Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Planungsinstruments mit sinnvollen Verkn\u00fcpfungsregeln zur Bewertung von Daten des W\u00e4rmeangebots und des W\u00e4rmebedarfs. Dieses Instrumentarium soll in Form eines computergest\u00fctzten Geographischen Informationssystems (GIS) geschaffen werden, bei dem eine Verkn\u00fcpfung marktg\u00e4ngiger Computerprogramme erfolgen soll. Die erforderlichen Planungsdaten umfassen dabei den Bedarf an Niedertemperaturw\u00e4rme, vorhandene industrielle \u00dcberschu\u00dfw\u00e4rmequellen, bestehende oder geplante W\u00e4rmeversorgungsstrukturen sowie die Emissions- bzw. Immissionssituation. Der Bedarf an Niedertemperaturw\u00e4rme verteilt sich auf drei Nutzergruppen mit unterschiedlichem Verbraucherverhalten.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenProjektinhalte sind demnach die Datenbeschaffung, die Einrichtung des Systems und die exemplarische Auswertung und Darstellung der Daten zur Verbesserung der Energieversorgung der Beispielregion Ballungsraum Leipzig. Die Aufgaben wurden in Kooperation zwischen dem Institut f\u00fcr Energetik gGmbH (IfE), Leipzig und dem Institut f\u00fcr Umwelttechnologie und Umweltanalytik e. V. (IUTA), Duisburg-Rheinhausen bearbeitet. Das Institut f\u00fcr Energetik gGmbH (IfE) ist dabei f\u00fcr die Datenbeschaffung und -aufbereitung verantwortlich. Das Institut f\u00fcr Umwelttechnologie und Umweltanalytik e. V. (IUTA), Duisburg \u00fcbernimmt die Einrichtung des Computersystems und die Datenauswertung.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Das Planungsinstrument beruht auf der Anwendung eines Geographischen Informationssystems (GIS). In ihm k\u00f6nnen die Sachinformationen eines Katasters mit den Angaben zum W\u00e4rme- und K\u00e4ltebedarf sowie zum W\u00e4rmeangebot dargestellt und durch Einbeziehung der Fernw\u00e4rmeleitungen zusammengef\u00fchrt werden. Die Effizienz des Instrumentariums wurde an der Region Ballungsraum Leipzig demonstriert. Diese Gebiet wurde ausgew\u00e4hlt, da neben der leitungsgebundenen Energieversorgung mit Gas, Strom und Fernw\u00e4rme auch die Energietr\u00e4ger Kohle und Heiz\u00f6l einen nennenswerten Anteil an der Deckung des W\u00e4rmebedarfs haben. Weiterhin reicht das Spektrum der baulichen Siedlungs- und Nutzungstypen von l\u00e4ndlichen Strukturen bis zur Gro\u00dfstadtbebauung, von gewerblich genutzten Arealen bis zu Industriegebieten und Gebieten, in denen Siedlungs- und Industriegebiete in direkter Nachbarschaft liegen. Damit werden alle Varianten der Planung regionaler und kommunaler Energieversorgungskonzepte abgedeckt.
\nAngaben zum K\u00e4ltebedarf, wie ben\u00f6tigte K\u00e4lteleistung und j\u00e4hrliche K\u00e4ltearbeit, zu klimatisierende Fl\u00e4che, Jahresnutzungsstunden und Typ der eingesetzten K\u00e4ltemaschine, wurden mittels eines Fragebogens im industriellen und gewerblichen Sektor erhoben. Allerdings war die R\u00fccklaufquote mit knapp 15 % gering, so da\u00df die Einbindung der K\u00e4lteerzeugung in das Planungsinstrument nur exemplarisch demonstriert werden konnte.
\nDas W\u00e4rmeangebot bezieht sich auf die zur Zeit an die Umgebung abgegebene industrielle \u00dcberschu\u00dfw\u00e4rme. Das Angebot an \u00dcberschu\u00dfw\u00e4rme ist mit vom IfE per Fragebogen ermittelten Daten der Unternehmen bestimmt worden. Die \u00dcberschu\u00dfw\u00e4rmemengen wurden auf ein unteres nutzbares Temperaturniveau von 100\u00b0 C bezogen. Die Lage der Emissionsquellen wird mit den aus den Emissionserkl\u00e4rungen bekannten Gau\u00df-Kr\u00fcger-Koordinaten beschrieben.
\nZur Berechnung der durch die W\u00e4rmebereitstellung hervorgerufenen Emissionen der einzelnen Energietr\u00e4ger wurden Emissionsfaktoren bestimmt, um aus den eingesetzten Energiemengen je Energietr\u00e4ger die Emissionen an C02, SO2, CO, NOx und Staub zu berechnen. Prinzipiell kann man zwischen lokalen und globalen Emissionen unterscheiden, so da\u00df eine Differenzierung der Brennstoffe hinsichtlich des Entstehungsortes der Emission m\u00f6glich w\u00e4re. Da in dieser Untersuchung die unterste Betrachtungsebene die Siedlungsfl\u00e4chen sind, werden nur globale Emissionen ausgewiesen. Als globale Emissionen werden die Emissionen bezeichnet, die generell durch den Einsatz des Energietr\u00e4gers verursacht werden. Die globalen Emissionsfaktoren sind f\u00fcr die Energietr\u00e4ger Kohle, Heiz\u00f6l, Erdgas, Fernw\u00e4rme und Nachtstrom gr\u00f6\u00dfer als Null. Lokale Emissionen w\u00fcrden hingegen nur von den Energietr\u00e4gern Kohle, Heiz\u00f6l und Erdgas verursacht, da hier der Entstehungsort der Emissionen deckungsgleich mit dem Ort des Raumw\u00e4rmebedarfs ist. Da dies bei Fernw\u00e4rme und Nachtstrom nicht der Fall ist, weisen diese beiden Energietr\u00e4ger keine lokalen Emissionen auf.
\nS\u00e4mtliche Daten werden in einer Datenbank auf Basis des Programms dBase f\u00fcr Windows 5.0 verwaltet. \u00dcber eine Datenschnittstelle erfolgt die Einbindung in das GIS. F\u00fcr das Projekt wird das Programm PCMap f\u00fcr Windows 8.0 eingesetzt.
\nDas GIS dient der raumbezogenen gemeinsamen Darstellung der Angaben zu W\u00e4rmebedarf, W\u00e4rmeangebot und Emissionen. Diese Daten werden dabei als Sachdaten bezeichnet. Diese k\u00f6nnen im GIS gemeinsam mit anderen raumbezogenen Datenarten dargestellt werden.
\nAls Ergebnis des Projekts wurden exemplarische Auswertungen des Datenbestandes auf Ebene des Ballungsraums Leipzig, der Kommunen und Stadtteile Leipzigs sowie auf Ebene der Siedlungsfl\u00e4chen am Beispiel Markkleeberg durchgef\u00fchrt. So wurden der Ist-Zustand der Energieversorgung, die Geb\u00e4udestruktur sowie die globalen Emissionen f\u00fcr die Jahre 1994 und 2000 dargestellt. Anhand dieser Darstellungen konnten einige Kernaussagen bez\u00fcglich m\u00f6glicher Umstrukturierungen der Energieversorgung gemacht werden, die zu erheblichen Emissionsminderungen f\u00fchren k\u00f6nnten. So f\u00fchrt die Substitution von Kohle- und \u00d6lheizungen durch Fernw\u00e4rme fast vollst\u00e4ndig zur Vermeidung von SO2-, CO- und Staub-Emissionen. Durch Einbindung industrieller \u00dcberschu\u00dfw\u00e4rme in die Fernw\u00e4rmebereitstellung lassen sich auch die CO2-Emissionen erheblich senken. Der dominierende Wohnbebauungsbestand im unsanierten Zustand ist ein weiteres Handlungsfeld, in dem durch entsprechende nachtr\u00e4gliche D\u00e4mmung und Modernisierung der Heizungsanlage eine CO2-Emissionsminderung im Raumw\u00e4rmemarkt von ca. 50 % erreicht werden k\u00f6nnte. \u00dcberschu\u00dfw\u00e4rmequellen, die in direkter Nachbarschaft zu vorhandenen Fernw\u00e4rmeleitungen liegen, k\u00f6nnen durch die geographisch aufbereiteten Daten auf einen Blick identifiziert werden.
\nExemplarisch wurden Vorschl\u00e4ge f\u00fcr eine zuk\u00fcnftige Energieversorgung gemacht. Im S\u00fcden des Untersuchungsgebiets, in dem ein hoher Anteil des Raumw\u00e4rmebedarfs durch Heiz\u00f6l und Kohle gedeckt wird, sind gleichzeitig mehrere ergiebige \u00dcberschu\u00dfw\u00e4rmequellen verf\u00fcgbar, die durch Ausweitung des Fernw\u00e4rmenetzes erschlossen werden k\u00f6nnten. Hier bietet es sich an, die Energietr\u00e4ger Heiz\u00f6l und Kohle durch die \u00dcberschu\u00dfw\u00e4rme zu ersetzen. Die m\u00f6glichen Emissionsminderungen wurden quantifiziert. Mit Hilfe des Planungsinstruments kann der Aufwand dieser Substitution (Anzahl der umzustellenden Wohneinheiten, Trassenf\u00fchrung von evtl. neuen Fernw\u00e4rmeleitungen) abgesch\u00e4tzt werden.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Der Aufbau des dem IfE \u00fcbergebenen GIS erlaubt im jetzigen Stadium eine differenzierte Betrachtung der ausgew\u00e4hlten Beispielregion. Dabei ist es jederzeit m\u00f6glich, weitere Daten zur Beispielregion einzubinden, oder, nach Ermittlung der notwendigen Daten, auch andere Gebiete mittels des GIS zu betrach-ten und zu bewerten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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