Auf dem Weg zur intelligenten Stadt

 Rund 60 Prozent der Gebäude in Österreich werden mit Gas geheizt. Bis 2040 soll es ja, zumindest verfolgt Klimaschutzministerin Leonore Gewessler dieses Ziel, keine Gasheizungen mehr geben. Darüber hinaus hat das System von Anergienetzen nun auch Österreich erreicht – die Idee dahinter klingt simpel und eigentlich logisch: Unter Anergie versteht man jene Form von Energie, deren Temperatur zu gering ist, um damit direkt ein Haus zu heizen oder Warmwasser zu erzeugen, allerdings warm genug ist, um über eine Wärmepumpe nutzbare Heizwärme oder Warmwasser zu erzeugen. Anergie kann dabei die natürliche Wärme des Erdbodens (ab zehn Metern Tiefe in Österreich ganzjährig zehn bis 12 Grad Celsius) sein oder die Abwärme aus Klimaanlagen. Ein Anergienetz verbindet Gebäude miteinander oder auch ganze Stadtteile. Stefan Schleicher, Wifo und Professor am Grazer Wegener Zentrum für Klimaforschung, schwärmte bereits vor Jahren von Anergienetzen: „Das verkehrs- und CO2-freie Quartier Suurstoffi in Risch-Rotkreuz, Schweiz, der Zug Estates war eines der ersten Bebauungen, die auf diese Form, der nahezu 100prozentigen Energieautarkie setzte.“ Das 100.000 Quadratmeter große, gemischte bebaute Areal stößt im Betrieb kein CO2 aus. Die Energie für Warmwasser, Heizung und die Kühlung im Sommer liefern große Erdsondenfelder unter dem Areal. Die Gebäude sind über ein Anergienetz miteinander verbunden. Mit dem neuen Stadtteil Lebensraum Metalli kommt ein weiteres Quartier dazu. Seit 2020 wird die Metalli und erste umliegende Liegenschaften mit erneuerbarer Wärme- und Kälteenergie bereits aus dem Zugersee versorgt. 2026 soll der Baustart für die Erweiterung des Areals erfolgen.

Größtes Anergienetz Österreichs

Im dritten Bezirk in Wien entsteht mit 500 Erdwärmesonden Österreichs größtes Erdsondenfeld – das Village im Dritten soll das Klimaschutzquartier Wiens werden. Ein klimafittes Vorzeigeprojekt, mit einer Vielfalt an visionären Gebäudetechnik- und Baukonzepten, das auch von der Forschung begleitet wird. Im Zentrum stehen regenerative Energien und Kreislaufwirtschaft. Alle Gebäude werden mit dem Anergienetz verbunden. Herzstück ist der in der Mitte geplante, zwei Hektar große Park. Rund um den Park werden verteilt auf 22 Baufeldern rund 2.000 Wohnungen gebaut, aber ebenso Gewerbeflächen und Nahversorgungs- sowie Kinderbetreuungs- und Bildungseinrichtungen. Ein sogenannter „Gürtelbogen“ entlang des Landstraßer Gürtels bietet mit seinen zweigeschossigen Geschäfts- und Gewerbeflächen Schallschutz zur Quartiersstraße hin. Die Erdwärmesonden reichen 150 Meter tief und ermöglichen die Nutzung des Erdreichs zum Heizen bzw. Temperieren, zum Abkühlen der Wohnungen sowie für die Kühlung der Gewerbeflächen.

Are und Wien Energie entwickeln das nachhaltige Vorzeigeprojekt. Weitere Projektentwickler sind die UBM wie auch der wohnfonds wien.

Der Masterplan stammt von Superblock ZT. Rund 50 Prozent der geförderten Wohneinheiten werden von Arwag, Schwarzatal, EGW, BWS, Altmannsdorf Hetzendorf und Wigeba, errichtet. Der Strom soll zu 90 Prozent selbst vom Quartier erzeugt werden, die Wärme (und Kühlung) zu 75 Prozent mit Hilfe der Geothermie, der Rest wird über Fernwärme/-kälte gespeist und zum Teil mit Hilfe von Bauteilaktivierung verteilt. Der Strom für die Wärmepumpen kommt dabei unter anderem direkt von den Photovoltaikanlagen auf den Dächern der Gebäude. Alle Gebäude werden jedoch auch an das Fernwärme- und Stromnetz angebunden, um die Versorgungssicherheit auch an sonnenarmen oder sehr kalten Tagen zu garantieren. Zudem wird eine intelligente, baufeldübergreifende Energiegemeinschaft realisiert.

„Das ausgeklügelte Zusammenspiel verschiedener klimafreundlicher Energiequellen wie Erdwärme, Abwärme und Sonnenstrom macht den Einsatz von klimaschädlichem Gas obsolet und das Village im Dritten zu einem Paradebeispiel dafür, wie der Ausstieg aus fossilen Energieträgern funktionieren kann. Anhand solcher Beispiele wird immer deutlicher, dass Städte wie Wien nicht die Ursache, sondern die Lösung für das Klimaproblem sind. Die Kombination aus einem urbanen Lebensstil, einem starken Öffi-Verkehrsnetz, dem Ausbau von Grünraum und erneuerbarer Energie ist die Zauberformel für ein nachhaltiges und klimaneutrales Leben“, ist Klimastadtrat Jürgen Czernohorszky überzeugt. Einige Bauträger haben bereits zu bauen begonnen – 2027 soll der neue klimafitte Vorzeigestadtteil fertiggestellt sein.

Nachträglich energieautark

Im Rahmen des Projektes AnergieUrban wurde untersucht, inwieweit es auch nachträglich in bereits bestehenden Stadtgebieten möglich ist, ein Anergienetz aufzubauen. Gemeinsam mit den Projektpartnern TU Wien, Geologische Bundesanstalt sowie Zeininger Architekten untersuchte die Ögut in zwei repräsentativen Wiener Stadtteilen die Umsetzbarkeit eines Systems, das Solarenergie und Abwärmenutzung mit Erdwärmesonden kombiniert. Eine Möglichkeit ist es, das Erdreich unter der Stadt durch rund 100 Meter tiefe Erdwärmesonden als Zwischenspeicher für die Sommerwärme und Winterkälte zu nutzen: im Sommer trägt das kühle Erdreich zur Kühlung von Gebäuden bei, im Winter wird die gespeicherte Wärme zum Heizen genutzt. Im Jahresmittel bleibt die Bodentemperatur dabei unverändert. Beim Häuserblock Miesbachg./Obere Augartenstr./Malzg./Leopoldsgasse setzt die Sozialbau AG auf Erdwärme und Luftwärmepumpen und Photovoltaik. Im Neubau wird dieses Heiz- und Kühlsystem bereits häufig eingesetzt, doch die Sozialbau ist einer der Bauträger, die beweisen, dass fossilfrei und autark auch in der Sanierung möglich ist.

Das Projekt AnergieUrban, Stufe 1 „Die Stadt als Energiespeicher“ untersuchte die konkrete Machbarkeit einer großflächigen Wärmeversorgung von bestehenden Stadtteilen mit einem Solar/Erdwärmesonden/Wärmepumpen-System in Verbindung mit Anergienetzen als Ersatz zur bisherigen Versorgung durch Erdgas. Ergebnis: Alle mit Erdgas beheizten Häuser in Österreichs Städten könnten auf Solar-Erdwärmesonden-Wärmepumpen-Systeme umgestellt werden.

Untersucht wurde die Machbarkeit des Anergie-Netzes in zwei Testgebieten: Am Lerchenfelder Gürtel im 16. Wiener Gemeindebezirk, wo 10.000 Menschen hauptsächlich in Gründerzeithäusern wohnen, und in einer Wohnsiedlung aus den 1960er-Jahren im 14. Bezirk mit rund 2.000 Einwohnern, in beiden Stadtgebieten werden die Häuser derzeit noch mit fossilem Erdgas beheizt.

Es gibt ausreichend Solar- und Abwärmequellen als auch genügend Bohrflächen für Erdwärmesonden, um ein flächendeckendes Anergienetz aufzubauen. Auch die öffentlichen Flächen wie Gehsteige, Parkgebiete und Straßen können genützt werden. Bei einem Wiener Gründerzeithaus mit Gasheizungen rechnet sich der Umstieg auf ein Solar-/Erdwärmesonden/Wärmepumpen-System bereits innerhalb von 20 Jahren. Ein besonderer Vorteil des neuen Systems ist, dass über Anergie im Sommer die Wohn- und Gewerbegebäude auch ohne Mehrkosten gekühlt werden können.

Zukunftsquartier 2.0

Der Bauträger Süba verfolgt in ihren Projekten bereits seit Jahren das Ziel der 100prozentigen Abkehr von fossiler Energie und der nachhaltigen Stadtentwicklung. Aktuelle Projekte sind u. a. Ala Nova, KleeLiving oder der neue Stadtteil Plusenergiequartier21, in der Pilzgasse in Floridsdorf, das nach dem Konzept der produktiven Stadt errichtet wird. Das erste urbane Plus-Energie-Quartier Wiens ist übrigens auch das erste „Produktive-Stadt-Projekt“.Die Pläne stammen von den Architekten Soyka/Silber/Soyka. Auf rund 34.000 Quadratmeter Bruttogeschossfläche entsteht leistbarer Wohnraum mit rund 220 Einheiten. An die 18.000 Quadratmeter sind für Gewerbe, Büro und sonstige betriebliche Nutzung vorgesehen, plus einem Kindergarten und Serviced Apartments. Herausragend ist das Energiekonzept: Mittels Bauteilaktivierung wird das neue Quartier geheizt und gekühlt. Photovoltaik und Energie aus Wind sorgen für fossilfreie Stromerzeugung. Die erzeugte und gewonnene Energie wird gespeichert, damit etwaige Überschüsse zu einem späteren Zeitpunkt genützt werden können. Das Plusenergiequartier21 wird wissenschaftlich im FFG-Forschungsprojekt „Zukunftsquartier 2.0“ begleitet.

Die beiden Vorstände der Süba, Manfred Wachtler und Heinz Fletzberger, bekamen auf der Exporeal in München soeben das DGNB-Gold-Vorzertifikat für das Plus Energie-Wohnquartier Ala Nova in Schwechat, die Wohnanlage KleeLiving in Wien erhielt das DGNB-Gold-Endzertifikat. Für Wachtler eine tolle Bestätigung für das Engagement der Süba ,auch in Richtung EU-Taxonomie-Konformität: „Wir investieren sehr viel Zeit in die Entwicklung neuer Technologien und bauen viel wertvolles Know-how auf. Dabei nehmen wir den zusätzlichen Aufwand, der uns im Vergleich zu einer konventionellen Immobilienentwicklung entsteht, bewusst in Kauf. Wir denken langfristig im Sinne der Umwelt und der Gesellschaft und sind von der Bedeutung unserer zukunftsweisenden Strategie überzeugt. Durch die hohe Energieeffizienz unserer Immobilien profitieren Nutzer und Investoren von signifikant niedrigeren Energiekosten.“ Fletzberger ergänzt: „Die gesamte Immobilienbranche trägt mit 40 Prozent zum globalen CO2-Ausstoß bei. Als Pioniere im nachhaltigen Bauen wollen wir den Einsatz moderner, energieeffizienter Technologien weiter vorantreiben. Damit auch andere Bauträger diesem Beispiel folgen, braucht es zusätzliche Anreize durch entsprechende Förderungen sowie weniger Bürokratie und mehr Mut, neue Wege zu beschreiten.“

Ressourcenschonende Energienutzungskonzepte

Der Projektentwickler Value one setzt auf Anergienetze. Mit dem Viertel Zwei, Nahe dem Prater, entstand in Zusammenarbeit mit BauConsult Energy das bis dato größte Anergienetz Österreichs. Neben der aktuellen Anerkennung durch den Breakthrough Energy Fonds wurde das Viertel Zwei auch als erstes Stadtquartier Europas mit dem ÖGNI-Platin-Zertifikat ausgezeichnet. „Es war uns von Beginn an sehr wichtig, unsere Vision einer nachhaltigen und grünen Zukunft im Viertel Zwei zu realisieren. Autofrei, und mit hohem Grün- und Wasseranteil gestaltet haben wir uns entschieden bei der Energie einen komplett neuen Weg einzuschlagen“, erklärt Andreas Köttl, CEO der Value One. „Die Anerkennung des Projekts in einer internationalen Vorzeigestudie, bestärkt uns, weiter mutig in Technologien von morgen zu investieren.“ Durch die Nutzung der vor Ort vorhandenen erneuerbaren Energiequellen, den intelligenten Energieverbund von mehreren Gebäuden im Quartier, geht keine Energie verloren, sondern wird für weiteren Energiebedarf gespeichert und wiederverwendet. Genützt wird Geothermie, Grundwasser- und Abwärmenutzung sowie Photovoltaik. „Das Anergienetz im Viertel Zwei beweist, dass smarte und ressourcenschonende Energienutzungskonzepte heute schon wirtschaftlich im urbanen Raum umgesetzt werden können. Hier als europäisches Benchmark-Projekt genannt zu werden, zeigt, dass wir mit dieser Entwicklung auf dem richtigen Weg sind“, erläutert Herbert Hetzel, Gründer der BauConsult Group und CEO von Beyon Carbon Energy.

Das Kult23 ist einer der aktuellsten Wohnbauten von Value one, das bis zum Sommer 2024 fertiggestellt werden soll. Walter Hammertinger, Chief Development Officer der Value One, dazu: „Kult23 repräsentiert unser Engagement für qualitativ hochwertigen und nachhaltigen Wohnraum in Wien. Selbst angesichts aktueller Marktherausforderungen bleiben wir konsequent bei unserer Vision.“

Auch die Süba will in puncto Anergienetz eine Vorreiterrolle einnehmen, so Wachtler: „Wir befinden uns gerade im Genehmigungsprozess eines Stadtquartier-Projekts in Niederösterreich, wo wir ein Anergienetz umsetzen möchten.“

Die smarte Stadt

Eine smarte Stadt setzt Initiativen und ergreift Maßnahmen gegen aktiv negative Klimawandelfolgen. Die Vernetzungsplattform Smart-Cities-Initiative des Klima- und Energiefonds verweist auf eine Vielzahl an Vorzeigestädten wie z. B. Klagenfurt, Leibnitz oder Amstetten. Die smarte Stadt umfasst Grün- und Freiräume ebenso wie Ver- und Entsorgung, Kommunikationssysteme und Energiekonzepte. Der Weg zur smarten Stadt umfasst Visionen, Ziele, Strategien, (Umsetzungs-)Maßnahmen sowie konkrete Kapazitäts- und Finanzierungspläne. Intelligente Städte nützen die Datenvernetzung sowie technologische und soziale Innovationen, um den urbanen Raum nachhaltig zu gestalten. Die Stadt Wien hat mit ihrer „Smart-City-Rahmenstrategie 2050“ das Ziel, CO2-Emissionen zu reduzieren, erneuerbare Energiequellen auszubauen.

Die Deutsche Energie-Agentur hat in Kooperation mit Deloitte in der Studie – „Internationale Umfeldanalyse zu Smart Cities“ ausgewählte Anwendungsfälle mit Bezug zu Digitalisierung und dem Sektor Energie untersucht, wie Städte Nachhaltigkeits- und Klimaschutzziele erreichen können. Mehr als 20 Programme in Smart Cities weltweit wurden analysiert. Darunter finden sich Ansätze mit Pionier-Charakter, wie das Projekt „Chief Technology Office“ in Amsterdam, das technologischen Fortschritt direkt in die Stadtverwaltung integriert und so moderne Lösungen für städtische Herausforderungen entwickelt. Das Projekt „Mobility Urban Values“ der EU, ist eine in mehreren europäischen Ländern umgesetzte Initiative, die Gamification-Ansätze nutzt, um nachhaltige Mobilität zu fördern. Nutzer können durch ihre Teilnahme an umweltfreundlichen Aktivitäten Punkte sammeln und diese gegen Belohnungen eintauschen. Der U-Green-Service aus Eunpyeong u-City in Seoul, Südkorea, nützt IoT-Technologien, um den Bewohnern Daten über Luftqualität, Energieverbrauch und Abfallmanagement bereitzustellen – für eine nachhaltigere und lebenswertere Stadt. Fazit: Die Digitalisierung spielt eine Schlüsselrolle für die Energiewende.