Zweck: Erarbeitung einer Planungsmethodik in der Landespflege.
Die immer weiter ansteigende Anzahl neuartiger Lasten (beispielsweise Elektrofahrzeuge und Wärmepumpen), aber auch weiterer dezentraler Erzeuger (beispielsweise Photovoltaikanlagen), führen zu einer deutlich veränderten Versorgungsaufgabe in deutschen Verteilungsnetzen. Um diesen Herausforderungen zu begegnen und Potenziale zur Kostensenkung aufzudecken, werden von den Netzbetreibern regelmäßig Zielnetzplanungen durchgeführt. Durch die Verwendung von spannungsebenenübergreifenden Analysen der Verteilungsnetze könnten technische und wirtschaftliche Synergien identifiziert und unnötige Investitionsmaßnahmen vermieden werden. Zu diesem Zweck wird im Rahmen des Forschungsvorhabens des Konsortiums, bestehend aus der Bergischen Universität Wuppertal, der IAV GmbH, sowie den assoziierten Partnern, eine softwaregestützte Methodik entwickelt, die eine spannungsebenenübergreifende Zielnetzplanung ermöglicht, bei der sowohl konventionelle als auch innovative Betriebsmittel und Planungsmethoden berücksichtigt werden. Die neue Methodik ermöglicht es, die gemeinsame Planung von Mittel- und Niederspannungsnetzen für unterschiedliche Entwicklungsszenarien automatisiert vorzunehmen. Zusätzlich werden Geostruktur- und Marktdaten verwendet, um eine präzise Abschätzung für zukünftige Standorte von neuartigen Lasten und Einspeisern zu ermitteln, zur Positionierung von Einzelstrangreglern oder zur Ermittlung neuer Kabeltrassen unter Berücksichtigung von geeigneten Untergründen. Die Ergebnisse der neuen Methode werden plausibilisiert, indem sie auf mehrere reale Mittel- und Niederspannungsnetze angewendet wird.
Durch die zunehmende Ausdifferenzierung vieler Sportarten und die Veränderungen im Freizeitverhalten stellt die Sportraumnutzung komplexe Ansprüche an die Landschaftsstrukturen. Hiermit können vielschichtige Belastungen verbunden sein, sodass es in der Regel nicht ausreicht, nur die Auswirkungen einer einzelnen Sportnutzung zu betrachten. Vielmehr sind Ansätze nötig, die die Mehrfachnutzung von Räumen angemessen berücksichtigen und die Anforderungen des Sports und des Naturschutzes optimieren. Für die Bewertung und Planung von Sporterlebnisräumen sind somit neue Methoden zur Erhebung der ökologischen Konfliktpotenziale und zur Ableitung von Maßnahmen und Zielvorstellungen nötig. Von besonderer Relevanz ist hierbei die Größe der Bezugsebene, wobei sich eine Aufteilung in zwei Maßstabsebenen als praktikabel erwiesen hat. Es handelt sich zum einen um Natursporträume, die Landschaftsregionen mit einer Ausdehnung von bis zu mehreren tausend km2 (z.B. das Bundesland Baden-Württemberg) umfassen können. Sie bilden die übergeordnete räumliche Bezugsebene, innerhalb derer ein abgestimmtes Vorgehen bezüglich eines definierten Zieles (z.B. Sporttourismuskonzeption) notwendig ist. Am anderen Ende der Skala findet sich die lokale Bezugsebene. Hierbei handelt es sich um einzelne Natursportstätten, in denen konkrete Einzelmaßnahmen betrachtet werden. Wichtig ist, dass alle Maßnahmen auf lokaler Ebene immer auch mit den Planungen auf der übergeordneten Maßstabsebene abzustimmen sind. Zur Beschreibung der skalenabhängigen Lenkungsmöglichkeiten wird im Rahmen einer nachhaltigen Sportraumentwicklung der Begriff Sport Area Management System (SAMS) eingeführt. Darunter werden die verschiedenen Komponenten einer sporttouristischen Aktivitätslenkung verstanden. Hierbei gilt das als Sportraummanagement bezeichnete Segment für Natursporträume (regionale Maßstabsebene). Es beinhaltet Lenkungsmaßnahmen und Kommunikationsmethoden. Wichtigster Bestandteil bei den Lenkungsmaßnahmen ist eine regionale Gebietsentwicklungskonzeption. Ein abgestimmter Dialogprozess in jeder Phase des Planungsprozesses mit Beteiligung aller Interessensvertreter führt zu einer hohen Akzeptanz der Planungen im Raum. Während die Planungen auf regionaler Ebene zentral gesteuert werden, obliegt es der Initiative einzelner Gemeinden oder Personen(gruppen), die übergeordneten Planungen auf der lokalen Ebene umzusetzen. Um diese Bemühungen zu unterstützen, hat sich die Durchführung von Modellprojekten bewährt. Hierbei werden exemplarisch für verschiedene Themenbereiche an Einzelstandorten konkrete Maßnahmen initiiert, die als Impulsgeber für die Umsetzung im gesamten Gebiet dienen. Ein Monitoringprogramm ist Bestandteil des Sport Area Management System. Für die Gewinnung und Aufbereitung naturräumlicher Daten, deren Bewertung, Verknüpfung und die Umsetzung in die planerische Praxis ist die Anwendung Geographischer Informationssysteme (GIS) unabdingbar.
Im Forschungsprojekt SimBench wurde ein Benchmark-Datensatz als freier Download für Lösungen im Bereich der Analyse, Planung und Betriebsführung von elektrischen Netzen aller Spannungsebenen entwickelt (www.simbench.de). Dieser Satz aus Netzdaten und Zeitreihen soll die Entwicklung von Lösungen unabhängig von Netzbetreibern möglich machen und zugleich eine Vergleichbarkeit verschiedener Entwicklungen auf dem Gebiet der elektrischen Netze fördern. In SimBench-Sektor soll darauf methodisch aufbauend ein Datensatz entwickelt werden, welcher die realistische Abbildung deutscher Gas- und Wärmenetze ermöglicht. Innovative Anwendungsfälle im Bereich der Quartiersentwicklung, der Umgestaltung der Gasnetze für Wasserstoff oder gar spartenübergreifender Simulationen machen die Entwicklung von Gas- und Wärmenetzkomponenten als Teil eines Benchmark-Datensatzes sinnvoll und notwendig. Insbesondere zukünftige Untersuchungen zu gekoppelten Infrastrukturen im Rahmen der Energiewende und ihrer Digitalisierung fordern konsistente Testnetze in allen Sektoren. Durch SimBench-Sektor soll der Forschungslandschaft ein konsistenter Datensatz als Open Data zur vollumfänglichen Beschreibung der netzgebundenen deutschen Energieversorgung bereitgestellt werden. Neben der hohen örtlichen und zeitlichen Auflösung besteht die Innovation in einer technisch detaillierten Modellierung der Betriebsmittel in heutigen Netzen, aber auch in der Modellierung innovativer, zukünftiger Betriebsmittel. Arbeiten des Fraunhofer IEE konzentrieren sich neben der Projektleitung auf die Definition eines Gesamtprojektrahmens, der Übertragung von Erfahrungen aus dem ersten SimBench-Projekt, und die Formulierung von Grundsätzen für die Erstellung der Datensätze und Zeitreihen. Zudem werden Methoden für den kostenoptimierten Zu-, Um- und Rückbau von Energienetzen bei der Erstellung der Datensätze eingesetzt sowie ein System zur Koordination von unabhängigen Einzelanlagen implementiert.