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Erneuerbare- Energien-Konzepte für Kommunen

Energiestädte

von Dr. Dieter Genske, Ariane Ruff

Schon Adam Smith, der schottische Moralphilosoph und Ökonom (1723–1770), wusste, dass sich im klassischen Produktionsprozess aus den
Ressourcen „ Fläche" und „Arbeit" Kapital bilden lässt. Bei der erneuerbaren Energieerzeugung ist die Ressource „Arbeit" umsonst. Es gilt also, die Flächenressourcen zu entdecken und sie energetisch zu nutzen.
Dr. Dieter Genske und Ariane Ruff erklären, dass durch eine kluge Kombination der verschiedenen Optionen der regenerativen Energieerzeugung auch finanzschwache Städte und Gemeinden die Energie- und Klimawende bewältigen und nachhaltig Werte schöpfen können.

Bei der Gestaltung der Energiewende nehmen die Städte und Gemeinden als Energiesenken eine Schlüsselrolle ein: Zum einen sind verstärkt erneuerbare Energien zu nutzen, zum anderen ist mit der Ressource „Raum“ nachhaltig umzugehen. Die Verknüpfung dieser Nachhaltigkeitsziele war Thema eines dreijährigen Forschungsprojektes für das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung [1,2]. Dabei wurden mögliche dezentrale Optionen der erneuerbaren Energieerzeugung in urbanen Räumen untersucht, sowohl der Stromerzeugung (Sonne, Wind, Wasser) als auch der Wärmebereitstellung (Sonne, Umgebungs- und Erdwärme) sowie Verfahren, die beide Energieformen erzeugen (insbesondere Biomasse). Gerade im urbanen Raum sind zusätzlich anthropogene Energiequellen wie zum Beispiel die Abwasserwärme zu berücksichtigen.

Sinnvoll kombinieren und Zukunftsszenarien optimieren

Um Optionen der erneuerbaren Energieerzeugung wirkungsvoll in urbanen Räumen einzusetzen, ist ihre Einbettung in die vorhandene Infrastruktur, in die aktuelle und zukünftige Verbrauchsstruktur sowie in das Stadtbild zu prüfen. Dies gilt insbesondere für die dezentralen Energieerzeugung, bei der sich viele Einzelanbieter an der erneuerbaren Energieerzeugung beteiligen. Hinzu kommt der Anspruch, möglichst viel Energie vor Ort zu erzeugen. Dabei kommt der Stadt-Umland-Beziehung eine besondere Bedeutung zu. Zwar wurde bereits an vielen gut gemeinten „Leuchtturmprojekten“ die Wirksamkeit der erneuerbaren Energieerzeugung unter Beweis gestellt, es gilt aber, integrierte Energie- und Klimakonzepte zu entwickeln, die alle machbaren Optionen der regenerativen Energieerzeugung berücksichtigen und sinnvoll kombinieren. Um diese komplexen Zusammenhänge zu strukturieren und Prognosen für die energetische Entwicklung anzustellen, wurde ein Expertensystem entwickelt mit dem Ziel, verstärkt regionale Ressourcen zur erneuerbaren Stromerzeugung und Wärmebereitstellung zu nutzen und das aktuelle und zukünftige Potenzial von Modellräumen zu bestimmen, erneuerbare Energie zu erzeugen und Treibhausgase einzusparen. Dabei handelt es sich um ein offenes, GIS-gestütztes Planungstool, mit dem Zukunftsszenarien für Modellregionen entworfen, berechnet und visualisiert werden können. Dazu wird der Modellraum in energetisch homogene Stadt- und Landschaftsräume eingeteilt, die vergleichbar sind sowohl hinsichtlich ihres Energiebedarfs als auch ihrer Begabung, selbst erneuerbare Energie zu erzeugen. Außerdem haben sie vergleichbare CO2-äquivalente Emissions- bzw. Aufnahmewerte. Auf diese Weise können auch für große Modellräume der Energiebedarf, das Energiepotenzial und die Treibhausgaseinsparungen räumlich bis zum Prognosehorizont bestimmt werden (wie im Ablaufdiagramm dargestellt). Hierfür werden Energieparteien unterschieden (Haushalte, GHD, Industrie, Mobilität und ihre Fraktionen), die sowohl unterschiedliche Formen von Energie (Strom, Wärme, Energieträger) abfragen als auch (diffus oder konkret) erzeugen.
Die für die Modellregionen entworfenen Szenarien münden schließlich in Handlungsempfehlungen und Projekte. Die Karte zeigt beispielhaft Stadt- und Landschaftsraumtypen einer Modellstadt im Osnabrücker Land.

Ein strategisches Planungstool für Städte und Gemeinden

Das Planungstool wurde auf verschiedene Modellräume (Leipzig, Stuttgart, Gelsenkirchen und Nordthüringen) angewandt und wird zurzeit weiterentwickelt, zum Beispiel im Rahmen eines EFRE-TNA Projektes (Nordthüringen-Kärnten), in dem die Stadt-Umland-Beziehung Thema ist. Für die internationale Bauausstellung IBA-Hamburg wird ein klimaneutrales Entwicklungsszenario entworfen, wobei die Ermittlung und die raumspezifische Visualisierung des CO2-Einsparpotenzials im Vordergrund stehen. Weiterhin werden mögliche Finanzierungsoptionen und die
Erstellung einer Investitionskarte diskutiert, um gezielt Fördergebiete ausweisen zu können. Im Gegensatz dazu stehen bei der Klimaschutzinitiative „Osnabrücker Land“ die ländlichen Strukturen im Vordergrund – ihre energetische Modellierung und die Versorgungsfunktionen für die Stadt Osnabrück. Bei der Modellierung des Kantons Basel-Stadt wird darüber hinaus die Integration des Gedankens der 2000-Watt-Gesellschaft in das offene Planungstool untersucht. Schließlich werden im Projekt „Erneuerbares Liechtenstein“ neben den Klimagasemissionen auch Klimagassenken mit dem Ziel kartiert, die Emissionen zu reduzieren und die Senken zu optimieren.

- genske@fh-nordhausen.de
- ruff@energie-klima-plan.de
Literatur
[1] BBR/BBSR & BMVBS (2009a) Handlungskatalog: Optionen erneuerbarer Energien im Stadtraum (Bearbeitung: Dieter D. Genske, Ariane Ruff, Thomas Joedecke, Lars Porsche/Redaktion: Ariane Ruff) . Bonn/Berlin, Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR), Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS), 45
[2] BBR/BBSR & BMVBS (2009b) Nutzung städtischer 'Freiflächen' für erneuerbare Energien (Bearbeitung: Dieter D. Genske, Ariane Ruff, Thomas Joedecke/Redaktion: Lars Porsche, Doris Lorenz). Bonn, Berlin, Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR), Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS), 140