PV4EAG
Analyse von Flächen- und Energiepotenzialen mittels KI für alternative PV-Systeme als Beitrag zum EAG
Ein wichtiger Schritt im Kampf gegen den Klimawandel ist der umfangreiche Ausbau von erneuerbaren Energieträgern wie Photovoltaik. Doch nicht jede Fläche eignet sich zum Aufstellen einer Solaranlage. Es muss ausreichend Sonneneinstrahlung und wenig Verschattung gegeben sein. Auch die technische Umsetzbarkeit und ein Anschluss an das Stromnetz sind wichtige Faktoren. Im Projekt PV4EAG versucht ein multidisziplinäres Team unter der Leitung des Instituts Energie-, Verkehrs- und Umweltmanagement ein skalierbares Werkzeug zur automatischen Analyse von entsprechend geeigneten Flächen zu erstellen.
Das Erneuerbaren-Ausbau-Gesetz (EAG) sieht einen Ausbau von Photovoltaik-Anlagen in der Höhe von 11 TWh bis zum Jahr 2030 vor. Dies bedeutet eine jährliche Ausbauleistung von etwa 1.000 MWp, die nicht allein durch Anlagen auf Dächern von Wohnhäusern oder Gewerbeimmobilien realisiert werden kann. Anlagen auf der sprichwörtlichen grünen Wiese werden dabei vorerst außer Acht gelassen, da diese einerseits schon von diversen anderen Institutionen betrachtet worden sind, andererseits oft problematisch im Hinblick auf die Versiegelung von Flächen sowie die Konkurrenz mit anderer Raumnutzung wie Landwirtschaft sein können. Das Projekt PV4EAG zielt daher auf die Identifikation von unkonventionellen Flächen in der Steiermark für die Errichtung von PV-Anlagen ab, die bislang aus unterschiedlichen Gründen kaum Beachtung gefunden haben.
Solche Flächen können zum Beispiel sein:
- vertikale Flächen mit südseitiger Ausrichtung an Hochhäusern für gebäudeintegrierte Photovoltaikanlagen (GIPV)
- Verkehrsflächen wie Parkplätze und Schienenverkehrsanlagen wie etwa Solar-Carports oder Schallschutzwände
- künstliche Gewässer für die Aufstellung sogenannter Floating-PV-Anlagen
Dafür werden zuerst vorhandene Geodaten wie Orthofotos mittels Machine Learning hinsichtlich ihrer Eignung selektiert. Danach wird überprüft, ob ausreichend Ertragspotenzial gegeben ist und ob eine PV-Anlage an dem Standort technisch und wirtschaftlich realisierbar wäre. An gefundenen Flächen werden beispielhaft Musteranlagen projektiert.
Die in diesem Projekt regional auf die Steiermark beschränkten identifizierten Flächen werden als Geo-Datenbank öffentlich zugänglich gemacht. Es ist vorgesehen ein skalierbares Werkzeug zu entwickeln, das in weiterer Folge in anderen Regionen beziehungsweise auf Bundesebene angewendet werden kann. Im Rahmen von Workshops werden unterschiedliche Stakeholder von Beginn an in das Projekt involviert, sodass die Interessen potenzieller Anlagenerrichtender, Grundbesitzender, Kommunen oder Investoren bestmöglich berücksichtigt werden.
Projektziele
- Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung einer Methode zur Identifizierung und Evaluierung des Ertragspotenzials von Flächen für alternative PV-Anlagen. Anhand von Musterprojektierungen soll die entwickelte Methodik verifiziert und im EAS-Labor validiert und optimiert werden.
- Entwicklung eines automatisierten Verfahrens zur Identifikation von potenziellen Flächen für innovative PV-Anlagen anhand existierender Geodaten unter Anwendung von Geo-Artificial-Intelligence-Methoden
- Strukturierung der gefundenen PV-Flächen und deren Darstellung
- Verifikation und Plausibilitätsprüfung der identifizierten Flächen
- Evaluierung hinsichtlich des Energieertrags, des Aufwands für die konstruktive Errichtung der PV-Anlagen sowie mögliche Einbindung in das bestehende elektrische Netz.
- Die gefundenen potenziellen PV-Flächen und ermittelten Ertragsprognosen sollen für die Öffentlichkeit als digitales Kartenmaterial zur Verfügung gestellt werden.
- Projektierung von Musterbeispielen und Erstellung von Handlungsempfehlungen
- Abhaltung von Workshops mit Stakeholdern
Aktuelles aus dem Projekt: Am 1. April fand der erste von insgesamt drei interaktiven Online-Workshops statt. Es erfolgte ein intensiver Erfahrungsaustausch mit über 50 interessierten Stakeholdern. Die Ergebnisse werden maßgeblich in das Projekt einfließen. Eines ist jetzt schon klar: Interesse und Bedarf an alternativen PV-Flächen sind riesig.