arcAKTUELL 4.2015 - Entdecken und entwickeln - Zukunft sichern

optimierte Energiesysteme unter Berücksichtigung des Ausbaus fluk- tuierender erneuerbarer Energiewandler identifiziert. Georeferenzier- te Energiedaten einer Kommune sind Grundlage für die Erstellung von Zielszenarien und Transformationsfahrplänen für ein kommunales Ener- gieversorgungssystem (» Abbildung 1). Georeferenzierte Datenbankmodelle Ein georeferenziertes Datenbankmodell basiert auf den fünf Säulen eines Energiesystems: Energiewandler, Energiespeicher, Verteilnetze, Energielasten und Gebäude. Da der räumlich heterogen verteilte Ener- giebedarf auch über die Zeit variiert, müssen die Daten in einer Daten- bank neben der räumlichen auch mit einer zeitlichen Ausprägung orga- nisiert werden (» Abbildung 2). Strukturanalyse automatisierter Zonierungsverfahren Eine weitere wichtige Grundlage für die Strukturoptimierung eines urba- nen Energiesystems ist die Zonierung von Stadtteilen in Raumtypen, die einen ähnlichen städtebaulichen und energetischen Charakter aufwei- sen. Hierfür wird eine generische Methodik entwickelt, die es ermöglicht die Baublöcke eines Stadtgebiets in räumlich zusammenhängende und in ihren Eigenschaften möglichst homogene Zonen zu gruppieren. Zu- erst wird die Struktur des Stadtteils analysiert und es werden notwendige Kriterien für die energetische Zonierung ermittelt. Auf Basis des Wärme- bedarfs der Gebäude, der Gebäudetypen, des Baualters, der Eigen- tümerstruktur und der Bodenrichtwerte wird anschließend das Quar- tier in Zonen mit dem Gruppierungsanalysewerkzeug von ArcGIS auf- geteilt. Je mehr Attribute in die Analyse einfließen, desto homogener werden die Gruppen, und es können Aussagen über mögliche Maßnah- men für die energetische Quartiersplanung in bestimmten Zonen ge- troffen werden. Die ermittelten Zonen können in ein räumliches Energie- optimierungstool überführt werden, womit die optimale Struktur und der stündliche Einsatz jetziger und künftiger Energiesysteme und Kom- ponenten ausgegeben werden kann. Nach der Gruppierungsanalyse unter Berücksichtigung der genannten Kriterien können stadtplanerische und unternehmerische Entscheidungen getroffen werden (» Abbildung 3). Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE Andreas Bachmaier, Isabell Rühl, Sebastian Herkel, Sattaya Namsara andreas.bachmaier@ise.fraunhofer.de geomer GmbH Hartmut Gündra, Matthias Rupp, Bernd Tyrna Universität Heidelberg Tobias Törnros, Bernd Resch ++ Abbildung 1: Schematische Darstellung des Energiesystemoptimierungsmodells in KomMod Abbildung 2: Die fünf Säulen des Datenbankmodells in GISOPT: Parameter und Zeitreihen werden auf die physischen Einheiten eines urbanen Energiesystems georeferenziert. Abbildung 3: Multikriterielle Zonierung eines Stadtteils. Die rosa angelegte Zone repräsentiert ein typisches Gebiet von Reihenhäusern aus den 1930er Jahren mit geringer Geschossdichte. Im Gegensatz dazu sind in der gelben Zone überwiegend Gewerbegebäude mit hohem Wärmebedarf repräsentiert, sie ist damit geeignet für eine netzgebundene Wärmeversorgung. Eine einheitliche Bebauung mit Mehrfamilienhäusern, die im Besitz einer Wohnungsbaugesellschaft sind, wird in der braun eingefärbten Zone dargestellt. S C H W E R P U N K T30

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