caREL identifiziert optimale Windkraft- und Solarstandorte in der EU
Geodaten als Basis: Forschungsteam der Frankfurt UAS entwickelt digitales
Werkzeug für Potenzialanalysen und liefert Beitrag zur europäischen
Energiewende
Wo liegen EU-weit die ertragreichsten Standorte für Windkraft- und
Solaranlagen? Forscher*innen der Frankfurt University of Applied Sciences
(Frankfurt UAS) haben ein „digitales Werkzeug“ für ein optimales
Landmanagement zur Nutzung erneuerbarer Energien entwickelt: caREL
(Computer-Aided Renewable Energy Language) nutzt als wissenschaftliches
Transferprojekt vorhandene Geodaten sowie bereits entwickelte Methoden und
Algorithmen und ermöglicht so automatisierte Potenzialanalysen.
Gleichzeitig kann caREL auch die Flächen zeigen, die für die Energiewende
seitens der einzelnen Staaten gesichert bzw. bevorratet werden müssen.
All dies ist eine notwendige Voraussetzung für die Umsetzung des European
Green Deal und den europäischen Plan, noch vor 2030 unabhängig von
fossilen Brennstoffen aus Russland zu werden.
Das caREL-Projekt wurde erfolgreich beendet, das Wissen bleibt weiterhin
frei verfügbar und befähigt somit die interessierte
Geoinformationssysteme-Communi
voll automatisierte Potenzialanalysen selbst erstellen zu können.
Wertschöpfung durch offene Geodaten für Europa
Mit dem European Green Deal setzt sich die EU das Ziel, bis 2050 der erste
klimaneutrale Kontinent der Welt zu werden. Zu dessen Umsetzung und zur
Erreichung der Klimaziele braucht es verhältnismäßig viele Flächen für die
Produktion von erneuerbaren Energien. In der EU ist der Flächendruck groß.
Alle Länder brauchen Flächen für Wohnraum, Infrastruktur und
Landwirtschaft sowie für den Natur- und Landschaftsschutz.
„Angesichts dieser Konkurrenz ist es essentiell, die aussichtsreichsten
Flächen zur Erzeugung von erneuerbaren Energien zu identifizieren und
entsprechende Standorte zu nutzen“, so Prof. Dr.-Ing. Robert Seuß,
Professor für Geoinformation. Er leitete das caREL-Projekt im Bereich
Geodatenmanagement mit Prof. Dr. Martina Klärle, die von der Frankfurt UAS
inzwischen als Präsidentin zur Dualen Hochschule Baden-Württemberg (DHBW)
wechselte, sowie Prof. Dr.-Ing. Tine Köhler, Professorin für
Landmanagement, und Prof. Dr.-Ing. Thomas Hollstein, Professor für
Zuverlässige Eingebettete Systeme und KI-basierte Informationsverarbeitung
an der Frankfurt UAS.
Wichtiger Baustein auf dem Weg zur Klimaneutralität
2007 wurde die INSPIRE-Richtlinie als Vorgabe für eine einheitliche
Geodatennutzung in der gesamten EU verabschiedet. Die in vielen Ländern
zur Verfügung stehenden INSPIRE-Geodaten sind eine ideale Grundlage, um
die existierenden Algorithmen und Berechnungsmethoden aus den
abgeschlossenen Forschungsprojekten SUN-AREA, WIND-AREA und ERNEUERBAR
KOMM! europaweit flächendeckend einzusetzen. „Automatisierte Potenzial-
und Standortanalysen sind kostengünstig und transparent. Planer*innen,
Projektierer*innen und Gebietskörperschaften können sich ihrer bedienen.
Sie erlauben eine gezielte und wirtschaftliche Nutzung von Windkraft und
Solarenergie und sind ein wichtiger Baustein auf dem Weg zur
Klimaneutralität und den durch den russischen Angriffskrieg ausgelösten
Bedarf für mehr Energieunabhängigkeit“, so Prof. Seuß.
Test in fünf Pilotländern übertraf Erwartungen
In Abhängigkeit von den verfügbaren Daten, u.a. durch INSPIRE sowie Open
Data Angebote, wurden fünf Pilotländer definiert, für die caREL zunächst
exemplarisch umgesetzt wurde: Estland, Belgien, Slowenien, Dänemark und
Spanien. Für jedes dieser Länder wurden zwei Regionen mit jeweils einer
Fläche von ca. 25 Quadratkilometern bestimmt – ein städtisches und ein
ländliches Gebiet –, für die bereits Beispielberechnungen durchgeführt
wurden.
Die Ergebnisse der Potenzialanalysen für Estland und Belgien im Bereich
Solarenergie sind sehr vielversprechend. In ihrer Detailschärfe und
Aussagekraft stehen sie den SUN-AREA-Solardachkatastern, die für
zahlreiche Gebietskörperschaften in Deutschland sowie im inner- und
außereuropäischen Ausland bereits existieren, in nichts nach. „Die Daten
haben die Erwartungen wegen der leichten Zugänglichkeit und kostenfreien
Bereitstellung sogar übertroffen“, so Seuß.
Geodaten als optimales Werkzeug
Das Transferprojekt caREL zeigt, inwiefern durch die Einführung der
INSPIRE-Richtlinie die grenzübergreifende Nutzung von Geodaten in Europa
erleichtert wird. caREL nimmt dabei die beiden Energieträger Wind und
Solar ins Visier und soll zur weiteren Verbreitung der Erneuerbaren
Energien in Europa einen wichtigen Beitrag leisten.
Mit dem Use Case der Standort- und Potenzialanalysen für Solar- und
Windkraft zeigt das Transferprojekt caREL, dass die bisherige INSPIRE-
Standardisierung hinsichtlich Qualität, Struktur und Erreichbarkeit einen
weiteren Harmonisierungsschritt benötigt. Zur Umsetzung des European Green
Deal und zur Erreichung der Klimaziele braucht es Flächen. caREL soll
zeigen, wie die EU-weit vorhandenen Geodaten zu einem optimalen Werkzeug
werden können, um diese Flächen zu finden und sie in einfachen und
schnellen On-Demand-Szenarien für die Entscheidungsunterstützung der
Politik bereitzustellen.
Während der gesamten Projektlaufzeit wurden 73 Unternehmen durch caREL
unterstützt und 26 Unternehmen konnten davon profitieren. „Der Wunsch ist,
dass diese Zahl sich noch erhöht und Europa die Klimaneutralität
erreicht“, so Seuß.
Gefördert wurde caREL vom Land Hessen aus dem Programm Distr@l, ergänzt um
eine Kofinanzierung aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung
(EFRE).
Projektwebseite mit Video-Tutorials
Auf der Projektwebseite (https://www.carel-energy.eu/) sind sowohl
Tutorial-Videos als auch schriftliche Anleitungen herunterladbar. Die
entwickelten Algorithmen können ebenfalls über die Webseite bezogen
werden. Es gibt zudem ein eigens für caREL angelegtes Geoportal, das die
Möglichkeit bietet, die vorhandenen Beispielberechnungen zu sichten.
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