Das Bild zeigt ein Foto einer Stadt, über der Stadt sind silberne Linien als Netze gezogen, die verschiedene Symbole, eine Glühbine, ein Haus, ein Windrad, zwei Hände, die eine Kugel halten, verbinden. Dazu der Text: Fraunhofer Symposium 27.-28. 09. 2022 in Berlin.
28.09. | Fraunhofer-Symposium
28. September 2022
Das Bild zeigt eine schematische Darstellung: Ein elektrischer Zug in einem Kreis, links des Zuges ein Symbol für Wasserstoff, rechts des Zuges ein Batteriesymbol. Hinter dem Zug liegt ein Schraubenschlüssel.
Untersuchung von alternativen Antriebskonzepten im deutschen Schienenpersonennahverkehr
29. September 2022

Stadt-Land-Energie: Robustheit und Übertragbarkeit von interkommunalen Energiewendeszenarien im Stadt-Land-Nexus

Das Bild zeigt das Logo des Projekts Stadt-Land-Energie, ein unten geöffneten Kreis und in der Mitte ein Symbold für Stadt und Land
Im Projekt „Stadt-Land-Energie“ entwickelt das RLI Methoden und Tools, die es ermöglichen, robuste, regional verzahnte und sektorengekoppelte Energiewendeszenarien für den Stadt-Land-Nexus zu berechnen und geeignet aufzubereiten. Das Ziel ist es damit die interkommunale Zusammenarbeit zu fördern und die Energiewende vor Ort zu beschleunigen.

Stadt-Land-Nexus

Städte und ihre Regionen sind miteinander verflochten und in ihrer Beziehung in vielen Fällen voneinander abhängig. Vor allem, weil sie über unterschiedliche und häufig komplementäre Ressourcen verfügen. Dazu gehören Menschen, Waren, Dienstleistungen, Geld oder auch Umweltleistungen. Als Stadt-Land-Nexus bezeichnet man die wechselseitigen Ströme dieser Ressourcen zwischen Städten und ihren umliegenden Gebieten.

Herausforderungen im Bindeglied zwischen urban und rural

Die unterschiedlichen, teils gegenläufigen Rahmenbedingungen und Handlungsspielräume verschiedener Regionen stellen Städte und Gemeinden vor Herausforderungen in der Klimaschutz-Frage. Besonders im Stadt-Land-Bezug gibt es ein interkommunales Spannungsfeld. Das betrifft sozio-demographische, wirtschaftliche sowie raum- und siedlungsstrukturelle Gegebenheiten und damit auch für die Energiewende entscheidende Rahmenbedingungen. Ein oft genutzter Begriff für diese unterschiedlichen Rahmenbedingungen ist das „Stadt-Land-Gefälle“.

Wie können trotz alldem zukunftsfähige und regional verzahnte Klimaschutz- und Energiekonzepte entwickelt werden? Welche eigenen Impulse und innovativen Ansätze können die ins Stocken geratene Energiewende auf übergeordneter Ebene vorantreiben? Das sind die Fragen, auf die es nun Antworten zu finden gilt.

Die Rolle der Wissenschaft

Wissenschaftliche Ergebnisse aus modellgestützten Optimierungen liefern bereits heute wichtige Erkenntnisse darüber, wie zukunftsfähige, verstärkt dezentrale, regional verzahnte und kostengünstige Energiesysteme aussehen können. Zur Validierung der Ergebnisse dienen sogenannte Sensitivitätsanalysen und Robustheitsuntersuchungen. Sensitivität ist die Auswirkung von Variationen der Eingangsparameter auf das Ergebnis der Optimierung. Robustheit ist die Gültigkeit des Ergebnisses der Optimierung, auch wenn die Eingangsdaten unsicher beziehungsweise fehlerhaft sind. Beide Punkte sind im wissenschaftlichen Diskurs wichtig, um die Ergebnisse genau einzuordnen.

Die Tools

Im Projekt Stadt-Land-Energie entwickelt das Team am RLI den sogenannten Szenario-Explorer. Der Explorer visualisiert den Lösungsraum von wissenschaftlich robusten Energiesystemoptimierungen und ermöglicht es Kommunen in Stadt und Land, daraus politische Handlungsempfehlungen abzuleiten und die Energiewende vor Ort umzusetzen. Indem wissenschaftliche Informationen aus regional verzahnten Energiesystemmodellierungen geeignet aufbereitet werden, wird so auch die interkommunale Zusammenarbeit gefördert. Das Tool soll sowohl die Verständigung auf Augenhöhe zwischen kommunalen Stakeholdern begünstigen, als auch ein Instrument zur Gestaltung von Partizipationsprozessen und zur Bürger*innenbeteiligung sein.

Das Projekt wird soweit wie möglich den Open-Science-Prinzipien folgen. Wiederverwendbarkeit und Transparenz stehen dabei im Fokus. Alle Modelle und die graphische Nutzer-Oberfläche (engl.: graphical user interface, kurz: GUI) werden unter Open-Source-Lizenzen veröffentlicht, und die benötigten Daten werden nach Möglichkeit unter geeigneten offenen Datenlizenzen auf der Open Energy Platform (OEP) veröffentlicht. Politische Entscheidungen können so für die Menschen, die sie treffen müssen, besser abgesichert werden, da deren Grundlage einsehbar und wiederverwendbar ist.

Projektzeitraum: August 2022 - Juli 2025

In dem Projekt erfüllt das RLI folgende Aufgaben:

  • Leitung des Konsortiums
  • Unterstützung des Stakeholderdialogs zur Ermittlung von Unsicherheiten und Zielen der ausgewählten Regionen
  • Implementierung von Robustheits-Methoden im oemof-Framework
  • Erstellung von Energiesystemmodellen zum berechnen und analysieren der Case-Studies
  • Entwicklung eines webbasierten Szenario-Explorers
  • Erarbeitung eines Übertragungsguides für Energiesystemmodellierende
  • Verfassen von „Lessons-Learned“ also in dem Projekt gemachte Erfahrungen für die kommunalen Stakeholder
  • Zuse Institut Berlin

    Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (OVGU)

    Kompetenzzentrum Öffentliche Wirtschaft, Infrastruktur und Daseinsvorsorge (KOWID)

    Assoziierter Partner

    Deutscher Städte- und Gemeindebund (DStGB)
    Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms (Förderkennzeichen: 03EI1051A).

    Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz

    Koordiniert durch

    Projektträger Jülich (PTJ).)

    Reiner Lemoine Stiftung

    Kontakt



    Ludwig Hülk

    Projektleiter


    Jann Launer

    Wissenschaftlicher Mitarbeiter


    Sabine Haas

    Wissenschaftliche Mitarbeiterin