„nachhaltige technologien 01 | 2021"

Prozess-Integration von Resilienz Wie aber kann Resilienz konsequent und umfassend in der Energieplanung berücksichtigt werden? Dazu wurde in der internationalen Zusammenarbeit des An- nex 73 ein Arbeitsablauf erstellt, welcher die Planung von resilienten und energieeffizienten Energiesyste- men erleichtern soll. Dieser Ablauf wird im Rahmen von Pilotstudien getestet und dadurch verbessert. In Österreich wird im Auftrag der Bundesimmobilienge- sellschaft untersucht, wie eine resiliente Versorgung des Campus der Johannes Kepler Universität in Linz mit seinen mehr als 100.000 m² Energiebezugsfläche und derzeit mehr als 26 Mio. kWh/a Primärenergiever- brauch (errechnet) aussehen könnte. Entscheidend für die Resilienz ist dabei der Blue Sky/ Black Sky - Ansatz. Grundsätzlich besteht der Prozess aus der Bestandserhebung (Phasen 1 und 2), der Ana- lyse des Ist-Zustands (Baseline – Phase 3), der Analyse der Resilienz (Phase 4), der Konzeption von Varianten sowie Planung und Analyse der Varianten (Phase 5) und der Entscheidungsfindung sowie Umsetzung (Phasen 6 und 7). Im Blue-Sky-Teil des Prozesses wird auf Energieeffizienz und Nachhaltigkeit sowie Kosteneffizienz optimiert. Dieser Prozessanteil ent- spricht dem Standard-Prozedere in der Planung. Die Bewertung von Energie-Effizienz und Nachhaltigkeit wird durch die Berechnung von Kennfaktoren zu Emissionen, Primärenergieverbrauch und Effizienz ermöglicht. Der Black-Sky Anteil beinhaltet die Resilienz-Aspekte und erlaubt es, Auswirkungen von Störfällen und Ka- tastrophen zu berücksichtigen und systematisch qua- litativ und quantitativ in der Planung zu integrieren. Hierzu werden unter anderem Fragen zur Annäherung an die Problemstellungen genutzt [3] : • Welche Funktionen erfüllt die Infrastruktur? Z. B. Wärme, Trinkwasserversorgung, Versorgung von Kranken, Informationstechnologien, … • Was muss auch im Krisenfall funktionieren? Z. B. Lüftung, Licht, Kühlung, Server • Welche möglichen Gefahren und Risiken bestehen an einem spezifischen Ort? Z. B. Sturmflut an der Küste, Erdbeben in einen Erdbebengebiet • Welche Anforderungen haben die kritischen Funktionen an die Infrastruktur? Z. B. Wasser, Strom, Wärme auf einem gewissen Temperaturniveau, Lebensmittel, Treibstoff • Wie fragil ist die Infrastruktur? Z. B. Gibt es redundante Komponenten? Wie robust sind die Komponenten? Hieraus abgeleitet kann das System anhand seiner Komponenten und ihrer Interaktion dargestellt und die Komponenten auf Anfälligkeit für Störungen und Fehler durch Beschreibung mit Wahrscheinlichkeiten und Fragilitätskurven untersucht werden. Auf dieser Basis wird eine quantitative Bewertung der Resilienz vorgenommen. Auch organisatorische Komponenten müssen berücksichtigt werden, wie z. B. die Auswir- kungen eines Notfallplans und die Anfahrtszeit der TechnikerInnen für Reparaturen. Für die Quantifizie- rung der Resilienz ist dabei entscheidend, dass nicht auf Erfahrungswerte zurückgegriffen werden kann, da Resilienz sehr seltene Ereignisse betrifft [5] . Die Quantifizierung der Resilienz schon vor dem Stör- fall ist wichtig, da sie erlaubt, der Resilienz denselben Stellenwert zu geben wie anderen quantifizierbaren Größen wie Kosten, Emissionen oder Energiever- brauch. Damit gelingt auch ein Abwägen zwischen Resilienz, Effizienz und Nachhaltigkeit. Für eine Beurteilung wird mit einer integrierten Methode die Analyse der Varianten und Entscheidungsfindung in einem Mixed-Sky-Ansatz betrachtet, bei dem Resilienz und energetische sowie ökonomische Nachhaltigkeit gemeinsam analysiert und bewertet werden. Resilienz-inklusiver Prozess zur Energie-Master-Planung Quelle: AEE INTEC, nach [3] Resilienz-inklusiver Prozess zur Energie-Master-Planung Infrastruktur - Verortung System Typologie Kritische Funktionen Identifikation von Ort und Schlüssel- Charakteristika Lokale Gefahren (Stärke und Häufigkeit) Fragilitätskurve Bestimmung der Gefahren und Auswirkungen Resilienz-Anforderungen Baseline Konfiguration Analyse der Resilienz der Baseline Traditionelle Resilienz-Methoden Integration von erneuerba- ren Energiequellen BAU-Design und Analyse der Resilienz Moderne Resilienz-Technologien Alternativen für Systemdesign Planung und Analyse von Alternativen Vergleich der Alternativen Umsetzung Rahmenbedingungen und -Ziele Entwicklung von Lastprofilen Analyse von Effizienz und Nachhaltigkeit BAU-Design und Analyse von Nachhaltigkeit 1 2 3 7 4 6 5 1 2 Black Sky Methode Blue Sky Methode Integrierte Methode BAU …. Business as Usual