LEUCHTTURMPROJEKT EnStadt:Pfaff

ZIELSETZUNG

Das Forschungsprojekt EnStadt:Pfaff begleitet die Entwicklung des Pfaff-Quartiers, das damit zu einem Modellquartier für die nachhaltige Quartiersentwicklung in Deutschland wird.
EnStadt:Pfaff berät in der Planung durch die Erstellung von Konzepten und unterstützt in der Umsetzung durch Forschung, Entwicklung, Demonstration, Evaluation und Optimierung innovativer Technologien in den Bereichen Energie, Gebäude, Elektromobilität und Digitalisierung.
Das Pfaff-Reallabor arbeitet zusammen mit Planern, Investoren, künftigen Nutzern und sonstigen Interessenten, um gemeinsam Lösungsansätze zu testen und weiter zu verbessern.
Das Reallabor-Zentrum macht in einer interaktiven Ausstellung Technologien und Konzepte sichtbar und erfahrbar und schafft Möglichkeiten zur gemeinsamen Entwicklung und Erprobung in der Quartierswerkstatt.

Abb. 1: Lage des Pfaff-Geländes in der Stadt (oben links),
Modell des Rahmenplans mit erhaltenswerten (rot)
und neuen Gebäuden (weiß) (oben rechts),
geplante Fahrerschließung (unten links) und
Projektgebiet „Reallabor Pfaff-Quartier“ mit den Bestandsgebäuden
Pforte, neue und alte Verwaltung sowie dem neuen Kesselhaus,
das als Reallabor-Zentrum genutzt werden soll
(Quelle: städtebaulicher Rahmenplan, Februar 2017)

Das Projekt EnStadt:Pfaff verfolgt in Bezug auf die Entwicklung von nachhaltigen Stadtquartieren folgende Ziele:

  • Entwicklung von beispielhaften Konzepten in den Sektoren Energie, Mobilität und Digitalisierung
  • Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur zielgerichteten integrierten Quartiersplanung
  • Erforschung, Entwicklung, Demonstration und Evaluierung innovativer Methoden und Technologien für die Umsetzung von Quartieren mit den Schwerpunkten Energie, Gebäude, Elektromobilität und Digitalisierung
  • Evaluierung der Vorteile eines integrierten, interdisziplinären Forschungs- und Planungsansatzes
  • Untersuchung von Optimierungsmöglichkeiten in den Planungsprozessen für nachhaltige Stadtquartiere
  • Empfehlungen für die Berücksichtigung von Postindustriellen Quartierstypologien in der Quartiersplanung
  • Empfehlungen zur verstärkten Integration von Investoren-, Planer- und Nutzerinteressen in der Quartiersplanung im Reallaboransatz

Ziele

Gesamtziel des Vorhabens

Das übergeordnete Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen Beitrag zur Energiewende und Erreichung der Klimaschutzziele der Bundesregierung zu leisten, indem Konzepte für eine zielgerichtete Entwicklung des Pfaff- Quartiers bis zum klimaneutralen Endausbau im Jahr 2029 erforscht und entwickelt werden. Hierzu wird das Pfaff-Quartier, das die Stadt Kaiserslautern auf dem ehemaligen Werksgelände der Nähmaschinenfabrik Pfaff zu einem klimaneutralen Wohn-, Gewerbe- und Technologiequartier entwickelt, als Reallabor konzipiert.

Im Rahmen des Vorhabens werden im ersten Schritt für das gesamte Pfaff-Quartier Energie-, Mobilitäts- und IKT-Konzepte für den Endausbau im Jahr 2029 erarbeitet, die aufzeigen, wie die Klimaneutralität erreicht wird in einem gemischten Wohn- und Technologiecampus mit hoher Lebens- und Aufenthaltsqualität. Weitere grundlegende Arbeiten sind die Entwicklung eines integrierten Energiesystemplanungs- und Monitoring-Werkzeugs und die Durchführung sozialwissenschaftlicher Untersuchungen, wie sich die Nutzungsbedarfe in solchen Quartieren angesichts neuer Technologien, insbesondere der Digitalisierung, demographischem Wandel und dem Wandel in den Arbeits- und Lebenswelten der Nutzer und Bewohner des Quartiers langfristig verändern.

Auf Basis des erarbeiteten Gesamtkonzeptes für den Endausbau des Quartiers wird für die erste Entwicklungsphase im Rahmen des Projektes bis zum Jahr 2022 auf einem ca. 3,5 ha großen Teilgebiet das Pfaff-Quartier Reallabor entwickelt und umgesetzt mit Planung und Realisierung von leistungsfähigen und innovativen Infrastrukturen für Strom, Wärme, Kälte, E-Mobilität und Daten sowie der Sanierung von 3 bestehenden Gebäuden mit innovativen Technologien. Im ehemaligen Kesselhaus in zentraler Lage wird das Reallabor-Zentrum eingerichtet, das den physischen Raum bietet für eine Reallabor-Werkstatt, in der technologische Planungen und Lösungen sichtbar gemacht und mit den betroffenen Akteuren (Nutzer und Bewohner, Fachplaner und Investoren, Forscher und Verwaltung) gemeinsam diskutiert und in Co-Design- und Co-Creation-Prozessen optimiert werden. Als nationaler Leuchtturm verfolgt das Reallabor Pfaff-Quartier das Ziel, Bevölkerung und Fachbesucher aus der Stadt Kaiserslautern, dem Land Rheinland-Pfalz und aus Deutschland sowie internationale Besucher allgemeinverständlich über das Projekt und die geplanten und umgesetzten Lösungen und die erzielten Ergebnisse zu informieren. Hierfür ist im Reallabor-Zentrum eine interaktive Ausstellung geplant, die u.a. mit Virtual Reality Technologien die erwartete zukünftige Entwicklung sichtbar und erfahrbar macht.

Im Reallabor Pfaff-Quartier werden innovative Technologien erforscht, entwickelt, installiert, optimiert und ihre Wirkungen gemonitort. Dies betrifft die Energieinfrastruktur für die Erzeugung und Versorgung mit Strom inkl. Elektromobilität, Wärme und Kälte in Sektorkopplung auf Basis erneuerbarer Energien, Speicherung und intelligentes Energiemanagement unter Aktivierung der Netzdienlichkeiten des Quartiers. Die Digitalisierung wird stark vorangetrieben durch Entwicklung und Realisierung einer IKT-Plattform mit Anwendungen im Energie-, Mobilitäts- und sozialen Bereich. Alle Bereiche sind Teil von systemischen und interdisziplinären Planungs- und Entwicklungsprozessen, die eine intensive sozialwissenschaftliche Begleitung mit einschließt. Das Quartier wird als Reallabor konzipiert, in dem die Planungsprozesse und deren Ergebnisse der verschiedenen Disziplinen für alle Betroffenen und Interessierten transparent gemacht und in Interaktion mit diesen kontinuierlich weiterentwickelt werden. Dazu dient insbesondere die Reallabor-Ausstellung, in der die Planungen u.a. mit Virtual Reality Technologien visualisiert und mit Planungstools von Interessenten spielerisch variiert werden können. Forscher, Behördenvertreter, Investoren, Fachplaner und Technologieunternehmen arbeiten in der Reallabor-Werkstatt zusammen, um in Co-Design-Prozessen die Nutzung von innovativen Technologien und ihrer Wechselwirkungen auf Basis integrierter Planungstools und durch Zugriff auf Planungs- und Betriebsdaten des Quartiers zu untersuchen und zu optimieren. Hierzu gehört auch ein regionaler digitaler Wertschöpfungsrechner, der die wirtschaftlichen Wirkungen von Maßnahmen insbesondere für die Region quantifiziert als auch die Integration einer Materialdatenbank in die Planungstools, in der Materialien der Baumaßnahmen registriert und bewertet werden als wichtiger Schritt zur Implementierung der von der EU und Deutschland geplanten Kreislaufwirtschaft darstellt. Durch die Kombination aller Maßnahmen und den integrierten Ansatz wird das »Reallabor Pfaff-Quartier« zu einem einzigartigen, deutschlandweit ausstrahlenden Leuchtturm für die integrale Entwicklung klimaneutraler Quartiere mit innovativen Technologien, mit denen zu wirtschaftlich tragbaren Kosten praxisnahe Lösungen umgesetzt werden können.

Ziel des Reallabors Pfaff-Quartier ist die Entwicklung und Umsetzung eines integrierten technischen Konzepts für ein klimaneutrales Quartier auf Basis innovativer Technologien. Dabei werden sowohl mögliche künftige technologische Entwicklungen und Bedarfsänderungen der Nutzer als auch die Interessen der Nutzer, Bewohner, Investoren und Fachplaner durch gemeinsame Planungen und Optimierungen in der Reallabor-Werkstatt in der Planung berücksichtigt. Da nachhaltige und nutzerorientierte Quartiere nicht nur technologisch komplexer sind, sondern auch neue, integrierte Planungsprozesse der Behörden und Fachplaner erfordern, werden einerseits neue Planungs- und Monitoring-Werkzeuge entwickelt und andererseits die Planungs- und Entwicklungsprozesse fachlich begleitet und mit dem Ziel evaluiert, Handlungsempfehlungen für eine integrierte Planung und Entwicklung zu erarbeiten.

 

Ziele

Bezug zu förderpolitischen Zielen

Das Vorhaben »Reallabor Pfaff-Quartier« erforscht, entwickelt und demonstriert Lösungen, wie die Energiewende und die klimapolitischen Beschlüsse von Paris vor Ort in den Kommunen praktisch umgesetzt, d.h. der Primärenergieverbrauch mindestens halbiert und der CO2 -Ausstoß um 80% bis 95% reduziert werden können. Die Entwicklung systemischer Lösungen für die Versorgung mit Wärme, Kälte und Strom ist wegweisend für die Wärmewende, die nur unter Berücksichtigung der Sektorkopplung gelingen kann. Die sozialwissenschaftliche Forschung unterstützt die Ziele, in dem sie die Akzeptanz und ein systemdienliches Nutzerverhalten befördert. Die Entwicklung von neuen Werkzeugen zur Systemoptimierung sowie die interaktive Präsentation der Lösungen im Besucherzentrum und Laboratorium sorgen für eine hohe Akzeptanz und schnellere Umsetzung der energiepolitischen Ziele der Bundesregierung sowie die Weiterentwicklung und Demonstration von systemischen Konzepten auf Quartiersebene. Die Entwicklung und Demonstration vernetzter Lösungen trägt dazu bei, wirtschaftlich energieeffizienten Wohn- und Arbeitsraum in Verbindung mit energieoptimierter Infrastrukturen zu schaffen. Das Vorhaben orientiert sich an der »Strategischen Forschungs- und Innovationsagenda Zukunftsstadt « und den »Expertenempfehlungen des Forschungsnetzwerks Energie in Gebäuden und Quartieren«.