Entwicklung einer Python-Toolkette zur automatisierten Analyse von EE-Potenzialen in Quartieren auf Basis von GIS-Daten

Diese Master-Thesis beschäftigt sich mit der Entwicklung einer Python-Toolkette zur automatisierten Potenzialanalyse erneuerbarer Energieträger auf Basis von Geodaten in Quartieren. Die Toolkette nutzt verschiedene Open-Source-Python-Bibliotheken und integriert hauptsächlich frei verfügbare Geodaten aus Nordrhein-Westfalen (NRW). Zur intuitiven Bedienung des Tools sind GIS-Karten und interaktive Diagramme zur Ergebnisauswertung vorgesehen. Die Arbeit erläutert detailliert die Software-Architektur und das System-Design. Im Fokus der Potenzialanalyse stehen die Auslegung von Photovoltaik-, Solarthermie-, Wind- und Geothermie-Potentialen. Darüber hinaus werden Funktionen zur Analyse von Raumwärme-, Trinkwarmwasser und Strombedarfen bereitgestellt. Abschließend wird die Funktionalität der Toolkette durch Software-Verifizierung getestet, und die Ergebnisse der Potenzialanalyse werden mittels Software-Validierung auf Plausibilität geprüft. Das entwickelte Software-Tool kann in Planungsleistungen im Energiesektor sowie in der Quartiersentwicklung eingesetzt werden.

This master’s thesis focuses on the development of a Python toolkit for the automated potential analysis of renewable energy sources based on geodata in neighborhoods. The toolkit utilizes various open-source Python libraries and primarily integrates freely available geodata from North Rhine-Westphalia (NRW). To ensure intuitive use of the tool, GIS maps and interactive diagrams for result evaluation are provided. The thesis details the software architecture and system design. The focus of the potential analysis is on the assessment of photovoltaic, solar thermal, wind, and geothermal potentials. Additionally, functions for analyzing space heating, domestic hot water, and electricity demand are included. Finally, the functionality of the toolkit is tested through software verification, and the results of the potential analysis are validated for plausibility using software validation. The developed software tool can be utilized in planning services within the energy sector as well as in neighborhood development.