Energetische Stadtraumtypen. (eBook)

Cover 1
Titelei 2
Impressum 3
Vorwort 5
Einleitung 7
Im Baukasten enthalten – das Stadtklima 9
Die vernetzte Stadt als (selbst-)versorgende Infrastruktur 11
Energetische Stadtraumtypologie 14
Vom Einzelgebäude zum Stadtausschnitt 15
Lesehilfe Steckbriefe 19
Siedlungsräume 22
Siedlungsräume als energetische Stadtraumtypen 23
Energetischer Stadtraumtyp 1 25
Energetischer Stadtraumtyp 2 33
Energetischer Stadtraumtyp 3 39
Energetischer Stadtraumtyp 4 45
Energetischer Stadtraumtyp 5 53
Energetischer Stadtraumtyp 6 59
Energetischer Stadtraumtyp 7 65
Energetischer Stadtraumtyp 8 71
Energetischer Stadtraumtyp 9 79
Energetischer Stadtraumtyp 10 85
Freiräume 94
Freiräume als energetische Stadtraumtypen 95
Energetischer Stadtraumtyp 11 99
Energetischer Stadtraumtyp 12 103
Energetischer Stadtraumtyp 13 107
Energetischer Stadtraumtyp 14 111
Energetischer Stadtraumtyp 15 113
Energetischer Stadtraumtyp 16 115
Energetischer Stadtraumtyp 17 117
Energetischer Stadtraumtyp 18 119
Energetischer Stadtraumtyp 19 121
Energetischer Stadtraumtyp 20 123
Energetischer Stadtraumtyp 21 124
Energetischer Stadtraumtyp 22 125
Energetischer Stadtraumtyp 23 126
Energetischer Stadtraumtyp 24 127
Energetischer Stadtraumtyp 25 128
Einzelelemente 130
Sonderbauten als energetische Einzelelemente 131
Urbane regenerative Energienutzung 136
Regenerative Energien im urbanen Raum 137
Technologien zur gebäudenahen Energienutzung 142
Photovoltaik (PV) 143
Solarthermie 145
Hybridkollektor (PVT) 147
Wärmepumpe (WP) 149
Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) 155
Verbrennungskessel 161
Freiraumbezogene regenerative Energienutzung 166
Beispiele Anwendung 180
Energetische Stadtbausteine in der Praxis 181
Anhang 192
Glossar 193
Diagrammatische Darstellungen 195
Begriffserläuterungen 196
Datengrundlagen 205
Quellenverzeichnis 211
Abbildungsverzeichnis 222
Abbildungen 188
Fig.:?Wie spare ich Energie in meiner Stadt?Quelle: Hegger, Dettmar 2014 7
Fig.:?AnalyseQuelle: Hegger, Dettmar 2014 7
Fig.:?Vertiefung urbane regenerativeEnergienutzungQuelle: Hegger, Dettmar 2014, aktualisiert 2019 8
Fig.:?KonzeptentwicklungQuelle: Hegger, Dettmar 2014 8
Fig.:?SimulationQuelle: Hegger, Dettmar 2014 8
Fig.:?Thermografische Befliegung, Marl, gegen 7 UhrQuelle: Evi Müllers, IMM Infrarot-Messtechnik, Sommer 2018 9
Fig.:?Thermografische Befliegung, Marl, gegen 17?UhrQuelle: Evi Müllers, IMM Infrarot-Messtechnik, Sommer 2018 9
Fig.:?Thermografische Befliegung, Remscheid, gegen 17?UhrQuelle: Evi Müllers, IMM Infrarot-Messtechnik, Sommer 2018 9
Fig.:?Thermografische Befliegung, Remscheid, gegen 17?UhrQuelle: Evi Müllers, IMM Infrarot-Messtechnik, Sommer 2018 10
Fig.:?Charakteristik des Stadtklimas (stärkste Ausprägung des Wärmeinseleffekts in austauscharmen Abend- und Nachtstunden, maximaler Temperaturunterschied zum Umland ca. + 10 K)Quelle: Dettmar, J. Gienke, J.
Fig.:?Innerstädtische Bebauungsvarianz an Gebäudemorphologien, Baualtersklassen und Eignungen zur energetischen Sanierung und Adaption von Systemen zur regenerativen EnergiegewinnungFoto: C. Drebes 11
Fig.:?Energiewende, Mobilitätswende, Ressourcenwende. Beispiele an Herausforderungen zukünftiger StadtentwicklungFoto: C. Drebes 12
Fig.:?Urbane Gebäude- und Freiraumstrukturen als Potenziale desvernetzten SiedlungsraumsQuelle: Hegger, Dettmar 2014 15
Fig.:?Vom Einzelgebäude zum ­StadtausschnittQuelle: Hegger, Dettmar 2014 16
Fig.:?Die Stadt als »Baukastenprinzip«Quelle: Hegger, Dettmar 2014 17
Fig.:?Das Gebiet als Kombination aus Sektionen unterschiedlicher Art (wie z.?B. EST, VRT, EE, WFT)Quelle: Basierend auf Hegger, Dettmar 2014, verändert durch S. Sieber 2019 18
Fig.:?Beispielseite »Kurzbeschreibung«Quelle: Hegger, Dettmar 2014 19
Fig.:?Beispielseite »Kennwerte«Quelle: Hegger, Dettmar 2014 19
Fig.:?Beispielseite »Stadtklimatische Bewertung«Quelle: Hegger, Dettmar 2014 19
Fig.:?Beispielseite »Flächenaufteilung und Potenzialflächen«Quelle: Hegger, Dettmar 2014 20
Fig.:?Beispielseite »Potenziale und Bedarfe«Quelle: Hegger, Dettmar 2014 20
Fig.:?EST1Quelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 23
Fig.:?EST7Quelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 23
Fig.:?EST9Quelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 23
Fig.:?Prozess zur Spezifizierung eines SiedlungsraumsQuelle: Hegger, Dettmar 2014 24
Fig.:?Bebauung, StrukturQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 25
Fig.:?Bebauung, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 25
Fig.:?Bebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 25
Fig.:?Stadtklimatische Bewertung des EST1Quelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014, Überarbeitung Sieber 2019 28
Fig.:?Begrünte Gärten als Teil von Frisch- und Kaltluftschneisen zur Frischluftversorgung und nächtlichen Abkühlung des StadtgebietesQuelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014 28
Fig.:?EST1 – Mischtyp, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 31
Fig.:?EST1a – Ein- und Zweifamilienhäuser, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 31
Fig.:?EST1b – Mehrfamilienhäuser,OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 31
Fig.:?EST1 – MischtypBebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 32
Fig.:?EST1a – Ein- und Zweifamilienhäuser Bebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 32
Fig.:?EST1b – MehrfamilienhäuserBebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 32
Fig.:?Bebauung, StrukturQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 33
Fig.:?Bebauung, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 33
Fig.:?Bebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 33
Fig.:?Stadtklimatische Bewertung des EST2Quelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014, Überarbeitung Sieber 2019 36
Fig.:?Begrünte Gärten als Teil von Frisch- und Kaltluftschneisen zur Frischluftversorgung und nächtlichen Abkühlung des StadtgebietesQuelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014 36
Fig.:?Bebauung, StrukturQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 39
Fig.:?Bebauung, OrthophotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 39
Fig.:?Bebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 39
Fig.:?Stadtklimatische Bewertung des EST3 42
Fig.:?Vermeidung von Barrieren durch Bebauung, Bäume oder Wälle zum Erhalt der LuftschneisenQuelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014 42
Fig.:?Bebauung, StrukturQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 45
Fig.:?Bebauung, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 45
Fig.:?Bebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 45
Fig.:?Stadtklimatische Bewertung des EST4Quelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014, Überarbeitung Sieber 2019 48
Fig.:?Vermeidung von Barrieren wie Bebauung, Wälle oder Bäume zum Erhalt von LuftschneisenQuelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014 48
Fig.:?EST4 – Mischtyp, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 51
Fig.:?EST4a – Ketten- und Zeilenhochhäuser, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 51
Fig.:?EST4b – Punkthochhäuser, ­OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 51
Fig.:?EST4 – MischtypBebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 52
Fig.:?EST4a – Ketten- und ZeilenhochhäuserBebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 52
Fig.:?EST4b – PunkthochhäuserBebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 52
Fig.:?Bebauung, StrukturQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 53
Fig.:?Bebauung, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 53
Fig.:?Bebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 53
Fig.:?Stadtklimatische Bewertung des EST5Quelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014, Überarbeitung Sieber 2019 56
Fig.:?Grünflächen als Teil von Frisch- und Kaltluftschneisen zur Frischluftversorgung und nächtlichen Abkühlung in verdichteten StadtraumtypenQuelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014 56
Fig.:?Bebauung, StrukturQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 59
Fig.:?Bebauung, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 59
Fig.:?Bebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 59
Fig.:?Stadtklimatische Bewertung des EST6Quelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014, Überarbeitung Sieber 2019 62
Fig.:?Begrünte Gärten als Teil von Frisch- und Kaltluftschneisen zur Frischluftversorgung und nächtlichen AbkühlungQuelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014 62
Fig.:?Bebauung, StrukturQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 65
Fig.:?Bebauung, OrthophotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 65
Fig.:?Bebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 65
Fig.:?Stadtklimatische Bewertung des EST7Quelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014, Überarbeitung Sieber 2019 68
Fig.:?Einzelne Bäume und kleine Grünflächen zur thermischen Entlastung in der verdichteten AltstadtQuelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014 68
Fig.:?Bebauung, StrukturQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 71
Fig.:?Bebauung, OrthophotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 71
Fig.:?Bebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 71
Fig.:?Stadtklimatische Bewertung des EST8Quelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014, Überarbeitung Sieber 2019 74
Fig.:?Einzelne Bäume und kleine Grünflächen zur thermischen Entlastung in der verdichteten InnenstadtQuelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014 74
Fig.:?EST8 – Großstadt, OrthophotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 77
Fig.:?EST8a – Mittelstadt, OrthophotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 77
Fig.:?EST8b – Kleinstadt, OrthophotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 77
Fig.:?EST8 – GroßstadtBebauung, PerspektiveFoto: C. Drebes 2018 78
Fig.:?EST8a – MittelstadtBebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 78
Fig.:?EST8b – KleinstadtBebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 78
Fig.:?Bebauung, StrukturQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 79
Fig.:?Bebauung, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 79
Fig.:?Bebauung, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 79
Fig.:?Energieschnitt EST9Grafik: AND. Studio für Architektur und Nachhaltigkeitsdesign (2018) 81
Fig.:?Stadtklimatische Bewertung des EST9Quelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014, Überarbeitung Sieber 2019 82
Fig.:?Begrünte Freiflächen als Teil von Frisch- und Kaltluftschneisen und zur thermischen Entlastung des ESTQuelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014 82
Fig.:?Bebauung, StrukturQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 85
Fig.:?Bebauung, OrthophotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 85
Fig.:?Bebauung, PerspektiveFoto: N. Pfoser 2017 85
Fig.:?Energieschnitt EST10Grafik: AND. Studio für Architektur und Nachhaltigkeitsdesign (2018) 87
Fig.:?Stadtklimatische Bewertung des EST10Quelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014, Überarbeitung Sieber 2019 88
Fig.:?Unversiegelte oder begrünte Freiflächen als Teil von Frisch- und Kaltluftschneisen und zur thermischen Entlastung des ESTQuelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014 88
Fig.:?EST10 – Mischtyp, OrthophotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 91
Fig.:?EST10a – hallenförmiges Gewerbe, OrthophotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 91
Fig.:?EST10b – zeilenförmiges Gewerbe, OrthophotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 91
Fig.:? EST10a-1 und EST10b-1: schematische Darstellung von Ansicht, Schnitt und typischen DachformenGrafik: AND. Studio für Architektur und Nachhaltigkeitsdesign (2018) 91
Fig.:? EST10a-2 und EST10b-2: schematische Darstellung in Ansicht, Schnitt und typischen DachformenGrafik: AND. Studio für Architektur und Nachhaltigkeitsdesign (2018) 92
Fig.:? EST10a-3 und EST10b-3: schematische Darstellung von Ansicht, Schnitt und typischen DachformenGrafik: AND. Studio für Architektur und Nachhaltigkeitsdesign (2018) 92
Fig.:?Freie stehende Gewerbehalle mit ver­einzelter Verschattung durch Baum­bestand und Oberlichtern Typ?a-1Foto: N. Pfoser 2017 92
Fig.:?Logistikhalle mit vereinzelten Überständen und umgebender Bebauung Typ?a-2Foto: N. Pfoser 2017 92
Fig.:?Zeilenförmiger GewerbebauTyp b-3Foto: N. Pfoser 2017 92
Fig.:?EST11Quelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 95
Fig.:?EST16Quelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 95
Fig.:?EST20Foto: S. Sieber 2009 95
Fig.:?StadtstraßeQuelle: Hegger, Dettmar 2014 96
Fig.:?Straßenformen nach den »Richtlinien für die Anlage von Stadtstraßen« (RASt)Quelle: Hegger, Dettmar 2014 96
Fig.:?Endenergieverbrauch in Deutschland nach Sektoren, Stand 2017eigene Darstellung basierend auf Zahlen des Umweltbundesamts, Stand 07/2018 97
Fig.:?Von links nach rechts:EST20 – stehende Gewässer: natürliche und künstliche Seen, Teiche und Wasserelemente EST21 – Fließgewässer: natürliche und künstliche Flussläufe, Bäche und Kanäle
Fig.:?FließgewässerQuelle: Hegger, Dettmar 2014 98
Fig.:?AckerflächeFoto: S. Sieber 2019 98
Fig.:?WaldFoto: S. Sieber 2018 98
Fig.:?Freiraum, StrukturQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 99
Fig.:?Freiraum, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 99
Fig.:?Freiraum, PerspektiveFoto: S. Sieber 2019 99
Fig.:?Stadtklimatische Bewertung des EST11Quelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 100
Fig.:?Städtische Grünsysteme wirken als Lüftungsschneisen für Kalt- und Frischluft.Quelle: Dettmar, Gienke, Sieber 2014 100
Fig.:?Freiraum, StrukturQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 103
Fig.:?Freiraum, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 103
Fig.:?Freiraum, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 103
Fig.:?Stadtklimatische Bewertung des EST12Quelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 104
Fig.:?Energetische Betrachtung des EST12Quelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 105
Fig.:?Freiraum, StrukturQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 107
Fig.:?Freiraum, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 107
Fig.:?Freiraum, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 107
Fig.:?Stadtklimatische Bewertung des EST13Quelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 108
Fig.:?Energetische Betrachtung des EST13Quelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 109
Fig.:?Bahnkörper, OrthophotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 111
Fig.:?Straßenbündiger BahnkörperQuelle: Hegger, Dettmar 2014 111
Fig.:?RasengleisFoto: S. Sieber 2006 111
Fig.:?Potenziale der BahnkörperQuelle: basierend auf Hegger, Dettmar et al. 2012, verändert durch Bender, Fiedler und Sieber 2019 112
Fig.:?Stadtautobahn, OrthophotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 113
Fig.:?Stadtautobahn, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 113
Fig.:?Stadtautobahn, PerspektiveFoto: C. Drebes 2019 113
Fig.:?Potenziale der StadtautobahnGrafik: AND. Studio für Architektur und Nachhaltigkeitsdesign 2018, verändert durch Bender Fiedler Sieber und Drebes 2019 114
Fig.:?Gewerbestraßen, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 115
Fig.:?Industriestraßen, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 115
Fig.:?Gewerbe-/Industriestraße, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar 2014 115
Fig.:?Potenziale von Gewerbe- und IndustriestraßenQuelle: basierend auf Hegger, Dettmar 2014 116
Fig.:?Einfahrtsstraßen, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 117
Fig.:?Hauptgeschäftsstraßen, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 117
Fig.:?Perspektive Hauptgeschäfts- undEinfahrtsstraßenQuelle: Hegger, Dettmar 2014 117
Fig.:?Potenziale von Einfahrts- und HauptgeschäftsstraßenQuelle: basierend auf Hegger, Dettmar 2014 118
Fig.:?Wohn- und Sammelstraßen, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 119
Fig.:?Wohn- und Sammelstraßen, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 119
Fig.:?Wohnstraße, PerspektiveQuelle: Hegger, Dettmar 2014 119
Fig.:?Potenziale von Wohn- und SammelstraßenQuelle: basierend auf Hegger, Dettmar 2014 120
Fig.:?Radschnellweg, OrthophotoQuelle: © Land NRW, Bezirksregierung Koeln, Abteilung Geobasis NRW (2019) 121
Fig.:?Radschnellweg, PerspektiveFoto: C. Drebes 2019 121
Fig.:?Fahrradstraße, PerspektiveFoto: S. Sieber 2018 121
Fig.:?Potenziale des RadschnellwegsQuelle: basierend auf Hegger, Dettmar et al. 2012, verändert durch Bender, Fiedler und Sieber 2019 122
Fig.:?Stehendes Gewässer, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 123
Fig.:?Kleine Wasserbecken mit Fontänen sind im Sommer beliebte Aufenthaltsorte.Foto: S. Sieber 2009 123
Fig.:?Potenziale von stehenden GewässernQuelle: basierend auf Hegger, Dettmar 2014 123
Fig.:?Potenziale von FließgewässernQuelle: basierend auf Hegger, Dettmar 2014 124
Fig.:?Fließgewässer, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 124
Fig.:?Flüsse sind Kalt- und Frischluftschneisen im Stadtgebiet.Quelle: Hegger, Dettmar 2014 124
Fig.:?Flächen zur Versickerung. OrthophotoQuelle: © Land NRW, Bezirksregierung Köln, Abteilung Geobasis NRW (2019) 125
Fig.:?Sickermulden im Rasen als Teil des dezentralen WassermanagementsQuelle: I. Bolik 125
Fig.:?Potenziale von Bodenwasser und von NiederschlägenQuelle: basierend auf Hegger, Dettmar 2014, verändert durch Sieber 2019 125
Fig.:?Potenziale von AckerflächenQuelle: basierend auf Hegger, Dettmar et al. 2012, verändert durch Bender, Fiedler und Sieber 2019 126
Fig.:?Ackerfläche, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 126
Fig.:?AckerFoto: S. Sieber 2018 126
Fig.:?Dauergrünland, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 127
Fig.:?DauergrünlandFoto: S. Sieber 2018 127
Fig.:?Potenziale von GrünlandflächenQuelle: basierend auf Hegger, Dettmar et al. 2012, verändert durch Bender, Fiedler und Sieber 2019 127
Fig.:?Potenziale von WaldflächenQuelle: basierend auf Hegger, Dettmar et al. 2012, verändert durch Bender, Fiedler und Sieber 2019 128
Fig.:?Wald, OrthophotoQuelle: © GeoBasis-DE / BKG (2019) 128
Fig.:?WaldFoto: S. Sieber 2018 128
Fig.:?Einzelelement SakralbauQuelle: Hegger, Dettmar 2014 131
Fig.:?Einzelelement KrankenhausQuelle: Hegger, Dettmar 2014 131
Fig.:?Einzelelement ParkhausQuelle: Hegger, Dettmar 2014 131
Fig.:?Sakralbau, OrthofotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 132
Fig.:?Oper, Theater, Stadthalle, ­OrthofotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 132
Fig.:?Parkhaus, OrthofotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 132
Fig.:?Einzelelement Oper, Theater, StadthalleQuelle: Hegger, Dettmar 2014 133
Fig.:?Einzelelement SchwimmbadQuelle: Hegger, Dettmar 2014 133
Fig.:?Einzelelement SportstätteQuelle: Hegger, Dettmar 2014 133
Fig.:?Oper, Theater, Stadthalle, ­OrthofotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 134
Fig.:?Schwimmbad, OrthofotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 134
Fig.:?Sportstätte, OrthofotoQuelle: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (2019) 134
Fig.:?OnshorewindkraftanlagenFoto: S. Sieber 2019 137
Fig.:?Energiewandlungskette – von der Primärenergie zur NutzenergieAls Primärenergie (seltener Rohenergie) werden das Energiepotenzial und die Art der Energie genannt, die einer Energiequelle zugeordnet werden. Kommen Verluste und Eigenverbrauch bei Förd 137
Fig.:?Photovoltaik-Freilandanlage als Begleitstreifen von Straßen und AutobahnenFoto: C. Drebes 2018 138
Fig.:?Pumpspeicherwerk als Lastspitzenausgleich im StromnetzFoto: C. Drebes 2019 138
Fig.:?Solares Strahlungsangebot als Konstante für die globale Nutzung von Solarenergie am Beispiel DeutschlandQuelle: Basierend auf Hegger, M. Drebes, C.
Fig.:?Potenzial BiomasseGrafik: Basierend auf Mattis 2018, verändert durch Drebes 2018 139
Fig.:?Potenzial WindGrafik: Basierend auf Mattis 2018, verändert durch Drebes 2018 139
Fig.:?Potenzial ErdwärmeGrafik: Basierend auf Mattis 2018, verändert durch Drebes 2018 140
Fig.:?Potenzial WasserkraftGrafik: Basierend auf Mattis 2018, verändert durch Drebes 2018 140
Fig.:?Beispiel polykristalliner Freiflächenphotovoltaik als Heliostaten zur Optimierung des EnergieertragsFoto: C. Drebes 143
Fig.:?Beispiel gebäudeintegrierter Einsatz von PhotovoltaikFoto: C. Drebes, Architekten: Aktiv-Stadthaus, Frankfurt a.?M., HHS Planer+Architekten AG 143
Fig.:?EnergieflussschemaQuelle: Hegger, M. Drebes, C.
Fig.:?Funktionsprinzip PhotovoltaikQuelle: Hegger, M. Drebes, C.
Fig.:?Anwendungsbeispiel für Photovoltaik im StraßenraumFoto: C. Drebes 144
Fig.:?Photovoltaikwafer aus reinem SiliziumFoto: C.Drebes, Abbildung eines Messeaustellungsstücks der Firma Dahai New Energy 144
Fig.:?Beispiel für den gebäudeübergreifenden Einsatz von Photovoltaik im StadtraumGrafik: Fiedler verändert durch Drebes 144
Fig.:?Beispiel dachapplizierter Solarthermie eines WohnhausesFoto: S. Sieber 2014 145
Fig.:?Beispiel WärmespeicherFoto: S. Sieber 145
Fig.:?EnergieflussschemaQuelle: Hegger, M. Drebes, C.
Fig.:?Funktionsprinzip Solarthermie (solegeführt)Quelle: Hegger, Drebes, Wurzbacher, et.al 2015, verändert durch Fiedler und Drebes 2019 145
Fig.:?Funktionsprinzip LuftkollektorQuelle: Hegger, M. Drebes, C.
Fig.:?Beispiel für die architektonische Umsetzung gebäudeintegrierter Solarthermie in Form von in die Fassade integrierten LuftkollektorenQuelle: Guido Kirsch Fotografie/ Architekturfoto, Freiburg, Architektur: Pfeifer Roser Kuhn Architekten 146
Fig.:?EnergieflussschemaQuelle: Hegger, M. Drebes, C.
Fig.:?Funktionsprinzip PVT als LuftkollektorQuelle: Hegger, M. Drebes, C.
Fig.:?Funktionsprinzip PVT (sole-geführt)Quelle: Hegger, M. Drebes, C.
Fig.:?Prototypische bauliche Umsetzung eines Hybridkollektors nach dem polyfunktionalen solaradaptiven FassadenprinzipQuelle: Kuhn, C. Wurzbacher, S.
Fig.:?Beispiel Absorptions-Kältemaschine für Betrieb von RechnenzentrenFoto: C. Drebes 2019 149
Fig.:?EnergieflussschemaQuelle: Hegger, Dettmar 2012 149
Fig.:?Theoretischer Kreisprozess einer Wärmepumpe im h-lg-p-DiagrammQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012a.?G. der Quelle Siemens 2006: Einführung in die HLK- und Gebäudetechnik 149
Fig.:?Beispiel L/W-Wärmepumpe eines DoppelhausesFoto: C. Drebes 2018 150
Fig.:?Jahresarbeitszahl ß von Wärmepumpen in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz ?T [K]Quelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 151
Fig.:?Primärenergieaufwand für strom- bzw. gasbetriebene WärmepumpenQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 151
Fig.:?Funktionsprinzip derKompressionswärmepumpeQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 152
Fig.:?Funktionsprinzip derAbsorptionswärmepumpeQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 152
Fig.:?Funktionsprinzip derAdsorptionswärmepumpeQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 153
Fig.:?Funktionsprinzip derVuilleumier-WärmepumpeQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 153
Fig.:? Beispiel für den gebäudeübergreifenden Einsatz von Wärmepumpen im urbanen RaumQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 154
Fig.:?EnergieflussschemaQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 155
Fig.:?Leistungsbereiche von KWK-AnlagenQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 156
Fig.:?Beispiel für ein gasbetriebenes BHKW zur Versorgung von UniversitätsgebäudenFoto: C. Drebes 2019 156
Fig.:?Jahresdauerlinie von KWK-Aggregaten (Beispiel)Quelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 156
Fig.:?Funktionsprinzip eines BlockheizkraftwerksQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 157
Fig.:?Funktionsprinzip einer BrennstoffzelleQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 158
Fig.:? Beispiel für den gebäudeübergreifenden Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplung im urbanen RaumQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 160
Fig.:?Hackschnitzelkessel mit Spindelzufuhr des Energieträgers im HintergrundFoto: C. Drebes 2019 161
Fig.:?Befüllungsprozess des Tanks eines mit Hackschnitzeln betriebenen Kessels zur Beheizung eines KongresszentrumsFoto: © Darmstadtium 161
Fig.:?EnergieflussschemaQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 161
Fig.:?Funktionsprinzip und Energieflussdiagramm der BrennwerttechnikQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 162
Fig.:?Funktionsprinzip und Energieflussdiagramm der VollbrennwerttechnikQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 162
Fig.:?Prinzip der Stückholzverbrennung – unterer AbbrandQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 163
Fig.:?Prinzip der Stückholzverbrennung- oberer AbbrandQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 163
Fig.:? Beispiel für den gebäudeübergreifenden Einsatz von Verbrennungskesseln im urbanen RaumQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 164
Fig.:?HirseFoto: S. Sieber 2008 167
Fig.:?TopinamburFoto: S. Sieber 2008 167
Fig.:?WieseQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 167
Fig.:?EnergieflussschemaQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012, Überarbeitung S. Sieber 2019 167
Fig.:?Anbau, Verwertung und Potenzial der krautigen Biomasse aus AnbauQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 168
Fig.:?Kurzumtriebsplantage als streifen-förmiges ElementFoto: S. Sieber 2009 169
Fig.:?Kurzumtriebsplantage mit PappelnFoto: S. Sieber 2009 169
Fig.:?Ehemalige Kurzumtriebsplantage mit PappelnFoto: S. Sieber 2008 169
Fig.:?EnergieflussschemaQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012, Überarbeitung S. Sieber 2019 169
Fig.:?Anbau, Verwertung und Potenzial der holzigen Biomasse aus AnbauQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 170
Fig.:?Krautige Biomasse (Rasenschnitt)Quelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 171
Fig.:?Überwiegend krautige BiomasseQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 171
Fig.:?WieseQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 171
Fig.:?EnergieflussschemaQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012, Überarbeitung S. Sieber 2019 171
Fig.:?Anbau, Verwertung und Potenzial der krautigen Biomasse aus der GrünflächenpflegeQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 172
Fig.:?Holzige Biomasse, gehäckseltQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 173
Fig.:?Holzige Biomasse, StückholzQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 173
Fig.:?Gehölzpflege, hier FormschnittFoto: S. Sieber 2009 173
Fig.:?EnergieflussschemaQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012, Überarbeitung S. Sieber 2019 173
Fig.:?Anbau, Verwertung und Potenzial der holzigen Biomasse aus der GrünflächenpflegeQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 174
Fig.:?Organische AbfälleQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 175
Fig.:?Energetische Nutzung von Rohbiomasse aus BioabfällenFoto: S. Sieber 2009 175
Fig.:?Trockenfermentationsanlage für die energetische Nutzung von BioabfällenFoto: S. Sieber 2009 175
Fig.:?EnergieflussschemaQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012, Überarbeitung S. Sieber 2019 175
Fig.:?Sammlung, Verwertung und Potenzial der Biomasse aus organischen AbfällenQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 176
Fig.:?Trockenfermentationsanlage mit Lager, Fermenterboxen, Heizkraftwerk und BiogaslagerQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 176
Fig.:?Nebenprodukt AltholzQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 177
Fig.:?Energetische NutzungFoto: S. Sieber 2006 177
Fig.:?Energetische NutzungFoto: S. Sieber 2006 177
Fig.:?EnergieflussschemaQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012, Überarbeitung S. Sieber 2019 177
Fig.:?Anbau, Verwertung und Potenzial der Biomasse aus organischen NebenproduktenQuelle: Hegger, Dettmar et al. 2012 178
Fig.:?Modellsiedlungen und energetische Stadtbausteine des Forschungsprojekts »KuLaRuhr – TP1.1. Optimierung der Energieeffizienz von Siedlungen« im Pilotgebiet der InnovationCity Ruhr in BottropQuelle: Dettmar, J. Gienke, J.
Fig.:?Anteil des EST1 – kleine, frei stehende WohnbebauungQuelle: Dettmar, J. Gienke, J.
Fig.:?Anteil des EST3 – Zeilenbebauung niedriger bis mittlerer GeschossigkeitQuelle: Dettmar, J. Gienke, J.
Fig.:?Ziele des Forschungsprojekts »KuLaRuhr – TP1.1. Optimierung der Energieeffizienz von Siedlungen«Quelle: Dettmar, J. Gienke, J.
Fig.:?Vergleich mit den mittels des UrbanReNet-Modells ermittelten HeizwärmebedarfenQuelle: Dettmar, J. Gienke, J.
Fig.:?Energetische Stadtraumtypisierung am Beispiel Hamburg Loksted: Gliederung eines Siedlungsverbunds oder Stadtgebiets anhand energetischer und baustruktureller EigenschaftenQuelle: Dettmar, J. Yoon H.-J.
Fig.:?Exemplarische Bedarfs- und Potenzialkurve als Ausgabeoption der URN-Software für Wochen-, Monats- oder Jahresverläufe des Gebiets oder vom Einzelsektionen (gebäude- und freiraumbezogene Stadträume).Quelle: Dettmar, J. Yoon H.-J.
Fig.:?Visualisierung der bilanziellen Potenziale regenerativer Energiegewinnung des Betrachtungsraums mittels Energiefarbkarten Wärme (orange, rot), Strom (gelb), Biomasse (grün)Quelle: Dettmar, J.
Fig.:?Die Energiewende findet heute im nationalen bis transnationalen Maßstab, mit entsprechenden Auswirkungen auf die Netze und die verwendeten Energietechniken stattGrafik: S. Sieber, RWTH, Lehrstuhl LA, FEN, 2018 187
Fig.:?Angenommene Potenzialflächen für die energetische Betrachtung der beiden UntersuchungsräumeGrafik: S. Sieber, RWTH, Lehrstuhl LA, FEN, 2018 187
Fig.:?Aktuelle Situation: geringer Anteil an kleinteiligen EE-Anlagen im Innenbereich, dafür sehr raumwirksame EE-Anlagen im Außenbereich. Können DC-Netze ein Baustein bei der energetischen Quartiersentwicklung bzw. einer Energiewende im lokalen und regio 188
Fig.:?Mögliche Vorteile der DC-Technik und ihre räumlichen AuswirkungenGrafik: S. Sieber, RWTH, Lehrstuhl LA, FEN, 2018 188
Fig.:?Anforderungen und Potenziale einer Energiewende im QuartiersmaßstabGrafik: S. Sieber, RWTH, Lehrstuhl LA, FEN, 2018 188
Fig.:?Anforderungen und Potenziale einer Energiewende im regionalen MaßstabGrafik: S. Sieber, RWTH, Lehrstuhl LA, FEN, 2018 188
Fig.:?Angenommene Potenzialflächen für die energetische Bilanzierung mithilfe der energetischen StadtraumtypenGrafik: C. Drebes, TU Darmstadt, FG e+f, Gewerbegebiete im Wandel 189
Fig.:?Das Gebiet Seckbach/Fechenheim-Nord in Frankfurt, eingeteilt in energetische Stadtraumtypen (hier Ausschnitt Seckbach)Grafik: C. Drebes, TU Darmstadt, FG e+f, Gewerbegebiete im Wandel 189
Fig.:?Grafische Darstellung der regenerativen Energiepotenziale im Gebiet Seckbach/Fechenheim-Nord in Frankfurt, von oben: Potenziale Biomasse, Potenziale Photovoltaik, Potenziale Solarthermie, Potenziale GeothermieGrafik: C. Drebes, TU Darmstadt, FG e+ 190