Technologie

Energiemix für kleine Gemeinden

02.12.2019 - Neue Software zeigt Optionen für eine nachhaltige Energieversorgung.

Im Zuge der Energiewende sind Vertreter kleiner Gemeinden oftmals überfragt, wie diese für sie genau aussehen könnte. Solarenergie, Photovoltaik oder Erdwärme? Was macht Sinn und in welchem Ausmaß können diese Technologien zur Energie­versorgung der Gemeinde beitragen? Wie steht es um eventuelle Förderungen? Hier greift ein Tool aus dem Institutsteil Angewandte Systemtechnik AST des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, das im Projekt „Energie­technische und -wirtschaftliche Modellierung modTRAIL“ entwickelt wurde.

„Mit unserer Software können sich Bürger­meisterinnen und Bürgermeister kleinerer Gemeinden über die technischen Möglich­keiten im Bereich der Energiewende sowie die entsprechenden Förderungen informieren – und zwar individuell auf die Gemeinde zugeschnitten“, sagt Liane Rublack, Wissenschaft­lerin am Fraunhofer IOBS-AST. „Wärme und Elektrizität müssen dabei nicht zu hundert Prozent regenerativ erzeugt werden, vielmehr setzt das Tool auf einen Energiemix aus konven­tionellen und erneuerbaren Erzeugungs­anlagen.“

In vier Modell­kommunen in Thüringen mit weniger als zehntausend Einwohnern – Kahla, Werther, Neumark und Großobringen – testen die Forscher das Tool. Für die Entscheidungs­träger in den Gemeinden sieht das folgendermaßen aus: Sie tragen zunächst den Namen ihrer Gemeinde ein und erhalten daraufhin nähere Informationen zum Strom- und Wärmebedarf in ihrem Ort. Anschließend geben sie ihre Wünsche für die künftige Strom- und Wärme­versorgung an. Auf welche Techno­logien möchten sie gerne setzen, welche möchten sie lieber ausklammern? Dabei stehen zahlreiche Optionen zur Auswahl, beispielsweise Solar- und Windenergie, Strom- und Wärmespeicher, Öl- und Gasbrenn­wertkessel, Luftwärmepumpen sowie Erdwärmepumpen. Auch Wünsche bezüglich anderer Faktoren werden vom Tool abgefragt. Steht die Minimierung vom CO2-Ausstoß im Vordergrund oder eher die Bezugskosten der Energie? Als Ergebnis erhalten die Bürgermeister die Infor­mationen, wie ein Energie- und Anlagenmix aussehen könnte, der den angegebenen Zielvorgaben entspricht, etwa aus Photovoltaik­anlagen, Strom- und Wärme­speichern und Blockheiz­kraftwerken. Die Informationen umfassen auch die Kosten für Installation und Betrieb, die Energie­bezugskosten, die Menge des CO2-Aussstoßes sowie Möglich­keiten der Förderung.

„Wir möchten mit unserem Tool den Stein ins Rollen bringen und Bürger­meisterinnen und Bürgermeistern kleiner Gemeinden das Potenzial aufzeigen, das erneuerbare Energiequellen für ihren Ort bieten“, erläutert Rublack. Als Basisdaten für das Tool nutzten die Forscher Standardlast­profile für Haushalte sowie die Zeitreihen für erneuerbare Energiequellen, die der Deutsche Wetterdienst hinterlegt hat – in diesem Fall die der Thüringer Wetter­station bei Erfurt-Weimar. Für Gemeinden mit weniger als 10.000 Einwohnern in Thüringen sind die notwendigen Daten bereits im System hinterlegt. Das Tool lässt sich mit den entsprechenden Daten jedoch auch in anderen Bundesländern nutzen.

Dieses Optimierungs­modell soll als Modul in die Online-Software des Verbund­vorhabens TRAIL integriert werden. Das konkrete Ziel des Verbund­vorhabens „Transformation im ländlichen Raum (TRAIL)“ ist die Verfügbarkeit eines einfach bedienbaren Tools, das hilft, eine große Anzahl von kleineren Gemeinden zu motivieren, sich mit den Fragen der effizienten Energie­versorgung intensiv zu beschäftigen. Dabei sollen insbesondere die Einstiegs­hürden überwunden werden, die in den begrenzten personellen und finan­ziellen Ressourcen zu sehen sind. Es wird ein Online-Softwaretool entwickelt, das vornehmlich auf der Grundlage von öffentlich zugänglichen GIS-Daten, Zensus-Daten sowie weiteren vorhandenen Datenbanken erste Aussagen zum Strom- und Wärme­verbrauch in den Gemeinden generiert und Empfehlungen zur weiteren Vorgehens­weise vorschlägt.

FhG / JOL

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