Kartografische Hilfsmittel

Wir brauchen kartographische Hilfsmittel

Michael Busch

Seit jeher induziert die Weltbevölkerung einen stetig steigenden Bedarf an großen Energiemengen. Wir waren stets in der Lage diesen Bedarf durch verschiedene Energieträger zu decken. Insbesondere Erdöl, Braun- sowie Steinkohle und Erdgas spielen in dieser Zeit eine übergeordnete Rolle. Zunehmend kommt jedoch das Problem der Begrenztheit der Ressourcen und der ökologischen Verträglichkeit zum Tragen. Wir nehmen das in den Diskussionen um und in den politischen Entscheidungen zur „Bekämpfung des Klimawandels“ sowie in dem steigenden Interesse der Nutzung erneuerbarer Energien wahr. Gleichzeitig wird auch an Alternativen geforscht (bspw. Kernfusion), deren Fertigstellung und Einsatz aber noch ungewiss sind.

Langfristig betrachtet, befinden wir uns in einer Zeit der Übergangstechnologien. Zu Beginn der 1990’er war es in den Industrieländern die Abkehr von der überwiegenden Nutzung von Kohle und Holz in dezentralen Kleinfeuerungsanlagen zur Erzeugung von Raumwärme und Warmwasser und die Etablierung der Kernenergie für die Stromerzeugung. Weltweit sind die Auswirkungen eher gering, aber mit Fokus auf die, in der Verantwortung stehenden, Industrieländer im allgemeinen und hier Deutschland im speziellen ergab sich dadurch eine starke Verringerung der energiebedingten Im-/ und Emissionen. Aktuell erleben wir Effizienzsteigerungen bei der Umwandlung und dem Verbrauch von Energie sowie den beginnenden Übergang von fossilen Energieträgern hin zu mehr erneuerbaren in Verbindung mit einem bewussteren Umgang beim Endverbraucher.

In Deutschland begegnet man diesem Umstand mit Maßnahmen zur Minderung der Endenergie und daraus resultierende Primärenergieeinsparung (BAFA/BfEE 2014). Als Beispiele seien gesetzliche Bestimmungen, wie die Energieeinsparverordnung, das EE-WärmeG, verschiedenen Steuer-vergünstigungen, Preisumlagen, Emissions-handel und Konzessionsabgaben, Förderung der Kraft-Wärme-Kopplung und Gebäudesanierungsprogramm plus eine Vielzahl von Beratungs- und Kennzeichnungsprogramme etc. genannt. Diese Bemühungen geben den Handlungsspielraum der Länder und Kommunen vor. Sie versuchen den Aufgaben zunächst konzeptionell zu begegnen. Landesweite Energiepläne und kommunale Energie- und/oder Klimaschutzkonzepte mit Umfangreichen Maßnahme Katalogen sind die bisherigen Erfolge.

Die Fragestellungen sind insgesamt raumbedeutsamer und kleinräumiger geworden. Im Zuge dessen haben sich Geoinformationstechnologien hier im Laufe der Zeit fest etabliert mit einem stetig und schnell wachsenden Anwendungsspektrum. Neue Technologien und Akteure treten auf den Plan, die die sich wandelnden Märkte aktiv gestalten und beanspruchen (Eder 2012).

Städte und Gemeinden sind Planungsträger und haben die Möglichkeit, über das bestehende formale und informelle Planungsinstrumentarium den Weg für eine energieeffiziente Planung zu ebnen. Als Verantwortliche für die Flächennutzungs- und Bebauungspläne haben sie die Chance wichtige Rahmenbedingungen für den Klimaschutz und die Umsetzung von Energieeffizienzmaßnahmen in vielen Bereichen vorzugeben. Beispielhaft seien genannt:

• energieeffiziente Bestandssanierung von Stadtquartieren
• ökologisch sinnvolle Auswahl von Neubaugebieten im Hinblick auf die Nutzung von Sonnenenergie und die Vermeidung von Wärmeverlusten
• Ausweisung von Gewerbeobjekten oder größeren Einzelobjekten
• Nah- und Fernwärmeversorgung in Neubausiedlungen
• Verminderung von Verkehr und Bodenversiegelung durch kompakte Siedlungsstrukturen
• Entsiegelung und Begrünung von Stadtteilen
• Verminderung von Individualverkehr durch Ausbau des öffentlichen Personennahverkehrs und bessere Anbindung von Siedlungen an das Bus- und Schienennetz
• stadtverträgliche Steuerung und Lenkung des Verkehrs

(Peseke und Roscheck 2010)

Auf politisch höherer Ebene liegt der Fokus der letzten Jahre stark auf dem Stromsektor (vbw und Prognos 2013). Versorgungssicherheit und Zielvorgaben bezüglich des Anteils erneuerbarer Energien und Senkung des Primärenergieverbrauches sind die derzeitigen Sorgen. Die derzeit installierte Kraftwerksleistung reicht nach wie vor aus, um die Stromnachfrage jederzeit zu decken. Die Stromausfallzeiten sind kurz. Die Zahl an Netzeingriffen, mit denen die Netzbetreiber das Stromsystem stabilisieren müssen, steigt. Der Netzausbau bleibt hinter den Planungen zurück. Fortschritte gibt es fast ausschließlich auf planerischer Ebene entsprechend eines Netzentwicklungsplanes. Konkret zugebaut wurden nur wenige Leitungskilometer. Der Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland erfolgte hingegen schneller als gedacht. Das wiederum hat ein höheres Maß an Netzfluktuationen zur Folge und führte in der Summe zu einer Verschlechterung der Energieproduktivität und einer deutlichen Verfehlung der dahingehend gesteckten Ziele.

Es gibt jedoch zu bedenken, dass die eigentlichen Schwerpunkte des Energieverbrauchs von Deutschland ganz woanders liegen. Auch wenn die Verwendung von elektrischem Strom in jedem Sektor zu einem gewissen Anteil enthalten ist, so kommt der überwiegende Teil unseres Energiebedarfes in verschiedenen Formen von Wärme auf. Der nächst größere Anteil entfällt auf mechanische Energie in Form von Treibstoff für Mobilität.

Unter der Annahme, dass der Energiepfad mit dem größten Bedarf auch die größten Einsparpotentiale in sich birgt, sollte diesem besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden – gefolgt von Mobilität und (elektrischem) Strom. Allen drei Bereichen ist zudem die Frage der Energieverteilung inhärent.

Die Arbeit von ENEKA hat zum Ziel, sich vorerst diesen drei Bereichen in ihrer räumlichen Bedeutung zu nähern. Dazu haben wir untersucht, wie ein urbanes Energiesystem, also das Zusammenspiel aus Energiebedarf, Energiedargebot, Umwandlungsanlagen, Verteilungsnetze und Akteuren, innerhalb eines abgegrenzten Gebietes räumlich hochaufgelöst abgebildet werden kann. Im Ergebnis stehen die damit einhergehenden Anwendungsmöglichkeiten und die daraus abgeleitete Entwicklung rechnergestützter Werkzeuge, welche in Zukunft die Akteure unterstützen können.

AGEB. AG-Energiebilanzen. 1 2015. www.ag-energiebilanzen.de.

BAFA/BfEE. 3. Nationaler Energieeffizienz-Aktionsplan 2014 der Bundesrepublik Deutschland. Berlin: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), 2014.

BP p.l.c. BP Statistical Review of World Energy. http://www.bp.com/statisticalreview, Juni 2014.

Eder, T. „Energiezukunft gestalten.“ In Geoinformationssysteme, von A. Koch, T. Kutzner, & T. Eder. Berlin: Herbert Wichmann Verlag, 2012.

Peseke, Birgit, und Annekatrin Roscheck. „Der Weg in die Zukunft – Energetische Stadtplanung.“ In Graue Reihe des Instituts für Stadt- und Regionalplanung, von Forum Stadt- und Regionalplanung e.V., Heft 28. Berlin, 2010.

vbw, und Prognos AG. 2. Monitoring der Energiewende. Studie, München: Vereinigung der bayrischen Wirtschaft e. V., 2013.

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