GIS-basierte Standortanalyse für Biogasanlagen am Beispiel der Vorderpfalz

Mémoire (de fin d'études) , 2010 , 124 Pages , Note: 1,3

Sciences de la Terre / Géographie - Démographie, Urbanisation et Aménagement du territoire

Die Nutzung von Biomasse zur Biogaserzeugung erfährt seit dem Beginn des 21. Jahrhunderts einen erheblichen Bedeutungsgewinn in Deutschland.
In der vorliegenden Arbeit werden nach einer Abgrenzung der Biogaserzeugung im Rahmen des Themenkomplexes der erneuerbaren Energien aufgezeigt, wie mit Hilfe von Geographischen Informationssystemen (GIS) ein Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden kann. Hierbei wird am Beispiel der Vorderpfalz eine Methode zur Standortanalyse von Biogasanlagen ausgearbeitet, um deren heterogene Standort-faktoren (ökologische, ökonomische und soziale) anhand einer Multikriterienanalyse dezidiert auszuwerten. Durch die Zusammenarbeit mit der RLP AgroScience kann dies auf der Basis von aktuellen standardisierten (Geo-)Daten erfolgen.
Um den hervorragenden Verwertungsmöglichkeiten von Biogas gerecht zu werden, werden Standorteignungsgrade in der Vorderpfalz für die beiden bedeutendsten Nut-zungswege von Biogas, die Vor-Ort-Verstromung und die Gaseinspeisung in das öffentliche Erdgasnetz, berechnet.
Abschließend wird beispielhaft dargelegt, welche interaktiven und auch GIS-basierten Möglichkeiten zur adäquaten Ergebnisfortführung dieser Standortanalyse geeignet sind.

Inhaltsverzeichnis

• Abbildungsverzeichnis
• Tabellenverzeichnis
• Abkürzungsverzeichnis
• Danksagung
• Zusammenfassung
• 1 Einleitung
• 1.1 Fragestellung und Zielsetzung
• 1.2 Aufbau und Gliederung
• 2 Energie aus Biomasse — Grundlagen der Biogaserzeugung
• 2.1 Vorteile der Biogaserzeugung und Anlagenbestand
• 2.2 Entstehung von Biogas
• 2.3 Geeignete Substrate
• 2.4 Biogasanlagen — Verfahren
• 2.4.1 Substrathandling und Biogasgewinnung
• 2.4.2 Biogas- und Gärrestverwertung
• 3 Rechtliche und wirtschaftliche Rahmenbedingungen
• 3.1 Standortrelevante Rechtsnormen für Biogasanlagen
• 3.1.1 Immissionsschutzrecht
• 3.1.2 Bauplanungsrechtliche Zulässigkeit
• 3.1.3 Wasserrecht
• 3.2 Standortrelevante Faktoren der Wirtschaftlichkeit
• 4 Material und Methoden
• 4.1 Geographische Informationssysteme
• 4.2 Daten
• 4.2.1 Darstellung von Geodaten im Vektor- und Rastermodell
• 4.2.2 Geobasisdaten und amtliche Datensysteme
• 4.3 Methoden
• 4.3.1 Multikriterienanalyse
• 4.3.2 Analytic Hierarchy Process
• 5 Der Untersuchungsraum Vorderpfalz
• 5.1 Abgrenzung
• 5.2 Relief und Klima
• 5.3 Landschaftsnutzung und Bevölkerung
• 6 Multikriterienanalyse
• 6.1 Kriterienfestlegung
• 6.1.1 Restriktive Standortfaktoren
• 6.1.2 Selektive Standortfaktoren
• 6.2 Ausschlusskarte
• 6.3 Faktorbezogene Eignungskarte
• 6.3.1 Benachteiligende selektive Standortfaktoren
• 6.3.2 Begünstigende selektive Standortfaktoren (Gunstfaktoren)
• 6.3.3 Faktorengewichtung mittels AHP
• 6.4 Gesamteignungskarte
• 7 Auswertung
• 7.1 Globale Standortanalyse
• 7.2 Zonale Standortanalyse am Beispiel der Landkreise
• 7.3 Beispielkalkulation für geeignete Flächen
• 8 Diskussion
• 8.1 Methodenkritik
• 8.2 Vergleich mit weiteren Studien
• 8.3 Möglichkeiten der Ergebnisfortführung
• 9 Fazit und Ausblick

Literaturverzeichnis

Rechtsquellenverzeichnis

Anhang

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Diplomarbeit befasst sich mit der Standortanalyse von Biogasanlagen in der Vorderpfalz. Ziel ist es, mit Hilfe von Geographischen Informationssystemen (GIS) ein Instrument zur Standortsuche zu entwickeln, das ökologische und ökonomische Fehlplanungen ausschließt. Die Arbeit soll einen Beitrag zur Förderung erneuerbarer Energien leisten und die Standortsuche für Biogasanlagen vereinfachen.

• Die Bedeutung der Biogaserzeugung im Kontext der erneuerbaren Energien
• Die methodische Anwendung von GIS zur Standorteignungsanalyse von Biogasanlagen
• Die Analyse von ökologischen und ökonomischen Standortfaktoren für Biogasanlagen
• Die Entwicklung eines Instruments zur Standortsuche von Biogasanlagen in der Vorderpfalz
• Die Bewertung der Standorteignung für die beiden wichtigsten Nutzungswege von Biogas: Vor-Ort-Verstromung und Gaseinspeisung

Zusammenfassung der Kapitel

Die Einleitung stellt die Relevanz der Biogaserzeugung im Kontext der erneuerbaren Energien und der Klimaschutzdebatte dar. Kapitel 2 erläutert die Grundlagen der Biogaserzeugung und die Entwicklung der deutschen Biogasbranche. Kapitel 3 beleuchtet die rechtlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für die Errichtung von Biogasanlagen. Kapitel 4 beschreibt die verwendeten Materialien und Methoden, insbesondere die Anwendung von Geographischen Informationssystemen (GIS) und die Multikriterienanalyse (MKA) mit dem Analytic Hierarchy Process (AHP). Kapitel 5 stellt den Untersuchungsraum Vorderpfalz vor und charakterisiert ihn hinsichtlich seiner natürlichen Voraussetzungen, der Landschaftsnutzung und der Bevölkerungsstruktur. Kapitel 6 führt die Multikriterienanalyse durch, wobei die relevanten Standortfaktoren in restriktive und selektive Faktoren unterteilt werden. Zuerst wird eine Ausschlusskarte auf Basis der restriktiven Faktoren berechnet, anschließend eine faktorbezogene Eignungskarte auf Basis der selektiven Faktoren. Abschließend werden beide Karten zur Gesamteignungskarte synthetisiert. Kapitel 7 analysiert die Ergebnisse der Multikriterienanalyse auf globaler und zonaler Ebene. Kapitel 8 diskutiert die angewendete Methode und die gewonnenen Ergebnisse, vergleicht sie mit anderen Studien und zeigt Möglichkeiten der Ergebnisfortführung auf. Das Fazit fasst die wichtigsten Erkenntnisse der Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf zukünftige Forschungsfelder.

Schlüsselwörter

Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen Biogasanlagen, Standortanalyse, Geographische Informationssysteme (GIS), Multikriterienanalyse (MKA), Analytic Hierarchy Process (AHP), Vorderpfalz, erneuerbare Energien, Klimaschutz, Wirtschaftlichkeit, Rechtliche Rahmenbedingungen, Landschaftsnutzung, Bevölkerung, Vor-Ort-Verstromung, Gaseinspeisung.

• Université: Johannes Gutenberg University Mainz (Geographisches Institut)
• Note: 1,3
• Auteur: Dipl.-Geogr. Mark Deubert (Auteur)
• Année de publication: 2010
• Pages: 124
• N° de catalogue: V191367
• ISBN (ebook): 9783656174202
• Langue: allemand
• mots-clé: GIS, Standortanalyse, Biogasanlage, Vorderpfalz, Erneuerbare Energien, EEG