"Solar City" - Task 30 der IEA Internationalen Energie Agentur
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Dipl.-Ing. Frank Wouters • Solar City –Task 30 der IEA Internationalen Energie Agentur
FVS Themen 2001
”Solar City” – Task 30 der IEA
Internationalen Energie Agentur
und dem Wissenschaftspark Gelsenkirchen be- Dipl.-Ing.
Hintergrund Frank Wouters
auftragt, das Thema ”Solar City Gelsenkirchen”
Zur Verwirklichung von nationalen und inter- zu vertiefen. Im Rahmen eines Begleitprojektes Ecofys GmbH,
nationalen Klimaschutzzielen tragen Kommu- hat die Stadt Gelsenkirchen mit einigen Ener- Eupener Straße 161,
nen mit der Entwicklung von regionalen Klima- gieversorgern Ecofys und den Wissenschafts- D-50933 Köln,
f.wouters@ecofys.de
schutzprogrammen und der Umsetzung kon- park Gelsenkirchen beauftragt, ein gesamtstäd-
kreter Maßnahmen vor Ort wesentlich bei. tisches Energiekonzept zu erstellen, aus dem
Die kommunale Ebene ist aufgrund der unmit- für die wichtigsten Sektoren Handlungsleit-
telbaren Nähe der Bürgerinnen und Bürger fäden abgeleitet werden.
zu ihren Verwaltungen der geeignete Ort zur
Umsetzung von Klimaschutzprogrammen.
Die Kommune kann gezielt auf die einzelnen Die IEA
Zielgruppen und Akteure zugehen, um Im-
pulsgeber für geeignete Aktionen zu sein. Die Internationale Energie Agentur IEA wurde
als selbständige Organisation im Rahmen der
Die Internationale Energie Agentur IEA hat mit OECD vor 27 Jahren gegründet, um die Versor-
”Solar City” eine Initiative für Städte gestartet, gungssicherheit von Primärenergie sicherzu-
die bestimmte Klimaschutzziele durch ganz- stellen. Die 25 Mitgliedsstaaten haben verein-
heitliche Ansätze sowie den Einsatz erneuerba- bart, gemeinsam Engpässe in der Ölversor-
rer Energien, rationeller Energieverwendung, gung zu beseitigen, wichtige Energieinforma-
Energieeinsparung, industrieller Innovationen tionen auszutauschen, ihre Energiepolitik abzu-
und Erhöhung der Lebensqualität erreichen stimmen und in Programmen zur rationellen
wollen. Durch das IEA-Programm können kom- Energieverwendung zusammenzuarbeiten. Im
munale Programme, die als Ziel haben, Städte Solar-Heating-and-Cooling-Programm sind
lokal und global nachhaltig zu gestalten, inter- mehrere Forschungsprogramme vereinigt, die
national miteinander verknüpft werden. beabsichtigen, durch einen verstärkten Einsatz
Das IEA Programm ”Solar City” beabsichtigt, von Solarem Design und solaren Technologien
diese Initiativen zu begleiten, zu verbreiten eine nachhaltige Zukunft zu ermöglichen.
und ein internationales Netzwerk von Exper- ”Solar City” ist ein neues Programm der IEA
ten und Expertise zu bilden. und wird voraussichtlich bis 2005 laufen.
Gelsenkirchen, eine Stadt im Nordrhein-
Westfälischen Ruhrgebiet mit etwa 240.000
Einwohnern, präsentiert sich seit einiger Zeit ”Solar City” – IEA Task 30
mit einer Vielzahl von Projekten und Aktivitä-
ten in der Öffentlichkeit als Solarstadt. Bekannt Das Ziel von IEA ”Solar City” ist es, kommu-
sind vor allem die PV-Anlage auf dem Dach des nale Strategien zur verstärkten Nutzung von
Wissenschaftsparks Gelsenkirchen und die So- Solarenergie und anderen erneuerbaren Ener-
larzellenfabrik von Shell Solar. Der früher ge- gien zu entwickeln und umzusetzen.
läufige Beiname “Stadt der 1000 Feuer“ – ein Obwohl viele Städte schon Vorstellungen und
Hinweis auf Gelsenkirchens Vergangenheit als Konzepte zur Erhöhung von Energieeffizienz
Kokerei- und Stahlproduktionsstandort – soll und zur Anwendung erneuerbarer Energie
dem neuen Image der “Stadt der 1000 Son- haben, muss noch eine Strategie entwickelt
nen“ weichen. Das Ministerium für Städtebau werden,
und Wohnen, Kultur und Sport in Nordrhein-
Westfalen hat Ecofys, die RWTH Aachen in • die vollständig in das kommunale Verwal-
Zusammenarbeit mit der BUGH Wuppertal tungssystem integriert ist, 139
Dipl.-Ing. Frank Wouters • Solar City –Task 30 der IEA Internationalen Energie Agentur
FVS Themen 2001
Solar City China
Solar City Hong Kong PRC 20k towns
HKSAR
Solar City Korea
Solar City Australia I segu, Kwangju
Melburne
Solar City USA
Abbildung 1 Solar City Denmark Pittsburgh, Scramento
Teilnehmende Städte Copenhagen
Solar City Mexico
und Länder an der IEA Solar City Germany Mexico City
Gelsenkirchen
Task 30 Solar City IEA SHC Task 30 Solar Cities Africa
(IEA SHC - Internatio- Solar City Netherlands Solar City Definitionspartner Solar City Australia
Den Haag
nal Energy Agency Solar City Austria
Solar Heating and Solar City Italy
Solar City Belgium
Palermo, Rome
Cooling)
Solar City Canada
Solar City Sweden
Göteborg Solar City Israel
Solar City UK Solar City Japan
Eastbourne, Southwark
Solar City Taiwan
• die ganzheitliche Ziele zur Energieeinspa- gien und Energieeffizienz die Emission von
rung oder CO2-Minimierung hat und/oder Treibhausgasen bis 2050 auf ein klimaverträg-
• die gleichzeitig sowohl Technologiesysteme liches Niveau reduziert.“
als auch Industrie- und Gewerbeentwick-
lung berücksichtigt. Darüber hinaus wurde für Gelsenkirchen die
Definition mit den folgenden Leitbildern
IEA ”Solar City” beabsichtigt gerade diese Zie- ergänzt:
le zu integrieren und zu verfolgen. Das Pro-
gramm wird von Prof. Peter Droege von der “Solarstadt als helle, gesunde, sonnendurchflu-
Universität Sydney in Australien geleitet und tete Stadt mit hoher Wohnqualität sowie hoher
ist zur Zeit in der Definitionsphase. Bis jetzt Aufenthaltsqualität des öffentlichen Raumes.
haben folgende Länder bzw. Städte konkretes Solarstadt als die kluge, umweltbewusste, tech-
Interesse gezeigt (Stand Sommer 2001): nologisch aufgeschlossene und fortschrittliche
Einige Länder haben noch keine definitive Stadt.“
Auswahl für die Teilnahme getroffen. Wie man
Abb. 1 entnehmen kann, hat ein Land auch Umfassende Klimastudien haben gezeigt,
die Möglichkeit, mit mehreren Städten teilzu- dass ein klimaverträgliches Niveau bei etwa
nehmen. Jede teilnehmende Stadt verpflichtet 3,3 t CO2 / Einwohner und Jahr liegt. Abb. 2
sich, Informationen auszutauschen und das zeigt die momentane jährliche CO2-Emissionen
Programm inhaltlich mit zu unterstützen. pro Einwohner und Jahr. Die USA hat mit 19t
Das bedeutet konkret, dass Mittel und Arbeits- CO2 die höchsten Emissionen. Deutschland hat
zeit bereitgestellt werden müssen. derzeit einen Wert von 11t CO2 , dies bedeu-
tet, dass eine deutsche Solarstadt in den näch-
sten Jahren etwa 70% CO2 reduzieren soll.
Was ist eine Solarstadt? Abb. 3 enthält eine grafische Darstellung eines
möglichen Reduktionsszenarios und zeigt den
Es gibt sehr viele unterschiedliche Definitionen Zusammenhang zwischen Grenzkosten und
einer Solarstadt. Im IEA ”Solar City” wird der CO2-Reduktionsgrad. Klar ist, dass die Grenz-
Begriff “Solarstadt“ so verstanden: kosten mit steigendem Reduktionsniveau höher
werden. Außerdem ändert sich die Kosten-
“Eine Stadt mit umfassender Strategie, die kurve auch mit fortschreitender (Markt-) Ent-
140 durch die Integration von erneuerbaren Ener- wicklung von Umwelttechnologien.Dipl.-Ing. Frank Wouters • Solar City –Task 30 der IEA Internationalen Energie Agentur
FVS Themen 2001
19 USA
Australia
Cannada
17
Norway
Russia
CO2-Emissionen in t/a /Einwohner
15
Abbildung 2
Ukraine
Germany
Denmark
13
Netherland
CO2-Emissionen pro
Belgium
11
Einwohner und Jahr
Ireland
Finnland
UK
[1]. Die Breite der
Japan
Switzerland
9 Säulen symbolisiert
Sweden
Italy
Korea
France
die Einwohnerzahl
Spain
7
des Landes
5 Dept
Sustainable Rate
3 China
Credit
1 Pakistan Nigeria
Chad
Bangladesh Vietnam
Die Umsetzung erfolgt nicht allein durch solare In Phase A werden die bisherigen Energie-
Nutzung, sondern bedarf einer umfassenden planungen und Praxen der beteiligten Städte
Strategie für nachhaltige Stadtentwicklung in evaluiert. Durch einen intensiven Erfahrungs-
allen relevanten Bereichen (Gebäude, Verkehr, austausch und eine wissenschaftliche Beglei-
Industrie, Städtebau und Energieversorgung) tung wird die Stadt ”solarisiert” und die Ver-
und umfasst Kommunikation und Austausch waltung unterstützt.
mit anderen Solarstädten. Alle relevanten Ak-
teure (Kommune, Wirtschaft und Bürger) soll-
ten an einem Strang ziehen. Die allgemeine
Grundprinzipien einer Solarstadt sind: Reduktionsziel Gelsenkirchen
CO2-Emissionen [t/a/Einwohner]
12,00
1. möglichst wenig Energie verbrauchen
9,00
(Bedarfssenkung)
2. möglichst effiziente und umweltgerechte 6,00
Energieumwandlung
3,00
3. möglichst hoher Beitrag regenerativer
Energiequellen 0,00
4. dabei Erhöhung der Lebensqualität und 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Abbildung 3
Jahr
Lebensfreude Reduktionsziel und
momentane Grenz-
Die ersten drei Grundprinzipien werden kosten für CO2-
auch oft mit “Trias Energeticas“ bezeichnet. Minderungsmass-
Momentane Grenzkosten
von CO2-Minderungsmaßnahmen nahmen
500
Teilaspekte von IEA Solar City 400
Kosten [€/t]
300
Das Programm ist in drei Unterprogramme
200
unterverteilt:
100
• Phase A: Strategien und Planungsinstrumente 0
25% 30% 35% 40% 45% 50%
• Phase B: Ziele und Szenarien
• Phase C: Erneuerbare Energietechnologien, Reduktionsgrad
Industrie und Gewerbeentwicklung 141Dipl.-Ing. Frank Wouters • Solar City –Task 30 der IEA Internationalen Energie Agentur
FVS Themen 2001
In Phase B wird für jede Stadt eine konkrete zur Konkretisierung der Teilnahme der Stadt
Strategie zur nachhaltigen mittelfristigen Um- ausarbeitet. Dieses Dokument enthält alle rele-
setzung entwickelt, die vom Stadtrat abgeseg- vanten Aspekte bezüglich des internationalen
net werden muss. Bestandteil dieser Phase ist Joint Ventures in den Bereichen Forschung,
auch die Bestimmung einer Methodik und die Demonstration und Öffentlichkeitsarbeit.
Entwicklung eines Kriterienkatalogs, mit deren Dieses Dokument ist die Basis für alle künftigen
Hilfe ein Monitoringsystem und Planungshand- Arbeiten.
buch aufgebaut werden kann. Die Strategie
Abbildung 4 umfasst ein Szenario mit Handlungsfeldern, auf- In Deutschland engagiert sich Gelsenkirchen
Übersicht über geteilt in kleinere Zeitabschnitte mit Zwischen- im IEA Task 30 mit Unterstützung vom Minis-
die Sektoren und zielen (z. B. 5-Jahresschritte bis 2050). terium für Städtebau und Wohnen, Kultur und
ausgewählte ener- Sport in Nordrhein-Westfalen. In einem For-
getische Einspar- Phase C umfasst die Umsetzung von (Demo-) schungsprojekt wird das Thema ”Solarstadt”
optionen. (UNFCCC Projekten und die Umsetzung des Monitorings Gelsenkirchen vertieft, in einem Parallelprojekt
= United Nations und der Evaluierung. werden aus einem gesamtstädtischen Energie-
Framework Conven- konzept Handlungsleitfäden für die Sektoren
tion on Climate Abb. 4 stellt die Vernetzung der Solar City Städtebau, Verkehr, Energieumwandlung, Ge-
change) Aktivitäten dar. bäude/Haushalte/Kleinverbraucher und Indus-
trie/Gewerbe abgeleitet. Die Umsetzung der
Handlungsleitfäden wird in den nächsten Jah-
ren in einem Moderationsprozess durch die
Projektpartner intensiv begleitet, damit die Sek-
toren weit genug ”solarisiert” werden, um die
gesamtstädtischen Reduktionsziele zu erreichen.
Abb. 5 enthält eine Übersicht über die wichtig-
sten Wirtschaftssektoren in Gelsenkirchen und
einige ausgewählte Einsparoptionen.
Projektphasen von
Gelsenkirchen ”Solar City”
Im Projekt Gelsenkirchen Solar City werden in
der ersten Phase die Grundlagen erfasst und in
der zweiten Phase die Handlungsleitfäden
erstellt.
Teilnahme an IEA ”Solar City” Zuerst wird eine Methodik zur jährlichen
- Gelsenkirchen Bilanzierung und Fortschreibung von energie-
bezogenen CO2-Emissionen entwickelt. Diese
Jeder IEA-Mitgliedsstaat hat eine nationale Methodik wird an gängigen nationalen und
Kontaktstelle. Diese Kontaktstelle ist der erste internationalen Bilanzierungsmethoden ange-
Ansprechpartner einer Stadt, falls Interesse an lehnt, um eine spätere Vergleichbarkeit mit
einer Zusammenarbeit mit dem Solar City Pro- anderen Städten zu gewährleisten.
gramm besteht. Nach Einreichung einer Ab- Die Bestandsaufnahme soll differenziert wer-
sichtserklärung beim sogenannten ”Operating den nach folgenden Sektoren, die über Leit-
Agent” (Prof. Droege) folgt eine Verhand- indikatoren bewertet werden: Verbrauchs-
lungsphase, in der Rollen, Mittel und Aktivi- sektoren, Anwendungsarten und Energie-
täten im Rahmen der Teilnahme diskutiert wer- trägern.
den. Nachdem Übereinstimmung erreicht ist,
142 wird innerhalb von 5 Monaten ein DokumentDipl.-Ing. Frank Wouters • Solar City –Task 30 der IEA Internationalen Energie Agentur
FVS Themen 2001
Stadtplanung Verkehr Energie- Gebäude Industrie
Städtebau Umwandlung Haushalte Gewerbe
Kleinverbraucher
Leitbild Verkehrs- Effiziente Energie- Wärmeschutz Verbrauchs-
vermeidung Umwandlung vermeidung
Brachflächen- Vorrang für den Kraft-Wärme- Kompaktheit Energie-Effizienz
entwicklung Umweltverbund Kopplung Abbildung 5
Vernetzung der IEA
Innenentwicklung Optimierung der Nutzung regene- Orientierung Regenerative
Task 30 Aktivitäten.
Schnittstellen rativer Energien Energien
Dichte Verkehrstechnische Verschaltung Solarforschung
Innovationen und Industrie
Funktionsmischung Solarnutzung Synergieparks
Polyzentralität Verbrauchs-
vermeidung
Identität, Gestalt
qualitative Aspekte
Beteiligung der Kommune
Bürgerbeteiligung
Nachdem die Entwicklung im kommunalen Literatur
Gebäudebestand betrachtet wird, wird eine
Bestandsaufnahme der energetischen Ist-Situa- [1] “An Equity- and Sustainability-Based Policy
tion 2000 vorgenommen. Szenariorechnungen Response to Global Climate Change.“
führen zu Empfehlungen für bestimmte Hand- John Byrne, Young-Doo Wang,
lungsfelder. Hoesung Lee and Jong-Dall Kim. 1998.
Energy Policy.Vol. 26, No. 4: 335-343.
In der zweiten Phase werden diese Handlungs-
empfehlungen in sektorbezogene Handlungs- [2] Solarstadt Gelsenkirchen -
leitfäden zusammengefasst. Vorstudie zur Profilierung der
“Solarstadt Gelsenkirchen“,
Ein wichtiger Baustein ist auch die Entwicklung März 2001, Projektbericht - Ecofys GmbH,
einer fortschreibbaren Methodik, die es ISL-RWTH Aachen, BUGH Wuppertal.
Gelsenkirchen ermöglicht, jährlich eine CO2-
Bilanz zu erstellen. [3] www.solarcity.org
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