Dieses Forschungsvorhaben vergleicht die acht verschiedenen sde21-Demonstratoren und ihre technischen Gebäude-Energie-Systeme hinsichtlich ökonomischer und ökologischer Energiesicherheit. Dabei fokussiert es besonders auf die Analyse von Zirkularitätspotenzialen und -randbedingungen bei den elektrotechnischen Komponenten. Welche Alterungsmechanismen sind kritisch, welche Reparatur- und Weiterverwendungsszenarien sind besonders hilfreich, um ein ressourceneffizientes und somit klimafreundliches Gebäudeenergiesystem zu erhalten? Im Ergebnis entstehen im Wesentlichen zwei Dinge: 1. Die ökonomische sowie die ökologische Energiesicherheit werden als berechenbare Größen definiert: Diese sagen für ein gegebenes System mit bestimmten ökonomischen und ökologischen Randbedingungen aus, vergleichbar mit SAIDI und SAIFI, wie lange und wie oft im Jahr die Energieversorgung ausfällt. Der Vergleich unterschiedlicher Konfigurationen und Randbedingungen zeigt auf, welche Parameter einflussreich sind. Daraus ergeben sich Empfehlungen für Systemhersteller, Bauherren und Politik. 2. Das Vorhaben leitet Entwicklungspfade hin zu einer zirkulären Wertschöpfungskette für Gebäudeenergiesysteme ab. Dafür bewertet es Zuverlässigkeitseffekte wie Lebensdauer und Alterung für verschiedene Wieder- und Weiterverwendungsszenarien. Identifizierte Lücken werden Innovationspotenziale (technische, Geschäftsmodelle) aufzeigen und Grundlagen für weitere Forschungen legen. Beiträge zu energie- und klimapolitischen Zielen des Landes NRW sind:
– Ansätze zur Reduzierung der herstellungsbedingten CO2-Emissionen von Gebäudeenergiesystemen,
– ein neuer Ansatz für die Bewertung (ökonomische und ökologische Energiesicherheit als Ergebnis einer Zuverlässigkeitsanalyse), der sich auch in weiteren Forschungen national und international verfolgen lässt,
– eine systematische Bewertung erneuerbarer Zukunftstechnologien für zukünftige Quartiere, mit Verbesserungsideen für mehr Ressourceneffizienz.