GIS-basierte Validierung offener Datensätze der europäischen Gastransportinfrastruktur

Abstract

Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der geographischen Datengrundlage der europäischen Gastransportinfrastruktur. Durch die Energiewende wird die Erdgasinfrastruktur einer Wandlung unterworfen, welche in Energiesystemmodellen geplant werden kann. Dazu sind geographische Daten der Infrastruktur in einer hohen räumlichen Auflösung nötig. Anhand des European Gas Tracker (EGT) Datensatzes wurde eine Analyse der Daten bezüglich der Konnektivität der Infrastruktur durchgeführt. Ein hoher Anteil an Infrastruktureinheiten hat keine Verbindung zu anderen aufzuweisen, wofür die Methodik dieser Arbeit eine Kontrolle durchführt. Unverbundene Infrastruktureinheiten wurden mit einem Python-Code entlang Distanzschwelle der maximalen Entfernung der Infrastruktureinheiten zueinander betrachtet. Neue Verbindungen innerhalb dieser Schwelle wurden geformt, unter der Bedingung, dass Kapazität und Rohstoff der beiden Infrastruktureinheiten gleich sind. Durch das Herstellen von Verbindungen zwischen Infrastruktureinheiten, die innerhalb einer, in der Analyse festgelegten, Distanzschwelle von 6,5 km voneinander entfernt liegen und denselben Rohstoff bei gleicher Kapazität führen, wurde im gesamten Untersuchungsgebiet eine Steigerung von 46,57% in der Anzahl der Verbindungen erreicht. Durch das Schaffen der neuen Verbindungen konnte der Anteil der verbundenen Infrastruktureinheiten des europäischen Gastransportinfrastrukturnetzes von 16,5% auf 40,69% erhöht werden, basierend auf den Daten des EGT. Das Löschen aller unverbundenen Pipelines minimiert die Anzahl der Pipelines deutlich. Zur Validierung der neuen Verbindungen wurde der Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) verwendet. Während der Bauarbeitung zu Verlegung von Pipelines wird die Vegetation entlang einer Arbeitskorridors, dem sogenannten Right of Way (ROW), gekürzt oder entfernt. Nach den Bauarbeiten bleibt die Vegetation gekürzt. Dieser ROW ist anhand von NDVI-Bildern erkennbar und kann somit die genaue Lage validieren, an der eine Pipeline verläuft. Diese Methode ist allerdings durch die Datenverfügbarkeit von Satellitenbildern mit einer hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung beschränkt. Nicht immer ist ein ROW erkennbar und die Methode erfordert einen hohen Zeitaufwand in der Analyse, da viele Satellitenbilder betrachtet werden müssen, um den Verlauf einer Pipeline zu verfolgen. Diese Arbeit zeigt, wie GIS-basierte Analysen die Planung und Optimierung von Gastransportinfrastrukturen unterstützen können.