Interview: GIS in der Energiewende – wie Geodaten Wind- und Solarprojekte voranbringen

Windindustrie in Deutschland: Kurz erklärt: Was sind GIS-Systeme und welche Rolle spielen sie speziell bei der Energiewende?

Markus Muerth: Geographische Informationssysteme (GIS) sind auf die Speicherung, Verarbeitung und Analyse geographischer Daten spezialisiert. Das zentrale Merkmal solcher Datensätze ist ihre Verortung im zwei- oder dreidimensionalen Raum. Entwickelt wurden GIS, um eine Vielzahl unterschiedlicher räumlicher Daten gemeinsam in einer Arbeitsumgebung zu verarbeiten und zu visualisieren. Ursprünglich waren sie kaum mehr als die digitale Version von Landkarten. Heute verarbeitet man klassische Karteninformationen zum Beispiel zusammen mit punktuellen Sensor- und Messdaten sowie großflächigen Datensätzen aus der Erdbeobachtung – etwa von Satelliten oder Drohnen. GIS-Systeme bündeln all diese Daten, unabhängig von ihrer Quelle und dem zugrunde liegenden Koordinatensystem.

Historisch betrachtet werden Leitungsnetze, Straßen und ähnliche Infrastrukturen schon seit langem mit GIS-Unterstützung geplant und betrieben. Die Umstellung von zentralen Großkraftwerken auf eine dezentrale, regenerative Energieversorgung führt nun dazu, dass auch die neuen Kraftwerkstypen einen starken Raumbezug haben. Letztendlich benötige ich Wissen darüber:

• An welchen Orten darf und kann ich ein Energiewende-Projekt entwickeln?
• Sind Erzeugungspotenzial und Abnahmemöglichkeiten ausreichend, um ein rentables Projekt umzusetzen?
• Welche Schlüsse kann ich aus der Lage für die Akzeptanz des Projektes ziehen?
• Welche Möglichkeiten für Ausgleichsmaßnahmen habe ich?

Alles in allem ist es ein sehr geographisch-raumplanerisches Thema mit Bezug zu Natur, Mensch und Technik. Im GIS fließen all diese Informationen zusammen. Das begeistert mich selbst immer wieder.

WID: Wie können die Systeme bei der Planung von Wind- und Solarparks unterstützen?

Muerth: Die Planung von Wind- und Solarparks mit den zugehörigen Flächen, Wegen und Trassen hängt stark von den räumlichen Gegebenheiten ab – etwa von Straßen, Gebäuden und Topografie – und ebenso von regulatorischen Bedingungen wie Naturschutzflächen. Gleichzeitig entstehen mit der neuen Infrastruktur auch neue geographische Objekte: Jede Kranstellfläche und jede Stromtrasse ist für sich ein solches Objekt und damit im GIS abbildbar. Gerade in den frühen Phasen der Projektentwicklung ist eine detaillierte technische Planung häufig noch zu aufwendig und für viele Menschen schwer zu lesen. Dann spielt GIS eine zentrale Rolle.

Aber auch bei der Erstellung der Genehmigungs- und Vertragsunterlagen oder bei der Übergabe der Planung in die technischen Abteilungen benötigt man GIS. Und schließlich lassen sich in keiner anderen Software die Auswirkungen einer nachträglichen Umplanung des Parks so schnell bewerten und kommunizieren wie im Geographischen Informationssystem. Klar strukturiertes Kartenmaterial kann auch von Laien gelesen werden, denn die meisten Menschen kennen und nutzen dieses Medium.

WID: Welche Datenquellen – etwa von Behörden, Netzbetreibern oder Satelliten – sind für die GIS-gestützte Planung besonders wertvoll, und wo gibt es noch Lücken?

Muerth: Nach unserer Erfahrung bilden korrekte Liegenschaftsdaten und hochaufgelöste, aktuelle Luftbilder neben den klassischen topographischen Daten die Basis für die Planung. Wirklich wertvoll sind darüber hinaus hochaufgelöste Höhendaten im Zentimeterbereich für die spätere Detailplanung, eine möglichst detaillierte Auskunft über das Stromnetz in der näheren Umgebung sowie eine umfangreiche Datengrundlage zu allen regulatorischen Grenzziehungen. Diese Daten sollten von Behörden und Ämtern in hoher Qualität bereitgestellt werden. Bei vielen Sensordaten ist das zum Teil schon heute der Fall, etwa bei digitalen Luftbildern und Geländehöhen.

Lücken sehen wir zum Beispiel bei einheitlichen Daten zur verfügbaren beziehungsweise zukünftig vorhandenen Netzanschlussleistung. Aber das ist ja hinreichend bekannt. Generell nehmen wir außerdem wahr, dass sich sowohl die GIS-Community als auch die öffentlichen Urheber von Daten erst jetzt stärker auf die wirtschaftliche Verwertbarkeit ihrer Geodaten besinnen. Für künftig erfolgreiche PPA-Projekte benötige ich zum Beispiel auch eine gute Planungsgrundlage, um die Standorte meiner Erzeugungsanlagen auf möglicherweise noch unbekannte Abnehmer meines Stroms abzustimmen.

Aus unserer Sicht als Geodatenexperten sehen wir zudem Bedarf bei der Datenqualität – also bei Genauigkeit und Aktualität – sowie bei bundesweit einheitlichen Daten, vor allem im Bereich Liegenschaften. Natürlich füllen manche Dienstleister diese Lücke. Geodaten, die von der Öffentlichkeit über Steuergelder finanziert werden, sollten aber unserer Ansicht nach auch für Bürger und Unternehmen niedrigschwellig verfügbar sein.

WID: Können Sie ein Beispiel nennen, bei dem der Einsatz von GIS einem Projektentwickler einen messbaren Wettbewerbsvorteil verschafft hat?

Muerth: Nun, ich denke, GIS nutzen heute alle Projektentwickler bis zu einem gewissen Maße. Letztendlich müssen an verschiedenen Punkten im Entwicklungsprozess Karten für Eigentümer, Behörden und andere Beteiligte erstellt werden. Ein wirklicher Vorteil ist GIS bei Projekten in komplexem Gelände oder wenn die Wahl der verbauten Anlagentypen durch Mindestabstände zu Gebäuden und begrenzte Flächenverfügbarkeit eingeschränkt wird. Im Geographischen Informationssystem kann ich viele Optionen effizient bewerten und zusätzliche Informationen leicht ergänzen.

Größere Projektierer setzen meist auf möglichst einheitliche GIS-Projekte und sammeln dort auch detaillierte Planungen. Dadurch entsteht ein Datenschatz von hohem Wert: Liegen mir diverse Planungsstände über die verschiedenen Projektphasen strukturiert vor, kann ich daraus Erkenntnisse für zukünftige Projekte ziehen. Das sehe ich bei unseren Kunden als einen messbaren Wettbewerbsvorteil. Hinzu kommt, dass KI-Tools auch im GIS-Bereich verstärkt eingesetzt werden – und das steigert den Wert zentral verwalteter Daten noch einmal. Hier sind wir bereits mit unseren Kunden aktiv.

WID: Mit einem GIS werden große Mengen sensibler Geodaten erfasst und verwaltet. Welche Risiken entstehen dabei – etwa durch veraltete, fehlerhafte oder inkonsistente Daten sowie unbefugten Zugriff?

Muerth: Inkonsistente Daten aus einer lokalen oder unstrukturierten Datenhaltung führen zu Verzögerungen im Planungsablauf. Abhilfe schaffen zentrale GIS-Arbeitsabläufe, die auf vernetzten Datenquellen („single source of truth“) und einheitlichen Datenverarbeitungsprozessen basieren.

Bei fehlerhaften oder fehlenden Daten können genehmigungsrechtliche Probleme entstehen. Zusätzliche Datenerhebungen und -analysen oder eine Umplanung des Parks bringen dann Kosten und Zeitverluste mit sich. Wir hören außerdem generell von falschen Rentabilitätsbewertungen, insbesondere in den frühen Projektphasen. Sehr variable Kosten wie Zuwegungen und Netzanschluss können ein Projekt unrentabel machen – und das möchte man doch möglichst frühzeitig wissen.

Schließlich geht es natürlich auch um unbefugten Zugriff auf die Planungen und ihre Grundlagen. Zumindest bis vor kurzem waren wir erstaunt, wie oft Geo- und Planungsdaten nicht als schützenswert eingestuft werden. Dabei enthalten manche Geodaten und Planungen durchaus personenbezogene Daten, etwa zu Eigentümern oder eigenen Mitarbeitenden, und kompromittierte Planungen können ebenso einen wettbewerblichen Nachteil bedeuten. Ich denke, die KRITIS-Einstufung mancher Unternehmen hat beim Daten- und Systemschutz viel verändert.

WID: Zum Abschluss: Was sind die häufigsten Fallstricke, in die Projektentwickler von Wind- und Solarparks tappen?

Muerth: Erstens: Wachsende Unternehmen setzen nicht früh genug auf eine zentrale Geodatenhaltung. Bei Wachstum oder Personalmangel können sie ihre Prozesse dann nicht ausreichend gut skalieren und absichern.

Zweitens: In Zeiten von GIS-Tools mit niedriger Einstiegshürde – etwa dem allseits bekannten WebGIS Google Maps oder QGIS Desktop für die Datenbearbeitung – wird der Aufwand für eine strukturierte, organisationsweite Geodatenhaltung oft unterschätzt. Eine nachträgliche Einführung erhöht die Kosten.

Drittens: Man setzt zu lange ausschließlich auf komplexe Desktop-GIS-Programme. Für die eigentliche Projektentwicklung ist nur ein Bruchteil der Desktop-Werkzeuge nötig. Leichtgewichtige Web-GIS-Lösungen bieten hier den großen Vorteil, dass sie weniger GIS-affine Nutzer nicht überfordern.

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