Die klimafreundliche Wärmeversorgung und CO2-Reduktion im Gebäudesektor rücken weiter in den Fokus der Klimaschutz-Aktivitäten. Denn eines wird immer deutlicher: Klimaneutrale Gebäude, Quartiere und Städte sind ein Erfolgsfaktor für den Klimaschutz. Das Heizen, Kühlen, Belüften, Beleuchten und die Warmwasserversorgung von Gebäuden beanspruchen aktuell mehr als ein Drittel des gesamten deutschen Energieverbrauchs. Allein diese Zahl zeigt das enorme Potenzial von urbanen Energielösungen. Durch sie können bedeutende Mengen an Energie und CO2-Emissionen eingespart werden.

2045 ist dabei die entscheidende Frist. Bis dahin müssen gemäß Klimaschutzgesetz alle Gebäude in Deutschland klimaneutral sein. Dies betrifft nicht nur Verwaltungsgebäude oder öffentliche Gebäude, sondern in der Tat alle Gebäude, einschließlich privater Wohnhäuser. Überall gilt es, den Energieverbrauch der Gebäude deutlich zu senken und die genutzten Energieträger auf erneuerbare Quellen umzustellen. Die Zielrichtungen von urbanen Energielösungen sind daher vielfältig und betreffen zum Beispiel städtebauliche Entwicklungen, moderne Infrastrukturen und Nachhaltigkeitskriterien.

Tatsächlich haben klimafreundliche Gebäude und Quartiere auch über den Klimaschutz hinaus viele Vorteile, wie Martin Bornholdt von der Deutschen Unternehmensinitiative Energieeffizienz erklärt: „Für Mieter sind sie die beste Versicherung gegen steigende Neben- und Heizkosten. Besitzern garantieren sie den Werterhalt des eigenen Gebäudes. Regionale Unternehmen und Handwerksbetriebe profitieren von den Bauaktivitäten. Kommunen mit klimafreundlichen Quartieren werden zu Vorreitern mit Wettbewerbsvorteil. Und für die Industrie steigt durch Energieeinsparungen im Gebäudesektor die Versorgungssicherheit, wodurch der Industriestandort Deutschland gestärkt wird.“

Das Geld, das wir in Deutschland in klimaneutrale Gebäude und Quartiere stecken, fließt in die Weiterentwicklung im eigenen Land und ersetzt teure Gas- und Ölimporte von teils zweifelhafter Herkunft. Das bringt mehr Lebensqualität bei steigender Energieunabhängigkeit.

Martin Bornholdt, Deutsche Unternehmensinitiative Energieeffizienz e. V., Berlin

Dennoch: Klimaneutralität im Gebäudesektor bis zum Jahr 2045 ist ein überaus ambitioniertes Ziel. Umso wichtiger sind die Umsetzungen und die Forschungsaktivitäten in Nordrhein-Westfalen und in Deutschland, die von vielen Seiten und mit großer Motivation vorangetrieben werden.

 

Stegerwaldsiedlung Köln
© MWIDE NRW / Hans Blossey

Klimaschutzsiedlungen

Klimagerechtes Wohnen seit 2009

Umgesetzt werden Konzepte für klimafreundliches und zukunftsweisendes Wohnen bereits seit 2009 über die „100 Klimaschutzsiedlungen in Nordrhein-Westfalen“. Dort werden moderne Energiekonzepte eingesetzt, die die wärmebedingten CO2-Emissionen und die Energiekosten auf ein niedriges Niveau bringen. Zusätzlich zeichnen sich Klimaschutzsiedlungen durch städtebauliche, architektonische und soziale Qualitäten aus. Heute sind 57 Klimaschutzsiedlungen fertiggestellt, 31 befinden sich im Bau und 12 in der Planung. Nach Fertigstellung aller Klimaschutzsiedlungen werden dort rund 25.000 Menschen leben – und schon heute werden dort pro Wohnung durchschnittlich 1,3 Tonnen Treibhausgasemissionen eingespart.

 

KlimaQuartier.NRW

Next Level bei der Umsetzung

Das im Juni 2022 veröffentlichte Programm KlimaQuartier.NRW geht noch einige Schritte weiter als die Klimaschutzsiedlungen: Betrachtet und optimiert werden beim KlimaQuartier.NRW nicht mehr einzelne Gebäude als voneinander abgegrenzte Einheiten, sondern Quartiere, in denen die Gebäude miteinander vernetzt sind.

Wenn wir lediglich einzelne Gebäude betrachten, schaffen wir die
Energiewende nicht. Enabler sind die Quartiere.

Dr. Volker Breisig, PricewaterhouseCoopers (PwC) GmbH
moderne klimagerechte Gebäude
© Gyula Gyukli – stock.adobe.com

Neu sind außerdem die Standards, die für das KlimaQuartier.NRW höher angesetzt sind als für die Klimaschutzsiedlungen. Sie beziehen sich auf die Qualität der Gebäudehülle, auf die Energieeffizienz, die lokale Erzeugung von erneuerbaren Energien sowie auf die technische Infrastruktur für Wärme/Kälte, Strom und Mobilitätsanwendungen. Und: Man konzentriert sich beim KlimaQuartier.NRW nicht allein auf die Konzeptions- und Bauphase, sondern blickt darüber hinaus: Auch im laufenden Betrieb, im Wohnalltag, gibt es ein technisches Monitoring des KlimaQuartiers.NRW. Damit soll vor allem nachvollzogen werden, ob die Theorie der Praxis gerecht wird. Zum Beispiel können über das Monitoring Rebound-Effekte und technische Fehler aufgedeckt werden. Ein KlimaQuartier.NRW soll ein emissionsarmer und lebenswerter Ort sein, mit einem CO2-freien Wärme- und Stromkonzept und von hoher städtebaulicher Qualität. „Natürlich sind es Gebäude und Quartiere, um Energie zu sparen – aber es sind vor allem Orte zum Wohnen, Arbeiten und Leben“, fasst es Matthias Nerger vom nordrhein-westfälischen Landesministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie (MWIKE) zusammen.

Wie wird nun ein Quartier zu einem KlimaQuartier.NRW? Alle Anforderungen, Standards und konkreten Kennzahlen, die dafür erfüllt sein müssen, finden sich in dem neuen Planungsleitfaden KlimaQuartier.NRW. Er richtet sich explizit an die „Macher“: an Kommunen (Politik und Verwaltung), an Immobilienunternehmen, -investoren und -genossenschaften, an Energieversorger und Stadtwerke, an Technologieanbieter, an Baugewerbe und Handwerk, an Energieplaner und Architekten, an Mobilitätsdienstleister und Verkehrsunternehmen und an viele mehr. „Sprechen Sie uns an, wenn Sie so ein Projekt planen“, motiviert Matthias Nerger. „Wir wollen Sie unterstützen und damit die Hemmnisse für klimafreundliche Quartiere weiter abbauen!“

Wen muss ich eigentlich alles am Tisch haben, um ein Quartier von vorne bis hinten durchzudenken? Und was brauche ich, um ein Quartier zu versorgen? Für solche Fragen genauso wie für das Netzwerken ist der Planungsleitfaden KlimaQuartier.NRW Gold wert. Plötzlich ist man in einem Konsortium mit Gleichgesinnten, die etwas bewegen wollen.

Dr. Jürgen Bock, Stadtwerke Herne AG

Solar Decathlon Europe

Olympiade der Forschung

Nicht nur in der Umsetzung, auch in der Forschung zu urbanen Energielösungen bewegt sich viel. Technologien werden verfeinert, neue Ideen und Anwendungsmöglichkeiten werden entwickelt.

Besonders frischer Wind kommt vom studentischen Wettbewerb Solar Decathlon Europe. Dort bauen internationale Hochschul-Teams klimafreundliche und nachhaltige Demonstrationsgebäude auf. Schon allein das Design der Gebäude vermittelt Modernität und innovative Konzepte. Nachhaltige Materialien wie Holz und Recycling-Produkte sind kombiniert mit modernen Technologien wie intelligenten Steuerungsmodulen und automatisiert bewegten Lüftungslamellen und mit überraschenden Gestaltungsideen wie großflächigem Fotodruck auf der Fassade und halb verschmolzenen Glasstrukturen im Innenraum. Auch die Wohnkonzepte für die Häuser sind erfrischend: Es geht viel um das soziale Zusammenleben, um gemeinschaftlich genutzte Bereiche und um Sharing-Modelle. Der Solar Decathlon Europe ist ein Raum, in dem sich die Studierenden ausprobieren dürfen. Denn unkonventionelle Ideen führen nicht selten zu neuartigen, zuvor nicht vorstellbaren Lösungen.

jubelnde Studierende bei der finalen Preisverleihung des Solar Decathlon Europe
© SDE 21-22

Der Solar Decathlon Europe ist aber auch ein Wettbewerb. Angelehnt an den olympischen Zehnkampf („Dekathlon“) werden die Häuser der Hochschul-Teams in zehn Disziplinen bewertet; darunter die Disziplinen Nachhaltigkeit, Energie-Performance, Komfort, urbane Mobilität, Architektur und Innovation. Immer wieder werden dafür auch Messungen in den Häusern durchgeführt: Wie schnell trocknet Wäsche in den Räumen? Wie verändert sich das Raumklima bei einer Dinner-Party mit mehreren Gästen? Auf Grundlage dieser Messungen wird für jede Disziplin ein Award verliehen und am Ende der zweiten Wettbewerbswoche ein Gesamtsieger gekürt. In Wahrheit jedoch sind alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer Sieger: Sie haben Ideen und Konzepte entwickelt, technologische, fachliche und organisatorische Herausforderungen gemeistert, selbst Hand angelegt und die Häuser aufgebaut, interkulturellen Zusammenhalt erlebt – und unglaublich wertvolle Erfahrungen für die Zukunft gewonnen.

In zwei Wochen haben wir hier alles aufgebaut. Zwei Wochen Bauzeit – das ist quasi nichts. Aber wir sind fertig geworden, wir haben das geschafft. Wir sind so stolz.

Maren Leyendecker, Teilnehmerin am Solar Decathlon Europe 21/22 im Team MIMO und Architekturstudentin an der Hochschule Düsseldorf

So ist es nicht verwunderlich, dass der Gang durch die Demonstrationsgebäude des Solar Decathlon Europe inspiriert – nicht nur Gleichgesinnte aus der Forschung, sondern auch ganz praktisch. „Das gefällt mir! Kann ich das Konzept auch für mein Bauprojekt nutzen?“, fragt prompt ein Investor.

 

Blick über die Gebäude des Living Lab NRW
© SDE 21-22

Living Lab NRW

Spielfeld für Forschung und Bildung

Acht Demonstrationsgebäude des Solar Decathlon Europe 21/22 verbleiben über den Wettbewerbszeitraum hinaus in Wuppertal und werden zum Living Lab NRW – und damit zu einem Ort für Bildung und Forschung. Und nicht nur das: Das Living Lab NRW soll die zentrale Forschungs- und Bildungseinrichtung des Landes Nordrhein-Westfalen für klimaneutrales Bauen und nachhaltiges Wohnen in der Stadt der Zukunft sein.

In diesem Rahmen werden fünf Doktorandinnen und Doktoranden von nordrhein-westfälischen Hochschulen und Universitäten die Gebäude des Solar Decathlon Europe nutzen, um aktuelle Forschungsfragen zu untersuchen. Das Besondere für sie ist die Forschungsumgebung: Die Gebäude sind nicht nur mit moderner Technologie ausgestattet, an Infrastrukturen wie Wärme und Strom angeschlossen und voll funktionsfähig – sie sind auch untereinander vernetzt. Mit diesem Setting ermöglichen die Gebäude Experimente und Tests in realen Dimensionen, die bisher üblicherweise nur im Labormaßstab möglich sind. Die Forschung im vom Land Nordrhein-Westfalen geförderten Living Lab NRW unterstützt damit einen wichtigen Schritt für den Transfer von Forschungsergebnissen in die Praxis.

Zudem betrachten die Doktorandinnen und Doktorranden die Gebäude und ihre Arbeit daran aus ganz unterschiedlichen fachlichen Perspektiven. Im Austausch untereinander kann daher jeder vom anderen lernen und neue Anregungen für die eigene Forschung mitnehmen. Zum Beispiel begegnen sich Sichtweisen aus der Ingenieurtechnik, aus der Physik, aus der Architektur und aus dem Gesundheitsbereich – und bereichern sich gegenseitig.

Das Living Lab NRW bietet mit den Demonstrationsgebäuden des Solar Decathlon Europe eine sehr wertvolle und überhaupt nicht selbstverständliche Forschungsumgebung.

Prof. Dr. Susanne Rexroth, Fachgebiet „Regenerative Energien und Klimagerechtes Bauen“ an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin und Jurorin für die zu vergebenden Doktorandenstellen im Living Lab NRW

Der zweite Schwerpunkt des Living Lab NRW liegt auf der Bildung. Und so wird dort ein Lehr-, Lern- und Veranstaltungsort geschaffen, an dem Schul- und Hochschulbildung sowie handwerkliche Ausbildung gemeinsam den Blick auf das energieeffiziente Bauen fokussieren, zusammen lernen und letztendlich eine wertvolle Expertise aufbauen. Nicht nur Studierende sind also zum Living Lab NRW eingeladen, sondern ausdrücklich auch Auszubildende und Schülerinnen und Schüler aus ganz Nordrhein-Westfalen. Darüber hinaus sucht das Living Lab NRW auch den Kontakt zu den Bürgerinnen und Bürgern. Dafür werden zum Beispiel Führungen durch die Gebäude des Solar Decathlon Europe angeboten und es wird zu Ausstellungen und themenbezogene (Fach-)Veranstaltungen eingeladen.

Insgesamt bleibt das Gelände des Solar Decathlon Europe 21/22 in Wuppertal damit auch für die kommenden Jahre ein Ort, der alle Besucherinnen und Besucher zum klimagerechten Wohnen und Leben in der Stadt inspirieren kann.

 

Fazit

Lösungen für den urbanen Raum sind ein wesentlicher Erfolgsfaktor für den Klimaschutz und das Ziel der Klimaneutralität 2045. Die nordrhein-westfälische Landesregierung fördert deshalb wichtige Projekte aus diesem Bereich und unterstützt damit sowohl die ganz praktische Umsetzung vor Ort – zum Beispiel über das KlimaQuartier.NRW und die Klimaschutzsiedlungen – als auch die Forschung an weiteren Lösungen – wie über das Living Lab NRW und den Solar Decathlon Europe.

KlimaQuartier. NRW

Alle Kriterien, Anforderungen und Standards an ein KlimaQuartier.NRW finden Sie im Planungsleitfaden der Landesregierung.

zum Planungsleitfaden

Gewinner-Team

Gewinner des Solar Decathlon Europe 21/22 ist das Team aus Karlsruhe mit RoofKIT. Was zeichnet dieses Haus besonders aus? Hier finden Sie die Details.

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