Advanced Local Energy Planning (ALEP)

Dieses Forschungsvorhaben wurde 1995 im Rahmen des Projektes "Energy Conservation in Buildings and Community Systems" (ECBCS) der Internationalen Energieagentur (IEA) und des BMBF vorbereitet. Unter Federführung der KEA sollte in jeweils einer Stadt der beteiligten Länder Schweden, Italien, Holland und Deutschland unter Einsatz moderner Instrumente der Systemanalyse eine gleichzeitige Optimierung aller Komponenten des Energieversorgungssystems, von der Erzeugung (bzw. Bezug) bis zum Endenergieeinsatz, gefunden werden. 

Für Deutschland nahmen die Mannheimer Verkehrs- und Versorgungsbetriebe (MVV) an diesem Vorhaben teil, ferner die Städte Göteborg, Utrecht und Turin sowie die Region Potenza in Süditalien. Als Optimierungsinstrument wurde das Energiesystem-Modell MARKAL eingesetzt, das bereits in den 80er Jahren durch die damalige KFA Jülich und das Brookhaven National Laboratory für die Energieoptimierung von Ländern entwickelt worden war. Bei diesem Modell werden Methoden des „Operation Research“ zur integralen Optimierung komplexer Energiesysteme angewendet. Eine modernisierte Fassung des Modells wird seit 2000 auch unter dem Namen IKARUS zur Modellierung des gesamten Energiesystems Deutschland eingesetzt. 

ALEP wurde 2000 abgeschlossen und endete mit integralen Energiekonzepten für die beteiligten Städte und einem „Handbook on Advanced Local Energy Planning“, das in einer Auflage von 200 Stück gedruckt wurde und bereits nach kurzer Zeit vergriffen war (derzeit nur als PDF-Datei zum Download erhältlich).

Die Erfahrungen beim praktischen Einsatz des Modells zeigten, dass damit eine ausgezeichnete Grundlage für die Langfristplanung des Energiesystems einer Großstadt, von der Energieerzeugung bis zu dezentralen Einsparmaßnahmen, bereitgestellt werden kann. In Mannheim bestätigten die Modellergebnisse das Resultat eines zuvor mit konventionellen Mitteln erstellten kommunalen Energiekonzepts der MVV. Es zeigte sich allerdings auch, dass der systemanalytische Ansatz dieses Modells weit entfernt ist von den Methoden der konventionellen Energieplanung, bei der einzelne Komponenten eines Energiesystems, etwa ein BHKW oder die energetische Sanierung eines Gebäudes, sehr detailliert betrachtet werden, aber eine Gesamtbetrachtung des Systems unter Berücksichtigung von Rückwirkungen einzelner Maßnahmen auf die Entwicklung der Gesamtkosten unterbleibt. Auch längerfristige Änderungen der Rahmenbedingungen wie Siedlungsstrukturen oder Energiepreise können lediglich entsprechend den vorliegenden Erfahrungen berücksichtigt werden, was in der Regel gleichbedeutend ist mit einer Trendfortschreibung. Dieser konventionelle Ansatz reicht für die fundierte Langfristplanung eines komplexen und langlebigen Energiesystems einer Großstadt eigentlich nicht aus. Wenn sich die Rahmenbedingungen ändern und neue Anforderungen im Hinblick auf den Klimaschutz und nachhaltiger Stadtentwicklung zu berücksichtigen sind, können modellbasierte System also weitergehende Hilfen bieten. 

Die wünschenswerte Anwendung von MARKAL bzw. dem Nachfolgermodell TIMES durch Stadtwerke scheitert bisher an der Komplexität der Modelle, die nur auf der wissenschaftlichen Ebene eingesetzt werden, etwa durch das Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieverwendung (IER) der Universität Stuttgart. Eine Weiterentwicklung der Modelle zur Verbesserung der Anwendbarkeit in der Praxis wäre möglich.

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