Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und
Energiesystemtechnik
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und
Energiesystemtechnik

Neue Wege der Entscheidungsfindung mit den Akteuren der Energiewege gehen – Decision Theater: Klimaneutrale Stadt

Unterstützung bei der Kollaboration und Entscheidungsfindung

Die aktuellen politischen Zielsetzungen für klimaneutrale Kommunen und ein klimaneutrales Deutschland vor 2050 erfordern schon in diesem Jahrzehnt wegweisende Entscheidungen von politischen, unternehmerischen und privaten Akteuren. Für die Erarbeitung gesellschaftlich und parametrisch robuster Handlungsempfehlungen unter Berücksichtigung relevanter Zielkriterien sind Kollaborationen und Diskussionen zwischen Experten aus der Wissenschaft und Praxis wesentlich. Da die systemischen Zusammenhänge komplex sind, sollten diese Diskussionsrunden auf der Basis hochqualitativer und interaktiv zugreifbarer Datengrundlagen, Studienergebnisse und Visualisierungen stattfinden.

Die Basis für zukunftsorientierte Kollaborations-, Dialog- und Entscheidungsprozesse bildet der Energy Transition Hub (ETHub) des Fraunhofer IEE. Der ETHub integriert und bündelt vorhandene Modellierungswerkzeuge, energiebezogene Datenbanken und -visualisierungen, Kommunikations- und Kollaborationsdienste sowie Workshop-Formate. Ein besonderes Workshop-Formate, welches durch die Infrastruktur des ETHub ermöglicht wird, ist das sogenannte »Decision Theater«.

In einem Decision Theater (DT) werden ExpertInnen und Interessensgruppen durch einen moderierten Diskussionsprozess geführt, um zu tragfähigen gemeinsamen Entscheidungen zu gelangen. Die Besonderheiten gegenüber anderen moderierten Workshop-Formaten sind, neben einem Konferenzraum mit einer Monitorwand, die ausgeprägte Interaktion mit wissenschaftlichen Modellen und der flexible Zugriff auf Datenvisualisierungen und Studien. Während auf dem Monitor des DT mehrere Argumente oder Kollaborationselemente parallel dargestellt werden können, ermöglichen die jeweils eingesetzten interaktiven Visualisierungstools das Durchspielen verschiedener Varianten und führen damit zu wissenschaftlichen Erkenntnissen über Zusammenhänge und Möglichkeiten in Echtzeit.

Forschung

Entwicklung interaktiver Werkzeuge für urbane
Energiesystemanalysen und Visualisierungen		 Aufbau und Entwicklung der Kommunikations- und
Kollaborationsplattform »Energy Transition Hub«
  • Interaktives Werkzeug für die Entwicklung regionaler, zeitreihen-
    basierter und klimaneutraler Energiesystemlösungen
  • Erprobung der entwickelten Algorithmen und Hardware für
    die Nutzbarkeit in Livesituationen
  • Einfache Integration weiterer Softwareprodukte und
    Werkzeuge
  • Entwicklung einer Konzeptlösung für eine
    Energiewende-Kollaborationsplattform
  • Adaption und Eigenentwicklung aus OpenSource-
    Software Komponenten
  • Etablierung von Prozessen für wissenschaftliche Anwendungen
    sowie Kollaborationsanwendungen auf einer Plattform
Prozessetablierung iterative Entscheidungsfindung
mit Decision Theatern		 Konzeptionierung eines »Decision Theaters« für
die Entwicklung urbaner Energiesystemszenarien
  • Beteiligte Stakeholdergruppen einbinden und einheitlichen
    Informationsstand etablieren
  • Beschleunigten iterativen Entscheidungsfindungsprozess
    durch Tooleinbindung ermöglichen
  • Randbedingungen adaptieren, anpassen, neu hinzufügen
  • Analyse des aktuellen Forschungsstandes für Modell-
    Stake-holder-Interaktionen und Co-Creation-Workshops
  • Interviews mit Stakeholdergruppen zur Identifikation und
    Konkretisierung aktueller Entscheidungsprobleme
  • Definition eines iterativen Decision Theater Prozesses, welcher
    den Austausch zwischen und die Integration verschiedener
    Stakeholdergruppen erleichtert
  • Erprobung des Decision Theater Konzepts

Anwendung

Gemeinsame Definition und Validierung
eines Energieszenarios und Zielsystemkriterien
für eine Stadt

Auswertung und Visualisierung bestehender
Daten, Fakten und Ziele
  • Erarbeitung tragfähiger optimaler Ausbaupfade und
    Maßnahmenempfehlungen
  • Transparente, zeit- und kosteneffiziente Integration von
    Wissen und Perspektiven urbaner Akteure bei politischen
    Entscheidungen
  • Flexible Integration von Tools und Daten in einen Dialogund
    Entscheidungsprozess
  • Kooperation mit Experten zur Durchführung von transparenten
    Analysen, Bewertung bestehender Daten, Bewertungskriterien,
    Szenarien und Entwicklungspfaden für die
    urbane Energiewende in den Bereichen Strom, Wärme und
    Mobilität
  • Sichere und zuverlässige Kollaborationswerkzeuge für
    hybride Veranstaltungen
  • Barometer der Energiewende als integrierte
    Web-Applikation
Unterstützung der Entscheidungsfindung für die
urbane Energiewende		 Integrative Plattform zur Kollaboration und
Entwicklung
  • Durchführung von partizipativen Workshop-Formaten
    zur Einbindung aller Akteure auf Beschlussfindungs- und
    Entscheidungsebene
  • Von Experten erarbeitete, live verfügbare Energieszenarien
    als Orientierung für die Diskussion und Entscheidung über
    politische Maßnahmen
  • Vernetzung modellbasierter Werkzeuge und
    Visualisierungen
  • Framework für die Erstellung und Integration interaktiver
    Visualisierungs-Tools
  • Flexibilität durch OpenSource Komponenten und
    Nutzbarkeit durch browserbasierten Zugriff

Decision Theater für die gemeinsame Entwicklung urbaner Energiesystemszenarien

Urbane und regionale Akteure können die Kombination eines Decision-Theater-Prozesses mit den Erkenntnissen, Methoden, Daten und Modellen der Energiesystemanalyse nutzen, um auf kommunaler und regionaler Ebene zu gemeinschaftlichen und gesellschaftlich robusten Entscheidungen zu kommen. Ein Anwendungsfall für das Decision Theater ist die gemeinsame Entwicklung urbaner Energiesystemszenarien vor dem Hintergrund regionaler und nationaler Rahmenbedingungen.

Im Rahmen des moderierten Entscheidungsfindungsprozesses auf Basis wissenschaftlicher Werkzeuge und Erkenntnisse werden in einem informierten Dialog kosteneffiziente Zielsysteme und regulative Maßnahmen mit den Stakeholdern der urbanen Energiewende diskutiert und durchgespielt. Über speziell für dieses Einsatzgebiet angepasste Energiesystemmodelle (sogenannte »Decision / Dialog Tools«) werden alternative Energieszenarien berechnet, visualisiert, analysiert und bewertet. Die Parameter der Modelle können entsprechend der Diskussionslage angepasst werden, so dass während der Veranstaltung die Konsequenzen einer Variation von Modellannahmen oder Bewertungskriterien in Echtzeit veranschaulicht und diskutiert werden können. Berücksichtigte Annahmen umfassen beispielsweise Technologiekosten, technologische Präferenzen für Windkraft in der Region, Freiflächen- oder Dachflächen- Photovoltaik, eigenverbrauchsorientierte Prosumersysteme, Nah-, Fernwärme, Gebäudesanierung oder andere Effizienzmaßnahmen.

Die Informationen zu Energieszenarien können so auf möglichst transparente Weise für Diskussionen genutzt werden, wodurch das Vertrauen in den Entscheidungsprozess gesteigert wird. Die Nutzung des Decision Theaters dient weiterhin der Versachlichung der Diskussionen über Wechselwirkungen vor dem Hintergrund von Zielkonflikten der beteiligten Akteure und einer effizienten Konsensfindung.

Integrative Quartiers- und Stadtteilkonzepte
erschließen neue Energiequellen und steigern die Nutzungseffizienz

Die Hauptaufgabe für die anstehende nächste Phase der Energiewende ist eine Systemintegration der erneuerbaren Energien in der gesamten Breite. Volatile erneuerbare Energien werden systembestimmend und deren weiterer Ausbau erfordert ihre Integration – technisch und insbesondere ökonomisch – in ein zunehmend flexibel agierendes Gesamtsystem. Flexibilisierung ist eine Schlüsselanforderung sowohl für die komplementäre (residuale) Stromerzeugung mit konventionellen Kraftwerken und Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung als auch für die Verbrauchsseite, um möglichst eine flexible Anpassung von Lasten an das Stromdargebot anzupassen. Dies bedingt zudem eine sektorübergreifende Integration, also die flexible Nutzung von elektrischer Energie in Verbrauchssektoren wie Wärmebereitstellung und Mobilität. Zugleich können Energiespeicher diese Systemintegration unterstützen, indem sie einen zeitlichen Ausgleich zwischen Bereitstellung und Nutzung eröffnen.