Leuchtturm Europas

Die Universität Leipzig forscht gemeinsam mit den Stadtwerken zur intelligenten Energieversorgung der Stadt in der Zukunft. Im EU-Verbundprojekt Sparcs untersuchen sie verschiedene Lösungen.

Leipzig hat sich in Sachen Klimaschutz ehrgeizige Ziele gesetzt. Der jährliche Pro-Kopf-Ausstoß an CO2 soll bis 2050 auf 2,5 Tonnen gesenkt werden. Bisher läuft es schleppend: Das Ziel von 4,26 Tonnen für 2020 hat die Kommune verfehlt. Doch ein EU-Forschungsprojekt soll helfen, die Stadt energieeffizienter zu machen. Hauptkern des Projekts Sparcs ist die Frage, wie einzelne Gebäude, Blöcke oder Bezirke zu einem intelligenten Energiesystem vernetzt werden können. Die Antwort darauf sucht die Stadt Leipzig seit 2019 als eine von zwei europäischen „Leuchtturmstädten“ gemeinsam mit lokalen Akteur*innen wie der Universität und den Leipziger Stadtwerken, die verschiedene Technologien testen.

Für ihre Arbeit rund um intelligente Energieversorgung und Smart Home erhalten die Leipziger Beteiligten insgesamt rund 7,1 Millionen Euro EU-Fördergelder. Und damit mehr als der zweite „Leuchtturm“ im 1.300 Kilometer entfernten finnischen Espoo, das einer Studie zufolge als nachhaltigste Stadt Europas gilt. Gefördert werden außerdem fünf weitere europäische Orte, die in dem bis 2024 laufenden Projekt Machbarkeitsstudien durchführen, um die neuen Technologien danach bei sich anzuwenden.

Dafür müssen die Leipziger Tests erfolgreich sein. Wie sie funktionieren, erklärt Nadja Riedel. Sie koordiniert das Projekt beim Referat Digitale Stadt: „Wir untersuchen drei Quartiere, zwei davon physisch: das Spinnereigelände und das Dunckerviertel im Leipziger Westen. Unser Ziel ist, dass diese Quartiere bilanziell mindestens so viel Strom und Wärme produzieren, wie sie verbrauchen – im Idealfall sogar mehr.“ Im dritten, dem virtuellen Quartier, wird erprobt, wie die künftig stark dezentrale Versorgung aus erneuerbaren Energien gesteuert werden kann. In computergestützten Rechenmodellen werden bestehende und potenzielle neue Kraftwerke mit Erfahrungswerten aus der Leipziger Netzauslastung kombiniert. So wird getestet, wie überschüssige Energie gespeichert und später bei höherem Bedarf wieder abgegeben werden kann.

Greifbarer wird das Projekt im Dunckerviertel: Hier können die Mieter der Leipziger Wohnungs- und Baugesellschaft ab Früjahr ihren monatlichen Wärmeverbrauch über eine App einsehen. So sollen sie ein größeres Bewusstsein gegenüber ihrem eigenen Verbrauch und den Betriebskosten entwickeln. Denn „die beste Energie ist die, die gar nicht verbraucht wird. Deshalb versuchen wir die Bewohner zum Beispiel für sparsames Heizen zu sensibilisieren“, bekräftigt Riedel.

Mit dem Wärmeverbrauch des Viertels befasst sich auch Hendrik Kondziella von der Uni Leipzig. Er leitet das Forschungsteam für Sparcs am Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement der Wirtschaftswissenschaftlichen Fakultät. Mit einer eigens entwickelten Simulationssoftware modelliert er das Leipziger Fernwärmesystem und dessen Ausbau in den nächsten Jahren. In die Software werden Daten zu Wärmemengen eingespeist, die auf dem Verbrauch der Stadtbewohner basieren. Außerdem binden die Forscher potenzielle, neue Kraftwerke und Wärmespeicher in das mathematische Modell ein. Danach wird die Simulation gestartet. Großrechner des Uni-Rechenzentrums geben nach einer halben Stunde das Ergebnis bekannt: „Lange Excel-Dateien, die wir dann auswerten“, erzählt Kondziella. „Dabei betrachten wir drei Kernparameter: den Anteil erneuerbarer Energien, wie viele CO2-Emissionen gespart werden und was der Ausbau kosten würde. Das Ziel ist, eines Tages 100 Prozent grüne Fernwärme für die Leipziger bereitzustellen.“

Diese Erkenntnisse sind wichtig für die Leipziger Stadtwerke, die in den nächsten Jahren mehrere umweltfreundliche Erzeugungsanlagen für 300 Millionen Euro bauen wollen. Ein neues Gaskraftwerk in Lößnig soll bereits Ende 2022 in Betrieb gehen. Zum Start wird es mit Erdgas betrieben, langfristig wollen die Stadtwerke auf klimaschonende Wasserstoffverbrennung umsteigen und damit dem CO2-Ziel der Stadt ein Stück näher kommen. Den Weg dorthin werden Kondziella und sein Team mit ihrer Forschung unterstützen. Dabei geht es um weitaus mehr als das Leipziger Energienetz der Zukunft: „Von unseren Untersuchungen werden sowohl die fünf Partnerstädte als auch die internationale Forschungsgemeinschaft profitieren“, ist er sich sicher.

Foto: Martin Schroeder

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