1.4.2 Handlungsstrang 1: Klimaschutzmaßnahmen (Auswahl)
Ein zentraler Handlungsstrang in Richtung Klimaneutralität und Zukunftsfähigkeit ist die Umsetzung von ebenfalls kaum voneinander zu trennenden Klimaschutzmaßnahmen in den Bereichen Gebäude, Energieerzeugung und -versorgung sowie motorisierte Mobilität.
Gebäudebereich
Was sollten Gebäude in Zukunft erfüllen?
Gebäude haben einen hohen Anteil am Gesamtenergiebedarf und an den Treibhausgasemissionen, künftig werden Gebäude jedoch klimaneutral sein müssen, schreibt der IPCC (2021). Das bedeutet, Neubauten werden zumindest entsprechend den geltenden Effizienzrichtlinien errichtet, die Sanierungsraten im Gebäudebestand werden sich deutlich erhöhen müssen und die Ressourcen müssen möglichst effizient eingesetzt werden, d.h. im Sinne einer Kreislaufwirtschaft, sodass der Gesamtaufwand für Errichtung, Instandhaltung und Entsorgung minimiert wird. (Fellner, M. & al, 2018: 84)
Ein wichtiges Ziel sowohl auf Gebäude- als auch Quartiersebene wird jedoch das Erreichen von optimierten Gesamtsystemen sein. Das bedeutet, dass die getrennte Betrachtung der Gewerke und auch die Trennung von Bau(-ausführung), Haustechnik und Energieversorgung schrittweise abgelöst werden sollte, um ein Verständnis für das große Potenzial gewerkeübergreifender Optimierungen zu entwickeln (siehe Spaun, S. & al: 2019).
Das bedeutet auch, dass die Betrachtung sich zunehmend vom Einzelgebäude auf die Quartiersebene verlagern sollte. Dieser Wechsel der Ebenen, weg vom singulären Element hin zum Verbund bringt zwar einen hohen Komplexitätsgrad mit sich, vor allem wenn es sich um die Sanierung/Nachverdichtung von Bestandsquartieren handelt, ermöglicht dafür aber die Entwicklung optimierter Gesamtsysteme auf Quartiersebene. Dies ist auch deshalb bedeutsam, weil Gebäude als ein wichtiger Baustein in einem künftigen Energiesystem gesehen werden: sie können die Rolle der Stromproduzenten mittels PV auf Dach und/oder Fassade übernehmen und zugleich durch netzdienliches Verhalten zu einer Stabilisierung des Stromnetzes beitragen, zum Beispiel mittels Betonkernaktivierung in Kombination mit der Nutzung von Windüberschussenergie (siehe Spaun, S. & al: 2019) für das Heizen und Kühlen. Ziel ist es dabei die Wärmezufuhr auf jene Zeiten zu beschränken, in denen erneuerbarer Strom (Windüberschussstrom) im Überschuss und demnach kostengünstig zur Verfügung steht (Holzer, P. & al, 2018). Voraussetzung dafür ist allerdings das Vorhandensein digitaler Infrastruktur (in den Wocheneinheiten 2 und 3 werde ich darauf näher eingehen).
Gebäude spielen auch eine Rolle bei Klimawandelanpassungen, zum Beispiel bei einer nachhaltigen Flächennutzung (Nutzungsvielfalt) und der Entstehung von Urban Heat Islands (Anpassung an Extremwetterereignisse) und sie sind eng verbunden mit den Bereichen Lebensqualität und Teilhabe zum Beispiel in Hinblick auf den Zugang zu Wohnraum und auch in Bezug auf Gesundheit, denn es macht einen Unterschied, ob das Gebäude an einer vielbefahrenen, lauten Straße steht oder in einem sogenannten Superblock (mehr dazu in Woche 5) mit gut gestaltetem öffentlichen Raum.
Transformation der Energiesysteme
Zentrales Ziel aller Klimaschutzbemühungen ist eine weitestgehende Dekarbonisierung der Energiesysteme bis Mitte 2050 und zwar auf globaler Ebene. Dekarbonisierung bedeutet, dass sowohl der Ausbau Erneuerbarer Energien in kürzester Zeit stattfinden wird müssen als auch eine Steigerung bei der Energieeffizienz. Denn eine wesentliche Grundvoraussetzung für das Gelingen der Transformation der Energiesysteme ist, dass die Energienachfrage im selben Zeitraum nicht zu stark ansteigt und damit alle Bemühungen konterkariert.
Dieser Umbau wird auch die Planung städtischer Energieversorgung gravierend verändern: Die Energieversorgung für Wärme, Verkehr und Elektrizität (Strom) wurden, so wie bereits für den Gebäudebereich beschrieben, bisher unabhängig voneinander betrachtet. In künftigen Konzepten werden Sektoren gekoppelt bzw. Hybridnetze entwickelt: „Hierbei handelt es sich um das Konzept der gemeinsamen Planung und Auslegung sowie des gemeinsamen Betriebs unterschiedlicher Energiedomänen, insbesondere des Stromnetzes, des Fernwärme-/Kältenetzes und des Gasnetzes, ggf. auch anderer Infrastrukturen wie des Abwassernetzes oder des Straßennetzes“ (siehe Schmidt, R.-R., 2017). Teil dieser integrierten Systeme sind dann Umwandlungstechnologien und Speicherlösungen, um auf die Volatilität der erneuerbaren Energienutzung und der Variabilität der Energienachfrage reagieren zu können (siehe Fellner, M. & al, 2018: 31f).
Mit der Integration funktionaler Speichertechnologien wie Power-to-Heat (P2H), Power to Gas (P2G) und auch reiner Energiespeicher für Strom, Wärme und Kälte sowie eines Demand Side Managements (DSM) können der Bezug vom Netz und die Einspeisung in das Netz nicht nur energetisch, sondern teilweise auch leistungsmäßig reduziert werden; die Erhöhung des Eigenverbrauchs trägt noch einmal zu einer Reduktion des Energiebezug vom Netz bei (siehe Fellner, M. & al, 2018: 32).
„Dies hat eine Verringerung der operativen Wechselwirkungen mit den (Verteil-)Netzen zur Folge. Diese Verringerung hat für den Netzbetreiber die größten technischen wie auch wirtschaftlichen Auswirkungen.“ (siehe Fellner, M. & al, 2018: 32).
Diese Entwicklung führt zu einer enormen Erhöhung der Komplexität, nicht nur weil die Planungsprozesse andere sind, sondern auch weil die Verarbeitung der anfallenden (Echtzeit-)Datenmengen nur noch mit Unterstützung digitaler Technologien möglich sein wird.
Mobilität
Der Verkehrssektor zählt zu jenen Bereichen, die neben der Industrie, ein besonders hohes Potenzial hinsichtlich der Reduktion von Treibhausgasen hat; Ursache sind die Zuwachsraten in diesem Sektor. Laut IPCC (2021) wird es nicht ausreichen mehr Hybridautos auf die Straßen zu bringen, stattdessen wird es notwendig sein den Mobilitätssektor als Gesamtes klimaneutral zu machen.
Das bedeutet, dass die forcierte Umsetzung von Maßnahmen wie Ausbau des ÖPNV (öffentlicher Personennahverkehr) und Vernetzung der Verkehrsmittel oder auch eine Umsetzung der Prinzipien der Stadt der kurzen Wege bzw. der 15-Minuten-Stadt notwendig werden, ohne dass aus letzteren Gated Communities entstehen.
Im Video 15 Minuten Stadt | Von der Vision zur ersten gelebten Umsetzung erklärt Prof. Carlos Moreno (IAE Paris – Sorbonne University) das Konzept:
In Woche 9: Mobilität und Stadt I und Woche 10: Mobilität und Stadt II aus dem MOOC Smart Cities finden Sie eine ausführliche Darstellung des Bereichs Verkehr. ao. Univ.-Prof Günter Emberger führt Sie durch diese beiden Wochen.
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