science >> Wetenschap >  >> Natuur

Energie-efficiëntie mogelijk maken in stadsplanning

Krediet:Shutterstock

Een opleidingsnetwerk heeft jonge Europeanen in staat gesteld instrumenten voor stedelijke besluitvorming te ontwikkelen waarmee het gebruik van niet-hernieuwbare energie in steden tot een minimum kan worden beperkt.

Het door de EU gefinancierde CI-NERGY-project – dat werd uitgeprobeerd in de steden Genève en Wenen – creëerde met succes softwaretools voor het simuleren van scenario's voor hernieuwbare energie en stedelijke energie-efficiëntie. Het project toonde aan hoe besluitvormers dit probleem kunnen benaderen op het niveau van de stadswijken in plaats van alleen voor elk afzonderlijk gebouw. en onderstreepte het belang van het toerusten van wetenschappers van de toekomst met meerdere vaardigheden.

Vooruit plannen

Momenteel, simulatietools voor energie-efficiëntie zijn meestal gericht op individuele gebouwen in plaats van op hele stedelijke wijken. Dit maakt het voor stadsplanners moeilijk om rekening te houden met energie-efficiëntie en om een ​​koolstofarme energievoorziening te bedenken bij het ontwerpen en plannen van renovatiewerkzaamheden of nieuwe stadsontwikkelingen.

Het gebrek aan kwantitatieve informatie om CO2-besparingen serieus te evalueren, of de kosten en impact van aanpassingen, opties voor hernieuwbare energie, uitbreidingen van warmtekrachtkoppeling of stadsverwarming, was een belangrijke motivatie voor het CI-NERGY-project.

"Het uitgangspunt was de toepassing van geo-informatie 3D-modellen op energieplanning, " zegt CI-NERGY-projectcoördinator prof. Ursula Eicker van de Hochschule für Technik Stuttgart, Duitsland. "De steden Wenen en Genève werden gebruikt als casestudy's om prototype-applicaties te ontwikkelen die stadsplanners konden helpen bij het nemen van prioriteiten en het identificeren van waar investeringen zouden moeten worden gedaan. Veel steden hebben goede masterplannen over waar ze willen zijn, zeggen, 2050, maar wat ze missen, is gedetailleerde knowhow hoe ze daar het beste kunnen komen."

Het eerste softwareprototype, ontworpen voor een nieuwbouwwijk in Genève, getracht de kosten en energie-efficiëntie te evalueren van het bouwen van nieuwe gebouwen in een groot aantal configuraties. Hierdoor konden ontwikkelaars verschillende scenario's genereren om de energie-efficiëntie op stedelijke schaal te beoordelen.

in Wenen, modelleringstools werden ontwikkeld om de impact van de uitbreiding van een bestaand stadsverwarmingsnetwerk te beoordelen, het verstrekken van volledige kostenanalyses voor een reeks scenario's. In beide gevallen, de softwaretools stellen planners in staat om de kosten-baten van bepaalde strategieën te evalueren en te simuleren hoe ze het beste verder kunnen gaan.

"Het werk hieraan is nog niet klaar, " merkt Eicker op. "Deze tools kunnen planners vertellen wat haalbaar is en tegen welke kosten, maar nu gaat het erom te bepalen welke actoren erbij betrokken moeten worden en welke problemen als eerste moeten worden aangepakt. Maar op zijn minst, we weten nu wat het technische en economische potentieel is voor elk scenario."

Duurzame lessen

Het CI-NERGY-project heeft een belangrijke rol gespeeld bij het opvullen van de kennislacune die bestaat op het gebied van stedelijk energieonderzoek. Deze kloof is voornamelijk te wijten aan het brede scala aan gefragmenteerde disciplines dat dit vakgebied bevat, van bouwfysica en energievoorzieningstechnologieën tot software-engineering en informatietechnologie. CI-NERGY hielp al deze elementen samen te brengen in één gemeenschappelijk modelleringskader, met training uitgevoerd door de nauwe samenwerking van zes onderzoekscentra en vier energie- en softwarebedrijven.

"Vanuit academisch perspectief is dit een van de beste afstudeerervaringen die jonge wetenschappers kunnen krijgen, ", zegt Eicker. "Er vonden regelmatig bijeenkomsten plaats in alle partnerlanden en er kwam feedback van alle betrokken toezichthouders. doctoraat studenten hebben de neiging zich te concentreren op slechts één probleem, dus het hebben van dit veel bredere perspectief zou goed moeten zijn voor hun carrière."

De volgende stap is om dit onderzoek van het academische prototypestadium naar het productniveau te brengen. "De interesse is duidelijk aanwezig, ", zegt Eicker. "Ik kan me voorstellen dat ik modelleringsdiensten zou leveren aan, zeggen, een energiebedrijf in Stuttgart, om hen te helpen bepalen welke toekomstige energiesystemen het beste zijn of hoeveel flexibiliteit en opslag er nodig kan zijn om meer hernieuwbare energiebronnen te integreren. Dit werk is aan de gang, en deze tools zullen nu verder worden ontwikkeld."