Dr. Iryna Doronina, Senior Researcher an der ETH, hat in Zusammenarbeit mit PLUS zum ersten Mal in der Ukraine die gesamte Energieinfrastruktur in der Ukraine (mehr als 1700 Einheiten) kartiert, Schäden im Energiesektor identifiziert und das Potenzial für erneuerbare Energien nach Regionen detailliert berechnet, indem eine umfassende räumliche Analyse durchgeführt wurde, die ökologische, soziale und technische Faktoren berücksichtigt. In der Studie werden vorrangige Regionen für die Entwicklung der Solar- und Windenergie ermittelt, die einen strategischen Plan für die energetische Erholung des Landes nach dem Krieg bieten.
Energiesektor unter Beschuss
Am 24. Februar 2022, genau um 00:00 Uhr, begann die Ukraine mit einem kritischen Test im "Inselbetrieb" - sie trennte sich vorübergehend von den russischen und europäischen Stromnetzen, um dem ENTSO-E (Europäisches Netz der Übertragungsnetzbetreiber) beizutreten. Und nur drei Stunden später schlugen die ersten Raketen ein. Die Energieinfrastruktur der Ukraine wurde zum Hauptziel.
Allein im Jahr 2024 wurden mehr als 1.100 Raketen und Tausende von schweren Drohnen auf die Energieinfrastruktur im ganzen Land gerichtet. Umspannwerke, die Regionen miteinander verbinden, wurden zerstört, die Energieflüsse unterbrochen und das nationale Netz fragmentiert. In ganzen Regionen kam es entweder zu massiven Überschüssen oder zu lähmenden Stromengpässen.
Der ukrainische Energiesektor basierte in der Vergangenheit auf einer starken Zentralisierung und der Dominanz einiger weniger großer Akteure. Lokale Gemeinschaften hatten keinen Zugang zu Daten über Investitionsmöglichkeiten, und für internationale Investoren war es fast unmöglich, ohne transparente Informationen aussagekräftige Vorabbewertungen durchzuführen. Die mangelnde Transparenz auf diesem Markt behinderte den fairen Wettbewerb, erhöhte das Korruptionsrisiko und verstärkte Monopole. Darüber hinaus fehlten umfassende räumliche Studien mit detaillierten Karten zur Bewertung der Struktur des ukrainischen Energiesystems und des Potenzials an erneuerbaren Energien, das zur Unterstützung der wirtschaftlichen Dekarbonisierung und zur Stärkung der Energieunabhängigkeit benötigt wird.
Es wurde deutlich, dass die Ukraine ein Instrument für die künftige Erholung der Ukraine braucht - etwas, das transparent und für Investoren, internationale Experten und die ukrainische Bevölkerung zugänglich ist.
Potenzial für erneuerbare Energien
Mit dem Ziel, eine transparente und wissenschaftlich fundierte Erholung des ukrainischen Energiesektors zu unterstützen, beschloss ich, eine Datenbank zur Analyse in einem Geografischen Informationssystem (GIS) zu erstellen. Auf der Grundlage von Daten aus statistischen und wissenschaftlichen Quellen, Marktberichten, Antworten auf förmliche Anfragen an die zuständigen Ministerien und lokalen Behörden sowie Informationen von Energiemarktteilnehmern und Berufsverbänden habe ich meine eigene Datenbank mit 1.700 Energieinfrastruktureinrichtungen zusammengestellt. Dazu gehören Wärme- und Kernkraftwerke, Wasserkraftwerke, Umspannwerke und Anlagen für erneuerbare Energien - sowohl solche, die derzeit in Betrieb sind, als auch solche, die beschädigt oder zerstört wurden. Auch die Verteilungs- und Übertragungsnetze sowie die regionalen Stromnetze wurden berücksichtigt. Alle Anlagen wurden manuell kartiert, überprüft und standardisiert, um eine transparente und konsistente räumliche Datenbasis für die Analyse zu gewährleisten.
Der nächste Schritt war die Durchführung einer räumlichen Analyse des Potenzials der Ukraine für erneuerbare Energien. Anhand von 25 verschiedenen Indikatoren - darunter Landnutzungsbeschränkungen, Umweltverträglichkeitsprüfungen, soziale Akzeptanz und wirtschaftliche Tragfähigkeit - erstellte ich die ersten hochauflösenden Karten der Ukraine, auf denen geeignete Gebiete und das Potenzial für die Erzeugung von Wind- und Solarenergie verzeichnet sind (Abb. 1 und 2). Die Schätzungen ergaben, dass die Ukraine über ein geografisches technisches Gesamtpotenzial von mehr als 229 GW verfügt, darunter 41,19 GW an Solarenergie und 187,98 GW an Windenergie
Abbildung 1: Karte des Winderzeugungspotenzials und der geeigneten Gebiete
Abbildung 2: Karte des Solarstrompotenzials und der geeigneten Gebiete
Ein besonders sensibles Element dieser Analyse ist die Landnutzung - die berühmten "Tschernoseme" der Ukraine. Das Land ist eines der landwirtschaftlichen Kraftzentren der Welt, und die Erhaltung von fruchtbarem Land für die Nahrungsmittelproduktion ist sowohl ein rechtliches als auch ein ethisches Gebot. Die Analyse berücksichtigt daher nicht nur das Potenzial für erneuerbare Energien, sondern auch Fragen der Ernährungssicherheit und Kompromisse bei der Flächennutzung. Die Identifizierung von nicht landwirtschaftlich genutzten Flächen oder von Zonen mit geringer Produktivität, die sich für die Energieentwicklung eignen, kann dazu beitragen, unnötige Konflikte zwischen den Sektoren zu vermeiden.
Regionale Prioritätensetzung und Befunde
Durch die Kombination geeigneter Solar- und Windgebiete mit einem bedarfsorientierten Indikator - der Infrastrukturschäden, politische Prioritäten, Netzanschlusskosten, öffentliche Akzeptanz erneuerbarer Energiequellen, Marktnachfrage, Luftqualität und Verschmutzungsgrad sowie Dekarbonisierungserfordernisse berücksichtigt - ist es möglich, vorrangige Regionen für die Erholung des Energiesektors und den raschen Aufbau von Kapazitäten für erneuerbare Energien zu ermitteln.
Die Analyse zeigt, dass die höchste Priorität den südöstlichen Regionen zugewiesen wird, in denen der Großteil der Industrieproduktion konzentriert ist, die über große Vorkommen an Mineralien und kritischen Mineralien verfügen und die aufgrund ihres hohen Potenzials an erneuerbaren Energien und des dringenden Bedarfs an industrieller Modernisierung und Dekarbonisierung an erster Stelle stehen (Abbildungen 3 und 4).
Abbildung 3: Vorrangige Regionen für die Einführung der Solarenergieerzeugung
Abbildung 4: Vorrangige Regionen für die Einführung der Windenergieerzeugung
Fazilität für Transparenz und Projektvorbereitung
Ab März 2025 werden etwa 2.950 Siedlungen in der Ukraine waren Gegenstand militärischer Operationen oder sind besetztHunderte von Städten und Energieanlagen, die weit von der Frontlinie entfernt sind, wurden ebenfalls mit Raketen angegriffen, was den künftigen Wiederaufbau vor enorme Herausforderungen stellt.
Der Wiederaufbau der Ukraine erfordert Visionen, Koordination und eine beispiellose internationale Zusammenarbeit. Aber er erfordert auch Daten - saubere, zuverlässige und offen zugängliche Daten, die jeden Schritt von der Energieplanung bis zu Infrastrukturinvestitionen leiten können.
Die von mir entwickelten detaillierten Karten können lokalen Behörden, Projektentwicklern und internationalen Gebern wie dem Schweizer Staatssekretariat für Wirtschaft, das sich aktiv am Wiederaufbau der Ukraine beteiligt, als Entscheidungshilfe dienen. So kann beispielsweise die Identifizierung optimaler Standorte für erneuerbare Energien in kriegszerstörten Gebieten dazu beitragen, die Mittel für den Wiederaufbau mit den Zielen der Dekarbonisierung und der industriellen Erholung in Einklang zu bringen.
Unterstützung der breiteren Forschungsgemeinschaft
Transparenz war von Anfang an ein zentrales Prinzip. Indem die Ergebnisse offen zugänglich gemacht werden, sollen Forschern und Vertretern lokaler Regierungen, die an der Energierückgewinnung und der Umwandlung des Potenzials lokaler Gemeinschaften als Grundlage für die Energieresilienz der Ukraine interessiert sind, wertvolle Informationen zur Verfügung gestellt werden.
Darüber hinaus eröffnet diese Datenbank internationalen Forschern neue Möglichkeiten zur Analyse von Entwicklungsszenarien und zur Durchführung interdisziplinärer Studien - einschließlich der Modellierung der Energiewende und der industriellen Dekarbonisierung, der grünen Wasserstoffproduktion und der dezentralen Wärmeversorgung.
Diese Karten bilden die Grundlage für weitere Forschungsarbeiten, insbesondere für die Arbeiten, die ich derzeit am Technische Universität Münchenwo ich Investitionsportfolios für ukrainische Regionen entwickle, die das Potenzial haben, von den Möglichkeiten der kohlenstoffarmen Technologien zu profitieren und den Industriesektor zu dekarbonisieren.
Kartierung ist die Zukunft für die Erholung der Ukraine
Der Datensatz und die GIS-basierte Methodik, die in diesem Artikel vorgestellt werden, wurden bereits von internationalen Agenturen wie der IEA und IRENA anerkannt und werden bei der Entwicklung von Wiederherstellungsstrategien verwendet, und das Interesse zeigt, dass die Forschung die Entscheidungsfindung in der realen Welt unterstützen kann.
Das übergeordnete Ziel dieser Arbeit besteht darin, eine transparentere Umgestaltung des Energiemarktes und den Ausbau der Energieinfrastruktur zu fördern.
Indem wir potenzialreiche Gebiete mit klaren technischen, sozialen und wirtschaftlichen Begründungen identifizieren, verringern wir die Unsicherheit, beschleunigen die Projektvorbereitung und helfen den lokalen Gemeinschaften, ihre Energiezukunft und den Aufschwung selbst in die Hand zu nehmen.
