ERNEUERBAR KOMM! - Klimaschutz für...

Ganzheitliche Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien

Für viele Gemeinden ist es möglich, den gesamten Strom, den die Einwohner verbrauchen, aus Erneuerbaren Energien zu gewinnen – diesen Nachweis erbringt das Forschungsprojekt „ERNEUERBAR KOMM!“. Allein die Potenziale aus Solar- und Windkraftanlagen reichen oftmals aus, um den privaten Stromverbrauch zu decken. Dazu müssten nur zehn Prozent der vorhandenen Dachflächen und fünf Prozent der geeigneten Freiflächen mit Solarmodulen bestückt sowie die Hälfte der geeigneten Standorte für Windkraftanlagen genutzt werden. Entwickelt wurde diese ganzheitliche Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien auf der Grundlage von Geobasisdaten und mittels Geographischer Informationssysteme (GIS) von Prof. Dr. Martina Klärle, Leiterin des Steinbeis-Transferzentrums Geoinformations- und Landmanagement in Weikersheim. Das Zentrum transformiert diese Potenzialflächenanalyse ERNEUERBAR KOMM! für Kommunen und Landkreise in die Praxis.

Nach dem 2008 abgeschlossenen Forschungsprojekt SUN-AREA, das eine automatisierte Berechnung des solaren Energiepotenzials bestehender Dachflächen ermöglichte, haben Prof. Dr. Martina Klärle und ihr Team mit ERNEUERBAR KOMM! eine Analyse für Erneuerbare Energien ent-wickelt, die schnell, effizient und exakt das Potenzial aller Erneuerbaren Energieformen auf der Grundlage bereits vorhandener Geobasisdaten berechnet. Die Berechnung erfolgt für jede einzelne Gemeinde oder jeden Landkreis.

Neben einem umsetzungsorientierten Leitfaden, der auf die Potenziale der einzelnen Energieformen in der Kommune eingeht, visualisiert ein Online-Rechner, welches energetische Potenzial in den Gemeinden steckt. Auf einer Internet-Plattform kann das Potenzial an Erneuerbaren Energien der beteiligten Gemeinden on-demand berechnet werden. Um die Nutzung dieses Instruments durch die Kommunen sicherzustellen, wurde der Online-Rechner nach dem Prinzip des „game based learning“ entwickelt.

Pilotprojekt für die Potenzialflächenanalyse war der Regionalverband Frankfurt-Rhein- Main mit 75 Mitgliedsgemeinden. Aktuell wird die ganzheitliche Potenzialflächenanalyse für Worms, die Energieregion 2010 Mittlerer Schwarzwald, den Main-Tauber- Kreis sowie für weitere Kommunen in Baden- Württemberg und Bayern umgesetzt. ERNEUERBAR KOMM! ist bundesweit auf alle Gemeinden übertragbar.

Zur Ermittlung der Energiepotenziale stützt sich die Berechnungsmethode von ERNEUERBAR KOMM! auf Geographische Informationssysteme (GIS). Zugrunde liegen amtliche Geobasisdaten und statistische Angaben auf Gemeindeebene. Diese liefern beispielsweise Informationen über Bevölkerung, Flächennutzung, Schutzgebiete, Windgeschwindigkeiten, Globalstrahlung, Gebäudeflächen und Gefälle der Fließgewässer. Die notwendigen Basisdaten liegen im Allgemeinen flächendeckend vor, es müssen keine neuen Eingangsdaten erhoben werden.

Bei der Verwertung und Veredelung der Daten werden bestehende planungsrechtliche Vorgaben einbezogen. Beispielsweise werden Schutzgebiete von den ermittelten Eignungsflächen abgezogen und Abstandsregeln (z. B. für Windkraftanlagen) gemäß den vor Ort geltenden Regularien berücksichtigt. Die Flächenberechnung erfolgt für jede einzelne Gemeinde. Das Ergebnis zeigt exakt, wie viel Fläche innerhalb einer Gemeinde sich für die Erzeugung von Strom aus Solarenergie, Windenergie, Biomasse und Wasserkraft eignet, wie viel Strom daraus erzeugt und wie viel Prozent des Strombedarfs der privaten Haushalte dadurch gedeckt werden kann.

ERNEUERBAR KOMM! verfolgt einen flächenbezogenen Ansatz. Die entwickelten Berechnungsformeln bilden für alle Formen der Erneuerbaren Energien den Zusammenhang zwischen erzeugter Strommenge und benötigter Fläche ab. Konkret heißt das für den Nutzer des Online-Rechners: Das System gibt beispielsweise an, dass 100 ha der kommunalen Ackerfläche zur Erzeugung von Biomasse geeignet sind. Der Nutzer wählt nun beispielsweise 10 ha davon und sieht auf Knopfdruck wie viel Strom daraus erzeugt werden kann. Damit ist für den Benutzer direkt ersichtlich, wie viel Fläche durch die gewählte Erneuerbare Energieform im Verhältnis zur erzeugten Strommenge in Anspruch genommen wird. Da die Datenbank auch eine Verknüpfung zur Einwohnerzahl der Gemeinde und zum Stromverbrauch pro Einwohner herstellt, wird zugleich angezeigt, wie viele Einwohner aus dem Ertrag der jeweiligen Fläche mit Strom versorgt werden können.

Das Ergebnis der Berechnung zeigt nicht nur das theoretisch vorhandene technische Potenzial. Vielmehr kann sich jeder Bürgermeister, Gemeinderat oder Bürger mittels Online-Rechner anhand des „Mobilisierungsfaktors“ seinen gewünschten Energie- Mix selbst zusammenstellen und auswählen, welchen Anteil des Potenzials aus Wind, Sonne, Biomasse und Wasser er jeweils nutzen will. Der Aufbau der Internet-Plattform ist interaktiv. Das System errechnet ondemand, welcher Anteil des Strombedarfs damit gedeckt werden kann und zeigt das Ergebnis in einem Balkendiagramm an.

Vergleichende Betrachtungen des Ertrages der einzelnen Energieformen sind einfach durchzuführen: Wählt der Nutzer beispielsweise 40% der für Solarenergie geeigneten Dachflächen, sieht er, dass damit 50% des Strombedarfs der privaten Haushalte gedeckt werden kann. Oder er sieht, dass er die Biomasse aus 200 ha Grünland verwenden müsste, um 4.000 Bürger mit Strom zu versorgen – das Gleiche aber auch durch eine einzige Windkraftanlage an einem geeigneten Standort erreichen kann.

Die Einstellung erfolgt für jede Energieform über ein separates Fenster. Hier sieht man, wie viel technisch geeignete Fläche zur Verfügung steht, im Falle von Windkraft die mögliche Anzahl der Anlagen. Der Nutzer des Online-Rechners kann nun eingeben, welchen Anteil davon er jeweils mobilisieren will (Mobilisierungsfaktor).

Noch ist offen, wer die Akteure des anbrechenden Erneuerbare-Energien-Zeitalters sein werden. Die Kommunen, Landkreise und Regionen können jedenfalls eine wesentliche Rolle als Träger der Energiewende spielen. ERNEUERBAR KOMM! gibt ihnen ein Werkzeug in die Hand, das sie auf diesem Weg unterstützen soll.

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