ECC - EnergyCityConcepts: Methoden- und Konzeptentwicklung zur Implementierung nachhaltiger Energiesysteme in Städten am Beispiel von Gleisdorf und Salzburg

Hermann Edtmayer, Peter Josef Nageler, Thomas Mach, Richard Heimrath, Ingrid Schardinger, Fabian Langhammer, Markus Biberacher, Oskar Mair am Tinkhof, Helumt Strasser, Franz Mauthner, Ingo Leusbrock*

*Korrespondierende/r Autor/in für diese Arbeit

Publikation: Buch/Bericht/KonferenzbandBericht für Auftraggeber

Abstract

Unsere Energiesysteme entwickeln sich rasant, ebenso wie unsere Städte. Auch der Klimaschutz muss energisch vorangetrieben werden. Um die notwendige Energieversorgung von morgen in unseren Städten und Regionen zu gestalten, müssen alle Akteure im Rahmen der Energieraumplanung Energie¬systeme ganzheitlich über alle Sektoren betrachten sowie die technischen und organisatorischen Herausforderungen gemeinsam angehen. Für eine ressourcenschonende und ausfall¬sichere Energie¬versorgung ist es wesentlich, dass diese auch in der räumlichen Entwicklung der Ballungsräume einen adäquaten Platz hat. Das hier vorgestellte Forschungsprojekt EnergyCityConcepts hat sich in den letzten Jahren mit diesem Themenkomplex beschäftigt und gezeigt, wie neue, angepasste Planungs¬tools und Organisationsstrukturen dabei helfen können. In der Projektarbeit wurden durch die Projekt¬partner AEE INTEC, Institut für Wärmetechnik der TU Graz, SIR - Salzburg Institut für Raumplanung und Wohnen, Research Studio iSPACE / RSA FG, Stadtwerke Gleisdorf und Salzburg AG wichtige Beiträge zur Einführung und Weiterentwicklung der räumlichen Energieplanung in den Städten Gleisdorf und Salzburg geleistet.

Warum Energie in der Stadtplanung?
Durch die Unterzeichnung des Pariser Klima-Abkommens sind die Zielsetzungen aus Energiesicht auf internationaler Ebene festgelegt. Nun gilt es zu überlegen, mit welchen Maßnahmen diese Ziel-setzungen auf Gemeinde- und Stadtebene bis 2050 umgesetzt werden können. Parallel dazu werden die lokalen Planungsorgane (Stadtbauamt, Raumplaner, Energieversorger, etc.) mit Heraus-forder¬ungen konfrontiert, welche der Klimawandel und die zunehmende Urbanisierung mit sich bringen. Daher ist ein koordiniertes Vorgehen im Bereich der Stadt- sowie Energieplanung notwendig. Ein wichtiges und innovatives Instrument hierfür ist die Energieraumplanung. Im Projekt EnergyCityConcepts wurde Energieraumplanung in der Stadtgemeinde Gleisdorf und im Stadtteil Salzburg-Schallmoos pilothaft umgesetzt. Hierfür war die Kombination von wissenschaftlicher Expertise mit praktischem Wissen aus Gemeinde und Stadt notwendig, um den transdisziplinären Prozess zur Weiterentwicklung der Energieraumplanung voranzutreiben.

Wissenschaftliche Methoden kombinieren
Zur Bearbeitung von energietechnischen Fragestellungen gibt es eine Vielzahl an Werkzeugen und Methoden mit unterschiedlichen Detaillierungsgraden und Anwendungsgebieten. Für die Energie-raum¬planung bringt die Kombination von Geoinformationssystemen, räumlicher Modellierung und ausgewählten Simulationsmethoden vielfache Vorteile.
Mit Hilfe von GI-Systemen wurden im Projekt große raumbezogene Datenmengen zu lokalen Energie¬bedarfen, Energiepotentialen und Infrastrukturen erfasst und eine detaillierte Geodatenbasis erstellt. Daraus wurden in Kombination mit raumplanerischen Informationen in weiterer Folge Analysekarten abgeleitet, die die relevanten Aussagen zu Energiebedarf und Gebäudestatus grafisch und räumlich aufgelöst darstellen. Für detailliertere Planungen, sowohl für den Status-quo als auch für Zukunftsszenarien, wurden die räumlichen Modelle mit physikalischen Modellen gekoppelt. Auf der Ebene von Gebäuden sowie Arealen wurde eine dynamische Gebäude- und Anlagensimulation zur Kopplung verwendet.
Des Weiteren wurde eine Methodik entwickelt, mit deren Hilfe auf Basis von gemessenen Energie-verbräuchen zukünftige Verbräuche über Simulationen abgeschätzt werden können. Um Entwicklungen im Wärmebedarf von Wohngebäuden für unterschiedliche Szenarien zu untersuchen, wurden Modelle aus dem Projekt TABULA und den europäischen Normen EN ISO 13790 zur Berechnung des Heizwärmebedarfes sowie der ÖNORM EN 15316 zur Berechnung des Heizenergie¬bedarfes mit der erarbeiteten Geodatenbasis verknüpft. Ein weiterer Ansatz bestand darin, über ein agentenbasiertes Simulationsmodell den Einfluss von soziodemografischen Faktoren (Bildungsstand, Alter, Einkommen, etc.) auf die Entwicklung des Wärmeversorgungssystems zu untersuchen.

Ergebnisse sind Grundlage für die weitere Stadtplanung
Die Ergebnisse aus der räumlichen Modellierung und Simulation liegen nicht nur in reiner Zahlen- bzw. Diagrammform vor, sondern auch anschaulich und intuitiv erfassbar in Form von digitalen Karten. Diese Ergebnisse zeigen für Salzburg Schallmoos und Gleisdorf unter anderem
• den Renovierungsstand der Gebäude
• die Verteilung und Art der Heizungssysteme
• die Art der eingesetzten Energieträger
• den Heizwärmebedarf und den CO2 Ausstoß im betrachteten Gebiet
• Eignungs- und Vorranggebiete für die Fernwärmeversorgung
• Potenziale für den Ausbau und die Integration von Biomasse, Wärmepumpen, Solarthermie und PV-Anlagen, Abwärmenutzung
Ein weiteres Resultat aus dem Projekt EnergyCityConcepts ist der angestoßene Prozess zur Energieraumplanung in den beteiligten Gemeinden. Über die Beteiligung der wichtigsten Stakeholder wie Bürgermeister, Stadtbauamt, Raumplaner und Raumplanungsausschuss, Energieversorger, etc. konnten engagierte Personen für das Thema gewonnen und weiterführende Projekte in unter¬schiedlichsten Bereichen angestoßen werden. Im Sachbereichskonzept Energie - SKE in Gleisdorf wurden beispielsweise Wärmeversorgungszonen und Ausbaumöglichkeiten für das Fernwärmenetz in der Stadt Gleisdorf definiert, die auch als Fernwärmevorranggebiete in die lokale Raumplanung aufgenommen wurden.
In Salzburg-Schallmoos wurden Umsetzungsfahrpläne für den gesamten Stadtteil, für ein Quartier und für einzelne Bauvorhaben erarbeitet. Die aus diesem Prozess gewonnenen Erkenntnisse liefern zusammen mit anderen Projekten in Salzburg einen Input für die Wärmestrategie von Stadt und Land Salzburg und dem beteiligten Energieversorger, der Salzburg AG. In dieser Bearbeitung wurde, wie auch im SKE, die im Projekt entwickelte Methodik zur Ausweisung von Fernwärmegebieten über abgestufte Eignungszonen auf Basis von ermittelten Wärmedichtekarten angewandt. Als weiteres Projektergebnis von EnergyCityConcepts wurden Webservice-Prototypen für webbasierten Analyse- und Planungstools zur Anzeige und Auswertung von Wärmedichtekarten für beide Städte entwickelt. Das Folgeprojekt Spatial Energy Planning beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung dieser erarbeiteten Grundlagen.

Wo geht die Reise hin?
Aus den Ergebnissen der Energieraumplanung lassen sich wichtige Erkenntnisse für die langfristige Stadtplanung ableiten, welche wiederum für Investoren und Energieversorger von Bedeutung sind. Diese können zukünftig die räumliche Eignung einer Energieversorgungsoption treffen. Auf der anderen Seite hat das Projekt auch aufgezeigt, dass für die Bearbeitung des Themas Strukturen und Ressourcen in den Stadtplanungsabteilungen geschaffen werden sollten. Hierdurch könnte das Thema Energieraumplanung mehr und mehr Gehör bei den zuständigen Entscheidungsträgern finden, so dass eine landes- und bundesweite Ausrollung auch politisch unterstützt werden würde.
Die Partner des Projekts EnergyCityConcepts sind auch weiterhin in der Weiterentwicklung der Energieraumplanung aktiv. Sowohl im Rahmen laufender Forschungsprojekte als auch in der unmittelbaren Umsetzung in der örtlichen Planung und Integration neuer und Weiterentwicklung vorhandener Tools, Methoden und Arbeitsabläufe. Beide Projektschienen bieten für die Akteure in den Gemeinden, Städten und Ländern eine sehr gute Möglichkeit, das Thema Energieraumplanung aktiv weiterzuführen und die Umsetzung zu forcieren.

Originalsprachedeutsch
ErscheinungsortWien
VerlagBundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK)
AuftraggeberBundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK)
Seitenumfang141
Band8
Auflage2021
PublikationsstatusVeröffentlicht - Mär 2021

Publikationsreihe

NameBerichte aus Energie- und Umweltforschung

Schlagwörter

  • Energieraumplanung
  • transdisziplinäre Analyse
  • Szenarienentwicklung
  • Geoinformationssysteme

ASJC Scopus subject areas

  • !!Renewable Energy, Sustainability and the Environment
  • Information systems

Fields of Expertise

  • Sustainable Systems
  • Information, Communication & Computing

Treatment code (Nähere Zuordnung)

  • Experimental
  • Application
  • Theoretical

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