Partner im Projekt FlexQuartier (von links): Prof. Stefan Lechner, THM-Vizepräsident Prof. Olaf Berger, Matthias Funk (Stadtwerke Gießen) und Holger Hölscher (Stadtplanungsamt Gießen) Das Bundeswirtschaftsministerium fördert ein Forschungsprojekt der TH Mittelhessen mit vier Millionen Euro. Ziel ist die energieeffiziente Ausstattung eines neuen Stadtquartiers in Gießen. Neben Projektleiter Prof. Dr. Stefan Lechner vom Zentrum für Energietechnik und Energiemanagement (etem.THM) sind weitere Wissenschaftler der Fachbereiche Maschinenbau und Energietechnik, Elektro- und Informationstechnik sowie Bauwesen beteiligt. Die THM kooperiert mit der Stadt Gießen, den Stadtwerken Gießen, der Mittelhessen Netz GmbH und der Smart Power GmbH, einem Spezialisten für Batterie-Speichertechnologien aus Feldkirchen bei München. Die Partner erhalten weitere 700.000 Euro an Fördermitteln. Das Projekt hat eine Laufzeit von vier Jahren.

Die Stadt Gießen plant am östlichen Innenstadtrand auf dem ehemaligen US-Motorpool-Gelände ein neues Quartier mit über 300 Wohnungen und Gewerbebauten. Auf mindestens 50 Prozent der Wohndachflächen sollen Photovoltaikanlagen errichtet werden. Insgesamt soll dort eine Photovoltaikleistung zwischen 500 und 1500 Kilowatt installiert werden.
Solarenergie fällt auch an, wenn man sie nicht braucht. Und in den Nachtstunden erzeugen Photovoltaikanlagen keinen Strom. Soll die Energiewende gelingen, benötigt man deshalb Speicher, um die stark schwankende Einspeisung von Strom auszugleichen und das Stromnetz zu stabilisieren.

Kernstück des Energiemanagements im geplanten Quartier ist ein neuartiges Speichersystem, das drei verschiedene Technologien kombiniert. In einem Hochtemperaturspeicher werden elektrische Heizelemente aus überschüssigem Strom Wärme von bis zu 1100 Grad erzeugen. Diese wird in Keramikelementen gespeichert. Bei Bedarf wird sie über eine Gasturbine in Strom und Heizenergie umgewandelt. Die dabei entstehende Abwärme wird im Fernwärmenetz, in einem großvolumigen Warmwasserspeicher und mittels Wärmepumpe genutzt. Drittes Element des Systems ist ein zentraler Batteriespeicher für Strom.

Die Projektpartner erwarten, dass die erneuerbaren Energien im Sommerhalbjahr einen wesentlichen Teil des Bedarfs für Strom, Wärme und Elektromobilität im Viertel decken werden. Wie das Speichersystem über die Quartiersgrenzen hinaus nutzbar ist, wollen die Wissenschaftler ebenfalls untersuchen. Lechner nennt als Hauptziel des Projekts, „die energetischen und sektorübergreifenden Flexibilitätspotentiale nach innen, aber auch über die Quartiersgrenzen hinaus technisch und wirtschaftlich nutzbar zu machen und diese in eine neue Systematik zur Quartiersentwicklung zu integrieren“.

Den Modellcharakter des Vorhabens betont THM-Vizepräsident und etem-Sprecher Prof. Olaf Berger: „Die erarbeiteten Lösungen werden nicht nur für die Stadt Gießen von Bedeutung sein. Sie können überregional als Vorlage für die Planung energetisch integrierter Stadtquartiere der Zukunft dienen, in denen der Energiebedarf auf dem Strom-, Wärme- und Verkehrssektor effizient gedeckt wird.“

Um Quartiersspeicher wirtschaftlich betreiben zu können, sind allerdings Änderungen im Energierecht nötig, erläutert Dr. Fabio Longo, der die THM berät. Der Fachanwalt für Verwaltungs- und Energierecht weist darauf hin, dass die derzeitige Struktur aus Abgaben und Umlagen noch nicht auf den Betrieb von Energiespeichern ausgelegt ist.