Potenzialmodellierung für erneuerbare elektrische Solarenergie auf "unternutzten" Flächen. Am Beispiel von Bahn- und Straßentrassen in Österreich.

Abstract

Der kontinuierlich steigende Flächenverbrauch sowie der zunehmende Energiebedarf stellen eine zentrale Herausforderung für eine nachhaltige Raumentwicklung dar. Prognosen gehen davon aus, dass der Energiebedarf in Zukunft weiter steigen wird. Vor diesem Hintergrund gewinnt die Identifikation von zur Energiegewinnung geeigneten versiegelten oder vorbelasteten Flächen zunehmend an Bedeutung, um zusätzliche Flächeninanspruchnahme zu vermeiden. Während gesetzliche Rahmenbedingungen und raumplanerische Instrumente sich primär auf potenziell nutzbare Flächen fokussieren, finden Verkehrstrassen als Potenzialflächen zur Energiegewinnung bislang kaum Berücksichtigung. An dieser Forschungslücke setzt die vorliegende Arbeit an. Mit Hilfe von ArcGIS Pro wurde das theoretische Potenzial zur Energiegewinnung durch Photovoltaikanlagen entlang des hochrangigen Straßen- und Bahnnetzes analysiert. Dabei sind relevante Standortfaktoren wie die Globalstrahlung berücksichtigt worden. Die Untersuchung erfolgte differenziert nach Bahntrassen und Straßen, wobei die Strecken jeweils in drei Eignungskategorien geteilt wurden. Für Kategorie I und II wurde jeweils das gesamte Potenzial berechnet. Die Berechnungen ergaben ein theoretisches Potenzial von 904 GWh/a im Bereich der Bahnen und 4.576 GWh/a entlang der Straßen, in Summe also rund 5.480 GWh/a. Die Ergebnisse verdeutlichen ein erhebliches Potenzial ohne zusätzliche Flächenversiegelung. In ergänzenden Szenarien wurden weitere Möglichkeiten zur Potenzialsteigerung untersucht, wobei sich das Gesamtpotenzial auf 8.738 GWh/a erhöhte. Unter Berücksichtigung bestehender Einspeisepunkte und netztechnischer Rahmenbedingungen wurde zusätzlich das Energiepotenzial ausgewählter Potenzialstrecken exemplarisch dargestellt. Insgesamt zeigt sich, dass der im Erneuerbaren-Ausbau-Gesetz (EAG) definierte zusätzliche Ausbaupfad von +11 TWh ab 2020 vollständig sowie knapp drei Viertel des im Österreichischen Netzinfrastrukturplan (ÖNIP) formulierten Ausbauziels auf 21 TWh ab 2020 erreicht werden könnte. Die Arbeit unterstreicht die Relevanz innovativer Ansätze in der Raumplanung und deren praktische Umsetzung. Trotz der begrenzten Zuständigkeiten der Raumplanung kommt ihr eine wesentliche strategische Rolle bei der Unterstützung der Energiewende zu.

The continuous increase in land consumption and rising energy demand pose a key challenge to sustainable spatial development. Forecasts suggest that energy demand will continue to rise in the future. Against this backdrop, identifying sealed or previously developed land suitable for energy generation is becoming increasingly important in order to avoid further land consumption. Whilst legal frameworks and spatial planning instruments focus primarily on potentially usable land, transport routes have so far been largely overlooked as potential sites for energy generation. This research addresses that gap. Using ArcGIS Pro, the theoretical potential for energy generation via photovoltaic systems along the high-level road and rail network was analysed. Relevant site factors, such as global radiation, were taken into account. The analysis distinguished between railway lines and roads, with the routes divided into three suitability categories. The total potential was calculated for Category I and II only. The calculations yielded a theoretical potential of 904 GWh/a for railways and 4.576 GWh/a along roads, totalling around 5.480 GWh/a. The results highlight a significant potential without additional land sealing. In supplementary scenarios, further possibilities for increasing potential were examined, with the total potential rising to 8.738 GWh/a. Taking into account existing feed-in points and grid-related conditions, the energy potential of selected routes is presented as examples. Overall, it is evident that the additional expansion path of +11 TWh from 2020, as defined in the Renewable Energy Expansion Act (EAG), could be fully achieved, as well as two-thirds of the expansion target of +21 TWh from 2020 set out in the Austrian Grid Infrastructure Plan (ÖNIP). The study highlights the relevance of innovative approaches in spatial planning and their practical implementation. Despite the limited competenc of spatial planning, it plays a key strategic role in supporting the energy transition.