         Südkorea, UK, USA
aus dem Gebäudebestand zu entwickeln.
                                              praktischen Umsetzung am Markt seine
Die erwarteten Ergebnisse sind:               Vorreiterrolle ausbauen kann.
• Identifikation von Bedarfslagen unter-
  schiedlicher Zielgruppen, um Bedürfnis-
  se und Anforderungen der Datenerhe-
         Ergebnisband Urban Data Management                                                                    19
ENERGIEDATEN AUF GEBÄUDEEBENE

Methoden zur Messung der Energieeffizienz
IEA EBC Annex 58: Zuverlässige Charakterisierung der Gebäudeenergieeffi-
zienz mit Hilfe dynamischer Messungen in Originalgröße
Einfache und robuste Prognosemodelle für das dynamische thermische Verhalten von Gebäuden werden für die Be-
wertung von Energieeffizienzmaßnahmen und für die Anbindung an Smart Grids benötigt. Dieses Projekt liefert die
wissenschaftlichen Grundlagen und die ersten Lösungsansätze für die energetische Charakterisierung von Gebäu-
den mit Hilfe von dynamischen Messungen. Diese sollen in Zukunft möglichst während der Gebäudenutzung und
mit bereits vorhandener Infrastruktur ermöglicht werden.

                                                                                             Keywords
                                                                                             • Gebäudemodelle
                                                                                             • Verbrauchsprognosen
                                                                                             • Auswertung und Analyse

                                                                                             Factbox
                                                                                             • Dynamische Messdaten –
                                                                                               Ableitung von Modellen zur
                                                                                               Charakterisierung des ther-
                                                                                               mischen und energetischen
                                                                                               Gebäudeverhaltens
                                                                                             • Diverse Modellmethoden
                                                                                               einsetzbar (z.B. physikalisch
                                                                                               basierte, Grey-Box- oder
                                                                                               Black-Box-Modelle)
                                                                                             • Methodenwahl beeinflusst
                                                                                               Ergebnisse mitunter stark –
                                                                                               Erarbeitung von Richtlinien
                                                                                               für passende Mess- und
                                                                                               Analysemethoden
Zur Beschreibung des energetischen             oder Bauteilen mit Hilfe dieser Charak-       • Modellkomplexität verur-
                                                                                               sacht teilweise Fehleingaben
Verhaltens von realen Gebäuden werden          terisierungsgrößen prognostizieren zu
                                                                                               und damit Abweichungen
möglichst einfache Charakterisierungsme-       können.
                                                                                               zwischen Vorhersage und
thoden benötigt.                                                                               Realität
                                             Im Rahmen der Subtasks 1-5 wurden die
Diese sollen zum einen für die Quali-        notwendigen Schritte zur Optimierung
tätssicherung bei der Umsetzung von          und Analyse und Auswertung dieser
effizienzsteigernden Maßnahmen und           Full-Scale-Messungen bis hin zum Aufbau         Projektpartner Österreich
zum anderen für die Prognose des Last-       eines Kompetenznetzwerks erarbeitet.
                                                                                             Assoz. Prof. Dr. Rainer Pfluger,
verhaltens im Hinblick an eine Smart Grid    Ziel war es, sowohl die notwendigen             Universität Innsbruck
Anbindung eingesetzt werden können.          Methoden und die Infrastruktur für die
Darum verfolgte das IEA EBC Annex 58         Messungen festzulegen, als auch die             Teilnehmende Staaten
Projekt folgende Ziele:                      geeigneten Auswertungs- und Analyseme-          Belgien, China, Dänemark,
                                             thoden zu entwickeln.                           Deutschland, Finnland, Frank-
• Entwicklung von einheitlichen Quali-
  tätsstandards für die dynamische Ver-      Im Rahmen des österreichischen Teilpro-         reich, Griechen­land, Italien, Ja-
  messung von Gebäuden oder Gebäude-         jektes wurde die messtechnische Validie-        pan, Niederlande, Norwegen,
  komponenten in Echtgröße                   rung der Simulationsmodelle sowie die           Österreich, Polen, Spanien,
                                             Kopplung mit mathematischen Optimie-            Tschechische Republik, UK,
• Identifikation bzw. Entwicklung von                                                        USA
                                             rungsroutinen vorgenommen, sowie die
  möglichst einfachen Gebäudemodellen,
                                             Möglichkeiten und Grenzen der Verwen-
  um eine effektive Charakterisierung rea-
                                             dung bereits im Gebäude vorhandener
  ler Gebäude auf Basis von Messdaten
                                             Mess- und Automations-Infrastruktur
  zu ermöglichen bzw. um das transiente
                                             ausgelotet.
  thermische Verhalten von Gebäuden

         20                                                                        Ergebnisband Urban Data Management
© CROWFORD JOLLY/UNSPLASH
URBAN MINING
Zur Steigerung der Ressourceneffizienz und in Anbetracht der enormen
Mengen an bereits verbauten Ressourcen sowie der Endlichkeit von fossilen
Rohstoffen gewinnt das Thema des städtischen Bergbaus zunehmend an
Bedeutung. Der potentielle Beitrag von Urban Mining zur Gestaltung res-
sourcen- und energieeffizienter Kreisläufe soll nun durch die Erforschung des
Materiallagers abgeschätzt werden.

Die vorgestellten Forschungsprojekte befassen sich unter anderem mit der
Analyse und Charakterisierung des anthropogenen Materiallagers sowie mit
der Beurteilung, ob und wie ein Ressourcenkataster zur Verortung erdver-
legter Materialbestände machbar ist. Aufgezeigt werden dabei Potentiale,
Herausforderungen und zukünftiger Forschungsbedarf.

   Ergebnisband Urban Data Management                                           21
URBAN MINING

Städtischer Ressourcenkataster
SURO - Der städtische Untergrund als Rohstoffmine? Potential an
Sekundärressourcen in der erdverlegten Infrastruktur
Das Projekt untersucht die Machbarkeit eines Ressourcenkatasters zur Inventarisierung, Charakterisierung und
Verortung der Materialbestände in den erdverlegten Infrastrukturnetzwerken österreichischer Stadtregionen.
Das Ergebnis dient der ökonomischen Bewertung von Sekundärrohstoffpotenzialen.

                                                                                              Keywords
                                                                                              • Ressourcenkataster
                                                                                              • Rohstoffpotentiale
                                                                                              • Materialbestände

                                                                                              Factbox
                                                                                              • Reservoir an potentiell zu
                                                                                                gewinnenden Sekundärroh-
                                                                                                stoffen hängt von regional-
                                                                                                spezifischen Gegebenheiten
                                                                                                ab
                                                                                              • Informationen zur Erstellung
                                                                                                eines Materialinventars der
                                                                                                Einbauten als Bestandteil
                                                                                                eines betrieblichen bzw. na-
                                                                                                tionalen Ressourcenkatasters
                                                                                                vorhanden
                                                                                              • Für Aussagen zu „Reserven“
                                                                                                im Sinne von gewinnbaren
Der städtische Bergbau (Urban Mining)         anhand der Auswertung konkreter Daten             Ressourcen sind weiter-
                                                                                                führende Informationen
versteht Gebäude, Infrastrukturen und         den Aufwand für die Erststellung eines
                                                                                                erforderlich
Deponien (Landfill Mining) als Reservoir      Ressourcenkatasters abzuschätzen, und
für die Produktion von Sekundärroh-           anschließend die Ergebnisse aus Datenbe-        • Zusatznutzen durch digitalen
stoffen. Die Infrastrukturen für Energie,     darf und -bestand gegenübergestellt, um           Leitungskataster: Beitrag
Wasser und Information stellen ein            die Machbarkeit eines Ressourcenkatas-            zur Ressourceneffizienz und
                                                                                                Kostenreduktion
beträchtliches, aber wenig bekanntes          ters beurteilen zu können.
Rohstoffpotential dar. Ein Ressourcen-
                                              Die Ergebnisse in den Testgebieten zeigen,
kataster würde die Materialbestände
                                              dass bei den meisten Netzbetreibern ein
nach Art, Menge und Nutzungszustand
                                              betrieblicher Ressourcenkataster mit ver-
verorten und damit eine Grundlage für
                                              tretbaren Aufwand machbar ist. Dieser
die wirtschaftliche und ökologische Be-
                                              erlaubt die Entwicklung einer integrierten
urteilung der Rohstoffpotentiale liefern.
                                              Instandhaltungs- und Rückbaustrategie
Ziel der Studie ist die Beurteilung, ob ein
                                              und leistet somit einen Beitrag zur lebens-
Ressourcenkataster für erdverlegte Ver
                                              zyklusorientierten Bewirtschaftung von
und Entsorgungsnetzwerke (Elektrizität,
                                              Netzinfrastrukturen.
Telekommunikation, Trinkwasser, Abwas-                                                        Projektleitung
ser, Gas sowie Fernwärme und -kälte) in       Für die Umsetzung eines nationalen Res-
                                                                                              O.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.rer.
Österreichs Stadtregionen mit vertretba-      sourcenkatasters mit den Stadtregionen
                                                                                              nat. Paul H. Brunner
rem Aufwand machbar ist.                      im Fokus müssen die Daten der betrieb-
                                                                                              Technische Universität Wien
                                              lichen Ressourcenkataster aggregiert und
Um das Ziel zu erreichen, werden der                                                          Institut für Wassergüte,
                                              zusammengeführt werden. Dies unter-
Datenbedarf für die Erstellung eines                                                          Ressourcenmanagement und
                                              stützt eine nationale Rohstoffplanung in
Ressourcenkatasters definiert, der Daten-                                                     Abfallwirtschaft
                                              ihrem Bemühen, primäre und sekundäre
bestand zu der erdverlegten Netzinfra-
                                              Rohstoffe sowohl wirtschaftlich als auch
struktur in Österreich erhoben sowie
                                              ökologisch optimal zu nutzen.
städtische Testgebiete ausgewählt, um

          22                                                                        Ergebnisband Urban Data Management
URBAN MINING

Urbane Materiallager
RESUM - Energie- und Ressourceneinsparung durch Urban Mining-
Ansätze
Durch die Nutzung natürlicher Ressourcen in langlebigen Produkten und Bauwerken haben sich in unseren
Städten enorme Materiallager aufgebaut. Das Potential dieser urbanen Minen, zur Ressourceneffizienz moder-
ner Städte beizutragen, wird im Rahmen des Projektes analysiert.

                                                                                           Keywords
                                                                                           • Materiallager
                                                                                           • Ressourceneffizienz
                                                                                           • Urban Mining

                                                                                           Factbox
                                                                                           • Photovoltaik-Module für die
                                                                                             Recyclingbranche erst in 10
                                                                                             bis 15 Jahren als Abfallstrom
                                                                                             relevant
                                                                                           • Lebenszyklusorientierte
                                                                                             Infrastrukturbewirtschaftung
                                                                                             bringt ökologische und öko-
Urban Mining oder städtischer Bergbau         Diverse äußere Faktoren wie Rechtslage,        nomische Vorteile
zielt auf die effiziente Rückgewinnung von    Markt, Technologien etc. bestimmen
Materialien aus (langlebigen) Gütern am       die sich ständig verändernden Grenzen        • Hochbauten stellen aufgrund
                                                                                             hoher Materialmengen und
Ende ihrer Nutzungsdauer ab. Aufgrund         zwischen Ressourcen und Reserven und
                                                                                             Anteilen an Wertstoffen ein
des enormen anthropogenen Lagers,             sind damit wichtige Treiber für die Um-
                                                                                             relevantes Ressourcenpoten-
das urbane Regionen im Laufe der Zeit         setzung von Urban Mining Strategien zur        tial dar
aufgebaut haben, kann verstärktes Urban       Steigerung der Ressourceneffizienz auf
Mining maßgeblich zur Steigerung der          städtischer Ebene. Politische Anreize für
Ressourceneffizienz von Städten bei-          Urban Mining und in weiterer Folge die
tragen. Für manche Materialien liegt          Aufklärung der Gesellschaft in Bezug auf
dieses anthropogene Lager bereits in der      dessen Erfordernis und Potenziale sind
Größenordnung wirtschaftlich abbaubarer       ebenso notwendig, wie die Forcierung der
natürlicher Lagerstätten vor. Ziel des Pro-   Forschung, da diese den Grundstein für
jektes ist es, Energie- und Ressourcenein-    erfolgreiches Urban Mining legt. Urban
sparungen durch die gezielte Nutzung und      Mining beginnt bei der Erkundung des
Verwertung städtischer Materiallager zu       anthropogenen Lagers, über die Bestim-
untersuchen und anhand von drei Fallstu-      mung der Rückgewinnbarkeit bis hin zur
dien darzustellen, welchen Beitrag Urban      Bewertung der rechtlichen, ökonomi-
Mining zur Gestaltung ressourcen- und         schen und ökologischen Rahmenbedin-
energieeffizienter Kreisläufe leisten kann.   gungen.
Die gesamten anthropogenen Material-          Um eine breite Basis für die zukünftige
bestände können im Durchschnitt mit           Gestaltung der Umweltpolitik zu erhalten,
rund 400 Tonnen pro Einwohner*in ab-          muss die quantitative Betrachtung durch
                                                                                           Projektleitung
geschätzt werden, wobei mengenmäßig           qualitative Informationen sowie durch
mineralische Baustoffe das Lager domi-        zusätzliche Beurteilungshilfen (z.B. räum-   Caroline Roithner, MSc
nieren. Obwohl die Größe der anthropo-        liche Verteilung) ergänzt werden. Urban      Technische Universität Wien
genen Materiallager bereits in zahlrei-       und Landfill mining zeigen ein hohes         Institut für Wassergüte und
chen Studien untersucht wurde, besteht        Ressourcenpotenzial, jedoch sind für die     Ressourcenmanagement
erheblicher Forschungsbedarf, was die         Nutzung noch angewandte Lösungen             Projektpartner
Charakterisierung dieser Materiallager in     notwendig und damit die Entwicklung von
                                                                                           Energieinstitut an der Johan-
Bezug auf ihre Nutzbarkeit als Rohstoff-      Methode und Tehcnologien, die sich auch
                                                                                           nes-Kepler-Universität Linz
quelle betrifft.                              in der Praxis bewähren.

         Ergebnisband Urban Data Management                                                                    23
Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt,
Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK)
Radetzkystraße 2, 1030 Wien
bmk.gv.at
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