SRI DiTEnS

Die Energiewende ist ein massiver Transformationsprozess, der in viele Lebensbereiche eingreift. Die Stuttgart Research Initiative DiTEnS wird Ansätze für die technisch-ökonomische, ökologische Planung urbaner Energie- und Wärmesysteme erarbeiten. Dabei werden gesellschaftliche und soziale Aspekte sowie optisch-ästhetische Gesichtspunkte berücksichtigt. Im Fokus steht die Entwicklung von diskursiven Entscheidungsprozessen, die insbesondere im urbanen Kontext viele verschiedene Entscheidungsträger:innen auf allen Ebenen involvieren. Zur Unterstützung dieser Prozesse entwickelt das HLRS digitale Zwillinge von urbanen Bestandsquartieren, die mögliche Verbesserungen der Energie- und Wärmesysteme realistisch simulieren.

Digitale Zwillinge ermöglichen einerseits eine visuelle Begehung der betrachteten Objekte mittels 3D-Techniken aus der virtuellen Realität und andererseits eine multimodale Analyse verschiedener Maßnahmen auf Gebäude-, Quartiers- und Energiesystemebene. Geplante Veränderungen, wie z.B. die Installation von Solaranlagen, oder auch Schallemissionen bestimmter Technologien lassen sich auf diese Weise erlebbar machen; ihre Rückwirkungen auf die Infrastruktur können in der Gesamtheit bewertet und die Entscheidungen der einzelnen Akteure im Hinblick auf die notwendige Koordination und Investition unterstützt werden. Die Ermittlung der Zielgrößen für unterschiedliche Szenarien berücksichtigt alle Energieträger und Nutzungen (Wärme, Strom, Verkehr), entsprechende Infrastrukturen und Stakeholderinteressen. Ein integrales Datenmodell und adaptive Algorithmen werden zur Datengenerierung entwickelt. Diese ermöglichen eine schnelle Anpassung an neue Anwendungsfälle.

DiTEnS wird zunächst mit einer Studie beginnen, die die Energie- und Gebäudeinfrastruktur der Universität Stuttgart erfassen und mögliche Maßnahmen zur Erreichung der Klimaneutralität bis 2030 empfehlen wird. Die Forschenden werden sich unter anderem mit der Frage befassen, wie sich die Abwärme des Supercomputers am HLRS zur Beheizung anderer Gebäude nutzen lässt und welche weiteren Aktivitäten im universitätseigenen Fernwärmenetz und an den Gebäuden hierfür notwendig sind. Perspektivisch wird DiTEnS auch weitere Fallstudien durchführen und mit Gemeinden aus dem Großraum Stuttgart bzw. Baden-Württemberg zusammenarbeiten, um weitere Strategien für eine nachhaltige Transformation urbaner Energie- und Wärmesysteme zu ermitteln und digitale Zwillinge in Partizipationsprozessen einzusetzen.