Energiewende mit GIS – Einsatz von Geoinformationssystemen auf regionaler Ebene

Erschienen in:

BWK Ausgabe 7-8/2014, S. 57 - 58

Autoren:

Dipl.-Geogr. Corinna Steinert (FfE GmbH),
Dipl.-Phys. Tobias Schmid (FfE e.V.)


Zusammenfassung

Die Energiewende in Deutschland findet auf vielen Ebenen statt. Einerseits gibt es die "Energiewende von unten", also auf Ebene von Gemeinden, Landkreisen und Städten. Andererseits ist es vor allem für den Ausbau der Energienetze wichtig zu wissen, wie sich die Energieerzeugung entwickelt. Dadurch stellen sich zahlreiche Fragen die auf kleinräumiger Ebene analysiert werden müssen, wie z. B. die Untersuchung möglicher Standorte für Nahwärmenetze oder Windkraftanlagen pro Gemeinde. Geoinformationssysteme (GIS) bieten dabei die Möglichkeit komplexe, energiewirtschaftliche Themen räumlich zu analysieren und die Ergebnisse leicht verständlich darzustellen. Damit leisten Sie einen wertvollen Beitrag zur Energiewende und bieten mehr Transparenz für Bürger.

 

GIS in Energiekonzepten für Kommunen

Ein Beispiel für den Einsatz von GIS in der Energiewirtschaft ist deren Anwendung bei der Erstellung von Energiekonzepten. Um die Energiewende weiter voranzubringen, wurden von Bund und Ländern Energiekonzepte als Planungsinstrumente für Kommunen eingeführt. Ein Energiekonzept hat das Ziel, mittels Ist-Zustands- und Potenzialanalyse, den Weg zu einer möglichst verbrauchsarmen, auf erneuerbare Energien gestützte, intelligente Energieversorgung im Untersuchungsgebiet aufzuzeigen.

Die FfE verwendet Geoinformationssysteme (GIS) sowohl zur Darstellung als auch zur räumlichen Analyse bei Energiekonzepten. Dies hat den Vorteil, komplexe, energiewirtschaftliche Inhalte verständlich zu transportieren. Eine Anwendungsmöglichkeit dabei ist z. B. die Wärmeversorgung einer Kommune energetisch zu optimieren und möglichst regenerativ zu gestalten. Unter anderem müssen dazu diejenigen Siedlungsgebiete oder Gebäudekomplexe identifiziert werden, die einen besonders hohen Wärmeverbrauch aufweisen. In Bild 1 wurde zunächst das Flächennutzungstypenkataster mit den Gebäudegrundrissen verschnitten. So konnte die Nutzungsart der Gebäude und Flächen identifiziert werden. Anschließend wurde das Ergebnis mit den zuvor ermittelten Wärmeverbräuchen pro Gebäude erneut verschnitten. Diese detaillierte Darstellung ermöglicht eine sehr genaue Analyse der lokalen Wärmeverbräuche auf Gebäudeebene und damit ein wertvolles Planungsinstrument für regenerative und effizientere Heizsysteme. In diesem Fall wurde die Möglichkeit eines Nahwärmenetzes mit Hackschnitzelheizwerk geprüft, welches die größten Verbraucher sowie weitere nahegelegene Gebäude verbindet.

Geförderte Energiekonzepte werden grundsätzlich veröffentlicht. Die kartographisch aufbereiteten Inhalte haben dabei eine wichtige Transportfunktion, da sie die komplexen Inhalte verständlich machen und räumlich verorten. Dem häufigen Wunsch der Bürger nach mehr Transparenz wird damit nachgegangen und darüber hinaus eine Basis geschaffen, die Akzeptanz für die spätere Umsetzung bestimmter Maßnahmen des Energiekonzepts (wie z. B. den Bau eines Nahwärmenetzes) zu erhöhen.


Detaillierte räumliche Potenzialanalyse – Ausbauszenario Windkraft

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Abbildung: Ausgewähltes Ausbauszenario Windkraft

GIS werden an der FfE außerdem für detaillierte räumliche Potenzialanalysen genutzt. Beispielsweise ist dies für Fragestellungen zum Ausbau der Energienetze sehr wichtig, da hier regionale Unterschiede besonders stark ins Gewicht fallen. Auswertungen im GIS haben dabei den Vorteil dynamisch an veränderte politische und rechtliche Rahmenbedingungen, Vorgaben, Ziele und Szenarien angepasst werden zu können.

Mit Hilfe der genauen Kenntnis der Bestandsanlagen aus der EEG-Datenbank, können Ausbauszenarien für die verschiedenen regenerativen Energieträger, hier die Windkraft, modelliert werden (vgl. Bild 2). Damit werden die notwendigen Eigenschaften für geeignete Standorte identifiziert. Aus den geeigneten Standorten für Windkraftanlagen kann das Potenzial ermittelt werden. Für Windkraftanlagen nicht geeignete Flächen (Siedlungen, Verkehrswege, ausgewählte Schutzgebiete), inklusive einzuhaltender Abstände wie auch Standorte mit zu großer Hangneigung werden ausgeschlossen. Standorte mit einer eingeschränkten Nutzbarkeit (z. B. Waldgebiete) werden abgewertet. Die wirtschaftliche Priorisierung der Standorte erfolgt über die potenziellen Volllaststunden. Die Modellierung des Ausbaus erfolgt über das FfE-Tool WiSTl. Die Ergebnisse dieses Modells werden bereits in zahlreichen Bundesländern von den Verteilnetzbetreibern im Rahmen der Zielnetzplanung eingesetzt.


1) Stadt Nürnberg – Umweltamt (Hrsg.): Energienutzungsplan in: https://www.nuernberg.de/internet/umweltamt/energienutzungsplan.html (Abrufdatum: 11.03.2014). Nürnberg: Stadt Nürnberg – Umweltamt, 2014