GIS2 2010 Gruppe 9

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Fernwärmepotential

Die in geeigneten Anlagen (KVA, ARA, Heizzentralen etc.) anfallende Wärme kann für die Beheizung von Bauten und Anlagen in der näheren Umgebung genutzt werden. Anhand von Geoinformationssystemen sollen geeignete Standorte in der Stadt Winterthur und Umgebung erfasst werden.

Stakholder

Das Thema wird aus Sicht der Stadt Winterthur betrachtet.

Bewertung

Bewertungs - Inhalt

Die Bewertung basiert auf zwei Faktoren. Einerseits der Distanz zur Wärmequelle sowie der Dichte der Bebauung. Als Wärmequellen werden Kehrichtverbrennungsanlagen, Abwasserreinigungsanlagen, Heizzentralen, Energieholzanlagen und Erdwärme angenommen. Ökonomisch kann Fernwärme ab einer 3-geschossigen Bebauung genutzt werden. Je dichter die Bebauung, desto effizienter kann jedoch ein Fernwärmenetz betrieben werden. Durch die unterschiedlichen Zonenarten des Nutzungsplanes ergibt sich leicht ein Bild über die mögliche Überbauungsdichte im Siedlungsgebiet. Überschneidet man den Nutzungsplan mit den Standorten der Wärmequellen, ergibt sich ein Überblick über die Fernwärmepotentiale der Region Winterthur.

Skizze Fernwärmepotential.jpg

Bewertungs - Faktoren

  • Dichte der Bebauung
  • Entfernung zur Wärmequelle

Faktor 1: Bebauung

Um die Fernwärmeenergie haushälterisch zu Nutzen, ist mindestens eine 3-geschossige Bebauung nötig. Somit werden Zonen niederer Dichte nicht berücksichtigt bzw. erhalten einen Wert von null. Umso höher die Siedlungsdichte, desto höher wird der Wert der Zone.

Werteverteilung Bebauung
Wohnen Industrie Kern/Zentrum/OeBuA
Zone Wert Zone Wert Zone Wert
WV3 60 IH3H 50 OE 80
W3N 60 I3H 50 K3 60
WG3 60 IHOE 60 Z4H 70
WG4 80 IH6H 80 Z3H 60
W3 60 IH8H 100 Z5 80
W4N 80 IH5H 70 Z3 60
QW3 60 I3N 50 Z6H 90
WG3N 60 I6N 80 K4 70
W4 80 IH4H 60 Z7H 100
W3H 60 IH4N 60 NoData 0
WG4N 80 I3 50 - -
WG3H 60 IH4 60 - -
WG5 100 IH6N 80 - -
Q3 60 IH3 50 - -
WV4 80 NoData 0 - -
WV3N 60 - - - -
NoData 0 - - - -

Faktor 2: Distanz

Die Region Winterthur verfügt über diverse Wärmequellen in Siedlungsnähe. Die verschiedenen Wärmequellentypen unterscheiden sich in ihrem Energiepotential und ihrer Ergiebigkeit. Dies wiederum wirkt sich auf die maximale Länge des möglichen Wärmenetzes aus. Je grösser die Distanz zwischen Wärmequelle und Wärmeziel, desto geringer wird der Wert.

Werteverteilung Wärmequellen
KVA Heizzentrale Energieholzanlage ARA Erdwärme
Distanz Wert Distanz Wert Distanz Wert Distanz Wert Distanz Wert
0-150m 100 0-75m 100 0-75m 100 0-50m 100 0-50m 100
150-300m 95 75-150m 90 75-150m 90 50-100m 95 50-100m 90
300-450m 90 150-225m 80 150-225m 80 100-150m 90 100-150m 80
450-600m 85 225-300m 70 225-300m 70 150-200m 85 150-200m 70
600-750m 80 300-375m 60 300-375m 60 200-250m 80 200-250m 60
750-900m 75 375-450m 50 375-450m 50 250-300m 75 250-300m 50
900-1050m 70 450-525m 40 450-525m 40 300-350m 70 300-350m 40
1050-1200m 65 525-600m 30 525-600m 30 350-400m 65 350-400m 30
1200-1350m 60 600-675m 20 600-675m 20 400-450m 60 400-450m 20
1350-1500m 55 675-750m 10 675-750m 10 450-500m 55 450-500m 10
1500-1650m 50 NoData 0 NoData 0 500-550m 50 NoData 0
1650-1800m 45 - - - - 550-600m 45 - -
1800-1950m 40 - - - - 600-650m 40 - -
1950-2100m 35 - - - - 650-700m 35 - -
2100-2250m 30 - - - - 700-750m 30 - -
2250-2400m 25 - - - - 750-800m 25 - -
2400-2550m 20 - - - - 800-850m 20 - -
2550-2700m 15 - - - - 850-900m 15 - -
2700-2850m 10 - - - - 900-950m 10 - -
2850-3000m 5 - - - - 950-1000m 5 - -
NoData 0 - - - - NoData 0 - -

Faktorkombination: Gewichtung und Überlagerung

Die Nutzungstypen und Wärmequellen werden jeweils anhand ihres Nutzens für Fernwährmenetze gewichtet.

Gewichtung Bebauung

Die dicht besiedelten und intensiv genutzten Zonen eignen sich sehr gut für einen Anschluss an ein Fernwärmenetz. Deshalb erhalten die Zonen Kern, Zentrum und Öffentliche Bauten und Anlagen sowie die Wohnzohnen eine hohe Gewichtung. Die Industrie weist hingegen einen kleineren Bedarf bezüglich der Fernwärmenutzung auf und wird deshalb geringer gewichtet.

Nutzungstyp Gewichtung

Kern/Zentrum/OeBuA

1.5

Wohnen

1.25

Industrie

0.5

Gewichtung Wärmequellen

Mit Ausnahme der Erdwärme werden alle Wärmequellen gleich gewichtet, einzig die Erdwärme wird aufgrund der noch nicht vorhanden Infrastruktur (Geothermieanlagen) für eine Nutzung des Potentials geringer gewichtet.

Typ Gewichtung

KVA

1

Heizzentrale

1

Energieholzanlage

1

ARA

1

Erdwärme

0.5

Überlagerung

Die beiden Faktoren Bebauung und Wärmequellen inklusive deren Gewichtung werden schliesslich miteinander multipliziert. Für ein hohes Fernwärmepotential müssen die Werte beider Faktoren einen hohen Wert aufweisen, da sowohl eine Quelle als auch eine hohe Dichte alleine noch kein Potential darstellen.

Modell

Die Fernwärmepotentiale im Raum Winterthur werden anhand der oben erwähnten Überlagerung durch folgendes Modell ermittelt. Datei:Modellreport Gruppe 9.pdf

Diagramm Fernwärmepotential.jpg

Karte

Folgende Karte gibt Aufschluss über die Fernwärmepotentiale in Winterthur und Umgebung.

Berwertungskarte Fernwärmepotential.jpg

Modellbearbeitung: Vision Winti 2030

Folgende Planungsthemen aus dem Planungsprogramm "Vision Winti 2030" (Planungsprogramm für die Entwurfsteams) werden behandelt:

  • Wohnen
  • Arbeit und Dienstleistung
  • Versorgung
  • Verkehr (wird nicht behandelt)
  • Erholung
  • Natur- und Landschaft

Relevante Kriterien

Für die Standortwahl der aus dem Planungprogramm ersichtlichen Inhalte wurden die Rasterdaten der verschiedenen Gruppen je nach Inhalt unterschiedlich gewichtet und überlagert. Die daraus resultierenden Bereiche dienen nebst dem gesunden Menschenverstand eine gute Grundlage für eine gezielte Einplanung geeigneter Standorte für die zukünftige Siedlungsentwicklung.

Folgende Rasterdaten wurden hierfür verwendet:

  • eval01_verdichtpot
  • eval02_oevguete
  • eval007_naturerhol
  • eval04_wohnen
  • eval05_naherhol
  • eval06_publikanlag
  • eval99_biodiv
  • eval08_wohnreserve
  • eval09_fernwaerme
  • eval10_lws
Wohnen
Nr. Bereich Einbezogene Bewertungsmodelle Überlegungen Benötigte Flächen Anzahl Personen
11 Siedlungsverdichtuungsgebiete (+ 75 P/ha) [eval02_oevguete] >= 5 & [eval01_verdichtpot] >= 5 Zentrumsnah, Gute ÖV-Erschliessung 60ha 4517
12 Gebiete 'Elitäres Wohnen' (bis 10 P/ha) nicht behandelt - - -
13 Wohngebiete mit hoher Dichte (bis 150 P/ha) [eval02_oevguete] >= 4 & [eval08_wohnreserve] >= 2 Keine Neueinzonung, Gute ÖV-Erschliessung 41ha 6148
14 Wohngebiete mit mittlerer Dichte (bis 75 P/ha) [eval02_oevguete] >= 2 & [eval08_wohnreserve] >= 1 Keine Neueinzonung, Gute ÖV-Erschliessung 40ha 3035
15 Wohngebiete mit geringer Dichte (bis 25 P/ha) [eval08_wohnreserve] >= 1 Keine Neueinzonung 56ha 1408


Arbeit und Dienstleistung
Nr. Bereich Einbezogene Bewertungsmodelle Überlegungen Benötigte Flächen
21 Gewerbe-, Dienstleistungs- oder Industriegebiete [eval09_fernwaerme] >= 2 & [eval02_oevguete] >= 2 & [eval04_wohnen] == 0 Kein Wohngebiet, Gute ÖV-Erschliessung, Fernwärme 40ha
22 Neues Gross-Einkaufszentrum (Glatt2) [eval02_oevguete] >= 4 & [eval06_publikanlag] >= 5 & [eval09_fernwaerme] >= 3 Gute ÖV-Erschliessung, Gebiet für publikumsintensive Anlagen, Fernwärme 2ha
23 Neues Forschungs- und Technologiezentrum - FHW [eval02_oevguete] >= 3 & [eval04_wohnen] <= 2 & [eval08_wohnreserve] == 0 & [eval10_lws] >= 3 Gute ÖV-Erschliessung, kein Wohnen, MIV-Erschliessung 3ha


Versorgung
Nr. Bereich Einbezogene Bewertungsmodelle Überlegungen Benötigte Flächen
31 Neue ARA [eval04_wohnen] <= 2 & [eval09_fernwaerme] <= 2 & [eval007_naturerhol] <= 2 & [eval05_naherhol] <= 2 Kein Wohnen, Keine Fernwärme, Keine Natur- und Naherholung 3ha


Verkehr
Nr. Bereich Einbezogene Bewertungsmodelle Überlegungen Benötigte Flächen
41 Gebiete für Langsamverkehr nicht behandelt - -
42 Gebiete für ÖV-Aufwertung nicht behandelt - -
43 Strassen nicht behandelt - -
44 ÖV-Haltestellen nicht behandelt - -


Erholung
Nr. Bereich Einbezogene Bewertungsmodelle Überlegungen Benötigte Flächen
51 Allg. Erholungsgebiete (Parks, Picknik, Baden, etc.) [eval007_naturerhol] >= 5 Naturerholung 100ha
52 Sportplatz (Fussball, Tennis, etc.) [eval08_wohnreserve] == 0 & [eval06_publikanlag] >= 2 & [eval02_oevguete] >= 2 & [eval10_lws] >= 2 Keine Wohnreserve, Gebiete für publikumsintensive Anlagen, gute ÖV-Erschliessung 10ha
53 Golfplatz [eval10_lws] >= 3 Landwirtschaftsfläche 80ha
54 Bikertrail nicht behandelt - -


Natur- und Landschaft
Nr. Bereich Einbezogene Bewertungsmodelle Überlegungen Benötigte Flächen
61 Neue Naturschutz-Biotopflächen [eval99_biodiv] >= 5 Hohe Biodiversität 3ha
62 Ausdolung und/oder Bachrevitalisierung [eval05_naherhol] <= 3 & [eval99_biodiv] <= 3

OEKOMORPHOLOGIE_FLIESSGEWAESSER_L

Geringe Biodiversität, Fliessgewässer 2km
63 Fördergebiete für ökologischer Ausgleich min. 10% der LN [eval99_biodiv] >= 4 Hohe Biodiversität, grosse zusammenhängende Fläche 360ha

Visio Winti 2030

Auf folgender Karte sind die ermittelten und digitalisierten Standorte der bearbeiteten Inhalte gemäss Planungsprogramm ersichtlich.

Visio Winti Gruppe09.jpg

Wirkungsmatrix

Mit der Bewertungsmatrix werden die Auswirkungen der Planungsthemen aus der Sicht des Fernwärmepotentiales eingestuft (Punkteverteilung von -2 bis +2).

Wirkungsmatrix Gruppe09.jpg

Wirkungsauswertung der Pläne auf Modell 09

Für jeden erstellten Visionsplan aller Gruppen wird anhand der Bewertungsmatrix aus Sicht des Fernwärmepotentials eine Wrikungsanalyse durchgeführt. Diese gibt aufschluss, wie sich die verschiedenen Visionspläne jeweils auf die eigene Planung auswirken und ermöglicht zugleich deren Rangierung.

Sammelmappe.jpg

SWOT-Analyse

Folgende SWOT-Analyse zeigt die Überlegungen und Einschätzungen zum Optimierungspotenzial und Nützlichkeit des Modells Fernwärmepotential:

Was ist? Was könnte?

Stärken (Strengths):

Chancen (Oppurtunities):

  • Berücksichtigung einer Vielzahl an Fernwärmequellen
  • Berücksichtigung der Siedlungsstruktur
  • Ergänzende Betrachtung der Erdwärme als mögliche Fernwärmequelle
  • Thema Energieeffizienz aktueller denn je
  • Stärkere Nutzung vorhandener, teilweise ungenutzter Energiepotentiale
  • Ansporn zur Verdichtung bestehender Siedlungsgebiete
  • Keine Betrachtung der heutigen Bebauung, sondern der maximal zulässigen Ausnutzung
  • Schaffen umweltverträglicher Siedlungsformen

Schwächen (Weaknesses):

Gefahren (Threats):

  • Betrachtung beschränkt sich auf bestehende Bauzonen
  • Unklarheiten bei maximaler Reichweite der Wärmequellen
  • Unklarheiten beim Verlauf der Fernwärmeträger (Leitungen)
  • Keine Betrachtung der heutigen Bebauung sondern der maximal zulässigen Ausnutzung
  • Keine Betrachtung des Alters der bestehenden Überbauung (Renovationsbedürfigkeit)
  • Model als absolute Planungsgrundlage verstehen
  • Neueinzonungen an falschen Standorten aufgrund fehlender Informationen zu Fermwärmepotentialen "auf der grünen Wiese"
  • Model ersetzt weitere, detailiertere Informationsbeschaffung
  • Ohne Aktualisierung ist das Model schnell veraltet und somit Fehlerhaft