Team 22 2017

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Hochschule für Technik Rapperswil

Modul: Räumliche Analysen und GIS (RAG)
Thema: Standorte für Windenergieanlagen im Kanton SG
Studierende: Svenja Bütschi | Melanie Germann | Vera Roos
Dozent: Claudio Büchel
Datum: 20. Dezember 2017

Aufgabenstellung

Im Rahmen der Projektarbeit des Moduls GIS 2 soll eine raumplanerische Fragestellung mit Hilfe des Programms ArcMap beantwortet werden. Ziel ist es, die Grundlagendaten zu analysieren und zu bearbeiten, so dass man eine passende Lösung findet. Dies soll durch die Analyse der selbst erstellten Karten erfolgen. Die Grundlagedaten, welche für die Erarbeitung des Projekts verwendet werden, sind entweder öffentlich zugänglich, oder sind der HSR von externen Fachstellen zur Verfügung gestellt worden.

Ausgangslage

Übersichtsplan Funktionaler Raum

Fragestellung

• Was sind zu berücksichtigende Faktoren bei einer Standortevaluation für Windenergieanalagen?
• Wo befinden sich ideale Standorte für einen Windenergiepark im Kanton Waadt?

Diese Fragestellung bearbeiten wir in 7 Arbeitsschritten.

Perimeter

Der Bearbeitungsperimter umfasst alle 309 Gemeinden des Kantons Waadt.

Vorgehen

Mittels verschiedenen Kriterien wie Windgeschwindigkeit, Windpotentialgebiete, Höhenlage, Hangneigung, Schutzgebieten und Abständen zu bestehenden Infrastrukturen wird für den Bau von Windenergieanlagen den optimalen Standort evaluiert. Wie die verschiedenen Kriterien ausgewählt und definiert worden sind, wird im Arbeitschritt 1 beschrieben. Die evaluierten Standorte werden zudem mit der bestehenden Nutzungsplanung des Kantons Waadt abgeglichen, sodass Standorte innerhalb der Bauzone sowie dem Wald als geeignete Orte wegfallen.

Arbeitsschritte

Arbeitsschritt 1: Grundlagendaten und Kriteriendefinition

Windkraftanlage

Grundlagendaten
In einem ersten Arbeitschritt wurden die Grundlagendaten zusammengestellt. Dies erschwerte sich, da gewisse Daten nicht öffentlich zugänglich sind. Nichts desto trotz konnten die meisten Daten aus dem Geoportal vom Bund, Openstreet View und geodata4edu von der HSR bezogen werden.

Verwendete Grundlagendaten:

• Amphibienlaichgebiete (map.geo.admich.ch)
  
• Bauzonnenplan Kanton Waadt (geodata4edu.hsr.ch)
  
• Flachmoor (map.geo.admich.ch)
  
• Hochmoor (map.geo.admich.ch)
  
• Hoheitsgrenze (geodata4edu.hsr.ch)
  
• Moorlandschaft (map.geo.admich.ch)
  
• Windgeschwindigkeit in 100m über Grund in m/s (map.geo.admich.ch)
  
• Windpotentialgebiete (map.geo.admich.ch)
  
• Vereisungshäufigkeit in Tagen / Jahr (map.geo.admich.ch)
  
• Steigung in Grad (map.geo.admich.ch)
  

Standortfaktoren

Weiter wurden nun die verschiedenen Standortkriterien definiert. Dabei wurde zwischen harten und weichen Kriterien unterschieden. Die harten Kriterien definieren, wo keine Windenergieanalagen gebaut werden können, so zum Beispiel in Bauzonen. Die weichen Kriterien definieren den Standort genauer. Die Werte der weichen Kriterien wurden so definiert, dass 0 der tiefste und somit schlechteste Wert ist und die 7 der Beste. Die Intervalle der einzelnen Kriterien wurden von uns nach unserem Gutbefinden definiert. In der folgenden Tabelle sind die harten (grau schraffiert) und die weichen dargestellt. Die rot eingefärbten Kriterien wären auch im Bewertungsraster, aber entweder sind die Daten nicht öffentlich zugänglich oder durch Komplikationen mit dem Programm konnten diese Kriterien nicht in die Analyse einfliessen. Die organg farbigen Kriterien wurden in einem letzten Schritt noch manuell abgeglichen.

Arbeitsschritt 2: Erstellen des Bearbeitungsperimeters

Zuerst wurde der Bearbeitungsperimeter erstellt. Dieser umfasst der Kanton Waadt.

Bearbeitungsperimeter

1. Über die Attributtabelle wurde der Kanton Waadt angewählt.
2. Mittel Intersect haben wir die Kantonsfläche ausgeschnitten.
3. Danach wurde die neue Fläche, der Kanton Waadt, in einen neuen Layer exportiert.

Arbeitsschritt 3: Zuschneiden aller Layer

1. Alle anderen Daten haben wir auch mit Intersect zugschnitten.
2. Alle zugeschnittenen Daten wurden wiederum in neue Layer exportiert.

Arbeitsschritt 4: Daten umwandeln

Nicht Rasterdaten wurden mit den Befehlen

- Polygon to Raster
- Polyline to Raster
- Feature to Raster

umgewandelt und ebenfalls in neue Layer exportiert.

Die Höhendaten mussten zusätzlich von Höhenlinien zu Steigung in Gard transformiert werden. Dies wurde mit dem Befehl Slope durchgeführt.

Arbeitsschritt 5: Klassifizierung

Nachdem alle Daten nun Rasterdateien sind, wurden die Daten in unsere Skalierung neu klassifiziert. Daten, welche eine Saklierung von 1 bis 7 haben, wurden in acht Klassen eingeteilt, um am Schluss eine Auswertung der am best geeignetsten Gebiete zu machen. Zu den sieben Klassen ergab sich eine weitere Klasse No Data, ohne Daten.

Dies ist für unsere Auswertung wichtig, da wir mit einenm Ausschlussverfahren arbeiten. Man kann sagen, dort wo Daten vorhanden sind, ist der Standort nicht geeigente, wenn es Ja / Nein Kriterien sind. Wurden die Kriterien in die sieben Klassen unterteil, kann man sagen, dass die Flächen mit sieben Punkten am geeignegsten sind. Zudem gibt es Kriterien, bei denen der Abstand zu gewissen Gebieten eine Rolle spielt.

Dabei wurden über den Befehl Reclassify die definierten Werte eingetragen. Daten, die mit Abständen definiert wurden, sind über den Befehl Euclidian Distance ebenfalls neu klassiert worden. Dabei ergaben sich Einzugsgebiete. In unserem Fall wurde dieser Arbeitsschritt nur bei den Bauzonen gemacht, da die Bearbeitung der anderen Daten nicht funktioniert hat.

Arbeitsschritt 6: Auswertung

Mit dem Befehl Raster Calculator wurden alle Layer, welche die acht Klassen haben, aufsummiert und die Klassen mit Ja / Nein Kriterien wurden dazu multipliziert. Dabei wurden die verscheidenen Kriterien zusammengerechnet. Das Ergebniss waren wiederum verschiedenen Klassen, welche wieder mit dem Befehl Reclassify zu den acht verschiedenen Klassen (0 nicht geeigneter Standort / 7 idealer Standort) definiert wurden.

Arbeitsschritt 7: Abschluss

Zu guter letzt wurde die Darstellung noch angepasst. Da wir die Daten von dem Wald und der stehenden Gewässer nicht hatten, mussten wir selbst noch die abschliessende Auswerung durchführen. Dabei wurde die erstellte Karte mit den Wäldern und den Gewässer verglichen.

Resultat

Nachdem die zusätzliche Auswertung durchgeführt wurde, haben sich vier Standorte herauskristalisiert. Dabei stellte sich heraus, dass bei den Standorten 1, 2 und 4 eine Windkraftanalge gebaut werden könnte. Bei dem Standort 3 stellte sich heraus, dass es eine Landebahn des Flugplatzes ist und deswegen nicht als Standort einer neuen Windenergiekraftanalge in Frage kommt.

• 

  Standort 1: Avenches

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  Standort 2: Perrin

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  Stondort 3: Yverdon

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  Standort 4: Moiry

Fazit, Empfehlung

Der Kanton Waadt weist ein grosses Potential für Windkraftanlagen auf. Diese Auswertung unterstreicht diese Aussage.

Die Erarbeitung dieses Projekts erweiste sich komplizierter als angenommen, da viele Daten nicht zur Verfügung gestellt wurden oder die Bearbeitung der Daten troz Rücksprache mit dem Dozenten nicht funktioniert hat.

Quellen

• geodata4edu.hsr.ch
• map.geo.admin.ch
• openstreetmap.org
• Skript Technischer Umweltschutz 1 (Hansruedi Kunz)
• wikipedia.org/Kanton Waadt