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Bücher und Buch-Herausgaben:

H. Dumke:
"Erneuerbare Energien für Regionen - Flächenbedarfe und Flächenkonkurrenzen";
TU Wien Academic Press, Wien, 2020, ISBN: 9783854480402; 200 S.



Kurzfassung deutsch:
Jede menschliche Handlung benötigt Energie. Egal ob wir wohnen, pendeln, reisen, essen, oder
Produkte konsumieren. In allen Dingen und Dienstleistungen stecken Energiebedarfe in Form von
Wärme, Elektrizität und Transportaufwänden. Das Thema "Ausbau der erneuerbaren Energien" ist
seit Jahren global, in der EU, in Staaten, Bundesländern, Regionen und Gemeinden verankert.
Aber trotz vieler Projektaktivitäten und vielen Förderungen gelingen in Österreich längst nur noch
sehr kleine Zuwächse beim erneuerbaren Energieanteil (2010: 31 %, 2016: 33 %).
Das erneuerbare Energieerzeugung große Flächen benötigt, ist bekannt und auch im Landschaftsund
Ortsbild deutlich sichtbar. Aber was genau bedeutet hierbei überhaupt "Flächenbedarf"? Und
wie unterscheiden sich dabei verschiedene erneuerbare Energieformen? Welche Flächenanteile
verursachen Versiegelungen und zusätzliche Flächeninanspruchnahme, welche nicht? Und was
heißt das alles für die Raum- und Regionalplanung, die partizipativ zwischen verschiedenen räumlichen
und institutionellen Ebenen die Energiewende unterstützen soll?
Der "Katalog der Flächenbedarfe der Anlagen erneuerbarer Energieproduktion" enthält
österreichische und internationale "Records", die Inhalte des Kataloges sind Flächenbedarfe pro
Energieertrag und Jahr (m≤/kWh/a). Als Zusammenschau zwischen Geothermie, Solarenergie,
Windkraft und Biomasse zeigt der Katalog vergleichende Bewertungen zu Umweltwirkungen der
Energieproduktion und den Konkurrenzen zwischen der Energieerzeugung und anderen
Flächenfunktionen.
Bei den Geothermieanlagen (in den Bauweisen seichter und tiefer Geothermie) hat sich gezeigt,
dass ein noch sehr großes, und weitgehend lageunabhängiges Zukunftspotenzial existiert.
Geothermie vereint eine sehr geringe Flächenkonkurrenz zu anderen Nutzungen, die lageident
über dem Erdreich stattfinden können, mit emissionsfreiem Energieumwandlungsbetrieb. Durch
das "unterirdische" Wärmepotenzial gibt es mehrere Kombinationsmöglichkeiten im Sinne einer
"Etagenwirtschaft" mit anderen erneuerbaren Energieformen (Windkraft, Solarenergie, Biomassen)
ohne dass eine zusätzliche Flächeninanspruchnahme entsteht.
Auch die Solarenergie (Solarthermische Wärmebereitung und photovoltaische Stromerzeugung)
hat lageunabhängig noch sehr große Wachstumschancen. Die Flächenkonkurrenz durch Solarenergieanlagen
zu lageidenten nicht-energetischen Funktionen ist bei gebäudeintegrierten Anlagen
deutlich geringer als bei großen Freiflächenanlagen, und der Energieumwandlungsbetrieb
der Solarstrahlung zu Wärme oder Strom ist emissionsfrei. Die Flächenbedarfe pro Energieertrag
liegen bei der Bauweise mit aufgeständerten Kollektoren höher als bei der Bauweise mit vollflächigen
Kollektoren. Im Freiland ist die Solarenergie als "Etagenwirtschaft" gut mit anderen erneuerbaren
Energien (Windkraft, Geothermie) kombinierbar.
Die in Österreich noch gering ausgebauten Energieträger Geothermie und Solarenergie haben viele
Energieertragseigenschaften, die lageunabhängig gleich sind. Das ist bei den in Österreich hoch
ausgebauten Energieträgern Windkraft und den Biomassen nicht der Fall.
Windparks haben sowohl lageabhängig, aber auch nach der Anlagenform zwischen
österreichischen und anderen Standorten große Energieertragsunterschiede. Die jährlichen Volllaststunden
liegen in Ostösterreich in einer "sehr guten" Windlage etwa bei 2.000 Stunden, können
in der Nordsee und in Skandinavien aber über 4.000 Stunden betragen. Windkraft ist im
Energieumwandlungsbetrieb emissionsfrei, allerdings erzeugen große Windparks eine deutliche
Veränderung des Landschaftsbildes. Die sehr unterschiedlichen Abstandsreglements der
österreichischen Bundesländer definieren und limitieren diese Energiepotenzialflächen. Größere
Zuwachspotenziale der österreichischen Windkraft werden weniger durch neue Windparks, als
durch "Nachverdichtungen" in Windparks möglich sein. Andere Zusatzpotenziale sind über Adaptierungen
der Windkraftpolitiken anderer Staaten möglich. In den Niederlanden sind Windkraftanlagen
an Autobahnen und auch in Industriegebieten normal, in Österreich nicht.
KURZFASSUNG
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Die Behandlung der Biomassen war wegen Ihrer Vielfalt (Arten, Umwandlungsprozesse,
Bewertungssysteme zu den Prozessphasen Rohstoffanbau, -umwandlung und -transport) im
Kontext des "Kataloges" nicht einfach. Nicht einfach ist z.B. die Frage zu beantworten, welches
Zusatzpotenzial die Biomassen in Österreich künftig noch haben. Sehr viele Kraftwerksstandorte
leisten in Summe (auf nationaler Ebene bewertet) einen Energieanteil, der kleiner als der aus
Wasserkraft ist. Das Potenzialangebot ist eher lageabhängig, weil Wälder, Acker- und
Grünlandflächen die "Rohstoffe" enthalten, welche aufbereitet und transportiert werden müssen.
Die Flächenkonkurrenz zwischen der Energieerzeugung und anderen Flächenfunktionen kann
"keine" sein, wenn minderwertige Hackschnitzel aus dem Wald verbrannt werden, aber "sehr
hoch" werden, wenn essbare Biomassen wie Korn oder Mais verbrannt werden, was ethisch
grundsätzlich abzulehnen ist. Die Flächenbedarfe je Energiemenge liegen im obersten Feld der
untersuchten erneuerbaren Energieträger. Das bedeutet, dass mit Biomassen pro Fläche deutlich
weniger Energie erzeugbar ist als aus Geothermie, Solarenergie und Windkraft. Trotzdem werden
die Biomassen auch künftig wichtig bleiben, weil ihre Energieleistung sehr gut an- und abschaltbar
ist, und die Biomassen die "unplanbaren" Energiebeiträge aus Windkraft und Solarenergie
ausgleichen können.
Die Forschungsfrage nach den flächenspezifischen Energieerträgen konnte bei der Windkraft
und der Solarenergie besser als bei der Geothermie und den Biomassen beantwortet werden.
Das lag sowohl an der besseren "Vermessbarkeit" der Flächen bei Windkraft- und Solarenergieanlagen,
aber auch an sehr unterschiedlichen Energieertragswerten pro Fläche, die in der
Fachliteratur pro Fläche bei Geothermie und Biomassen zwar geführt werden, nicht aber in
lagespezifischer Differenzierung und auch nicht anhand realer Kraftwerke verortet recherchierbar
waren, und daher auch nicht anlagenspezifisch überprüft werden konnten.
Die Innovation des "Kataloges" besteht in der einfachen Vergleichbarkeit und Visualisierung
wichtiger räumlicher Lageeigenschaften und der "Energieertragseffizienz" erneuerbarer
Energieanlagen. Der "Katalog" ist außerdem auch ein Tool, das bei partizipativen
Kommunikationsformaten eingesetzt werden kann. Der Katalog kann deshalb in allen wichtigen
Steuerungsebenen (Bundesländern, Regionen, Gemeinden) dabei helfen, den "Weg zur regionalen
Energieraumplanung" zu erleichtern. Die Werte zu m≤/kWh/a, die Bewertungen der Flächenkonkurrenzen
und Umweltwirkungen helfen bei Aktivitäten, die im Sinne integrativer Energieraumplanung
das IST und SOLL von Siedlungen und Landschaftseinheiten klassifizieren.
Die "weiteren Forschungsbedarfe" haben gezeigt, dass die größten Hürden auf dem Weg zur
regionalen Energieraumplanung vor allem im sozialen Raum zu verorten sind. Diese Hürden können
nicht (nur) energietechnisch überwunden werden, sondern brauchen integrative Planungs- und
Beteiligungsprozesse, und auch mehr "Erfolgsforschung", die etwas dazu aussagt wie einzelne
Projekterfolge künftig schneller, häufiger und einfacher gelingen können. Der Kooperationsraum
Region bietet dafür besondere Potenziale.

Kurzfassung englisch:
Every human action consumes energy: heating, cooling, hot water, electricity and transport requirements - all of these requires a lot of energy. But the climate and energy change demand more and more renewable energies and less and less C02. What exactly does "area requirement" mean here anyway, which renewable energy source requires how much area per energy quantity and year? What causes additional sealing and land use? How strongly does the production of renewable energy compete with other area and land uses? And which are the consequences for spatial and
regional planning? These questions are answered in this research work by means of a "Catalogue of renewable energy sites". In addition, the further research needs show that overcoming the biggest obstacles on the way to future integrated and regional spatial energy planning will not be possible in terms of energy technology only, but requires further research into planning and participation processes. The Cooperation Area "Region" offers special potentials for this.

Schlagworte:
Energieraumplanung, erneuerbare Energien, Flächenbedarfe, Flächenkonkurrenzen, Regionalplanung


"Offizielle" elektronische Version der Publikation (entsprechend ihrem Digital Object Identifier - DOI)
http://dx.doi.org/10.34727/2020/isbn.978-3-85448-041-9


Erstellt aus der Publikationsdatenbank der Technischen Universitšt Wien.