Lokaler Energiebedarf und dezentrale Versorgung -Ein GIS Tool zur Evaluierung möglicher Photovoltaik-Leistungseinbringung in das städtische Energiesystem

In dieser Masterarbeit, Lokaler Energiebedarf und dezentrale Versorgung - Ein GIS Tool zur Evaluierung möglicher Photovoltaik-Leistungseinbringung in das städtische Energiesystem, wird ein dynamisches, GIS-basiertes Tool zur Evaluierung verschiedener photovoltaischer Parameter, auf Grundlage von verschiedensten Geodaten implementiert. Die Modellierung fußt auf der Scriptsprache Python und dem Esri ArcGIS ModelBuilder. Umgesetzt wurde das Tool im Auftrag des Austrian Institute of Technology (AIT) bzw. der Abteilung Sustainable Buildings and Cities. Nach einer allgemeinen Einführung zur Thematik Photovoltaik (PV) und ausgewählten zu berechnenden Parametern, erfolgt die eigentliche Modellierung. Die modellierten photovoltaischen Kennzahlen inkludieren den spezifischen elektrischen Bedarf eines Gebäudes nach Nutzung und die mögliche Erzeugung von elektrischem Strom durch PV Anlagen auf städtischen Dachflächen. Ferner werden auch der solare Deckungsgrad sowie die mögliche Rückeinspeisung in das lokale, urbane Niederspannungsnetz auf generalisierte Art und Weise berechnet. Komplexe, elektrotechnisch gebräuchliche Lastflüsse sind nicht Bestandteil vorliegender wissenschaftlicher Abhandlung, da der Fokus auf einer GIS basierten Herangehensweise und der Verwendung von Geodaten mit Attributinformation liegt. Für die gewählte GIS-Umsetzungsart ist eine Reihe von Inputs mit und ohne Raumbezug in den Workflow eingeflossen. Dazu zählen der Wiener Solarpotenzialkataster, die Flächenmehrzweck-karte (FMZK), eine Realnutzungskartierung sowie Zusatzinformationen zu Gebäuden und Gebäudeblöcken wie beispielsweise der Bruttogeschoßfläche. Darüber hinaus wurden Daten zum lokalen Niederspannungsnetz sowie Transformatorenstandorte verwendet. Nebst den genannten Geodaten fließen auch standardisierten Lastprofile (H0, G1, G2 und G4) ein, welche keinen expliziten Raumbezug haben. Abschließend wird die Modellierung anhand einer Case Study beschrieben und verifiziert. Bei diesem Use Case handelt es sich um ein Testgebiet im ersten Bezirk in der Stadt Wien ("Am Graben"), für welche auch die Daten vom AIT, der Stadt Wien sowie frei zugänglichen Quellen stammen. Der Output dieser Masterarbeit ist zum einen eine Toolbox mit den implementierten Sub-Werkzeugen und Python-Scripts, die ein Gesamttool darstellen und zum anderen aufbereitetete und verarbeitete Daten, die die Endergebnisse in Form von Attributen für die Case Study enthalten.