Energiespeicherung als Nutzungsperspektive für leerstehende Bauwerke? Eine typologische und fallbezogene Untersuchung am Beispiel des Industrie- und Militärbaus

Abstract

Die Energiewende ist der Wegbereiter zu einer Energieversorgung, die fast vollständig auf dem Einsatz erneuerbarer Quellen basiert. Sollte dies gelingen, wäre es ein Meilenstein hin zur Dekarbonisierung und dem übergeordneten Ziel einer "fossil free future". Die Abkehr von endlichen Rohstoffen wie Kohle, Gas und Erdöl, deren Nutzung mit dem Ausstoß klimaschädlicher Emissionen verbunden ist, korrespondiert zudem mit dem Leitgedanken nachhaltiger Entwicklung: Potentiale nutzen, ohne die Möglichkeiten zukünftiger Generationen einzuschränken oder zu gefährden. Doch bis wir einen Anteil an erneuerbaren Energien von bis zu 60% erreichen, ist die gemeinsame Anstrengung von Politik, Wirtschaft und Gesellschaft gefordert. Eine der Kernfragen bei der Umsetzung der Energiewende, welche ursächlich mit dem Ausbau und der Einbindung der erneuerbaren Energiequellen in Verbindung steht, ist die nach der Speicherung von Energie. Sonnen und Windenergie sind fluktuierende Quellen, weshalb ihr Ertrag weder zu jeder Zeit noch in gleicher Menge verfügbar ist. Dieser Umstand steht allerdings im Widerspruch zu der Aufgabe jeder Energieversorgung, die darin besteht, Versorgungssicherheit zu bieten. Eine Möglichkeit, dieser Problematik zu begegnen, ist der Einsatz von Energiespeichern. Diese können in Zeiten der Überproduktion Überschüsse speichern, um damit Phasen verminderter Produktion zu überbrücken. Die vorliegende Dissertation knüpft an diese zentrale Problematik der Energiewende an und geht der Frage nach, ob es möglich ist, einen Teil der perspektivisch notwendigen Speicherkapazitäten durch die Umnutzung von brachliegenden oder zur Disposition stehenden Bauwerken zur Verfügung zu stellen. Inhaltlich schränkt sich die Arbeit dabei in zweierlei Hinsicht ein. Der eine Fokus ist technischer Natur, da nur Systeme zur Speicherung von elektrischer Energie betrachtet werden, der andere ist typologischen Ursprungs und liegt bei den Bauwerken. Hierbei stehen zwei Nutzungskategorien im Vordergrund: der industrielle und der militärische Sektor. Methodisch gliedert sich die Promotion in drei Teile. Zuallererst werden vier Systeme zur Speicherung elektrischer Energie einer Kriterien gestützten Systemanalyse unterzogen, mit dem Ziel elementare Strukturanforderungen abzuleiten und zu benennen, welche diese an ein potentielles Bauwerk adressieren. Der zweite Teil nimmt eine Potentialabschätzung vor, inwiefern industrielle und militärische Bauwerkstypen die Voraussetzungen besitzen, jene systemischen Strukturanforderungen zu bedienen. Dazu zählt auch eine Clusteranalyse, aus der die relevanten Bauwerkstypen hervorgehen. Den Abschluss bildet eine Fallstudie. Diese dient zum einen als Stichprobe, um die Ergebnisse der typologischen Eignungsprüfung zu verifizieren, beinhaltet aber auch eine Planungsstudie, die Aufschluss gibt über den voraussichtlichen Kostenrahmen und die bauliche Umsetzung eines derartigen Umnutzungsvorhabens. Im Ergebnis offenbart sich, dass sowohl im industriellen als auch im militärischen Gebäudesektor geeignete Bauwerkstypen existieren, wozu beispielsweise Kühltürme, Silobauten oder stollenartige Bunkeranlagen zählen. Weiterhin demonstriert eine Fallstudie, dass bestimmte Kombinationen aus Bestandsbauwerk und Speichersystem nicht nur baulich umsetzbar sind, sondern auch in Hinblick auf die Investitionskosten wirtschaftlich tragbare Lösungen hervorbringen können. Aber es geht nicht alleine um die Schaffung von Speicherkapazitäten. Derartige Konversionsvorhaben würden noch einer weiteren, übergeordneten Sache dienen: dem Erhalt von Baukultur.