ISAaR-Charts

Die steigende Komplexität von Modellen macht es schwieriger, die umfangreichen Ergebnisse zu interpretieren und auszuwerten. Die Wissenschaft steht daher vor der Herausforderung, komplexe Ergebnisse zu analysieren und die Ergebnisse einem breiten Publikum verständlich darzustellen. Besonders einfach gelingt dies durch Grafiken, Webanwendungen und interaktive Tools.

ISAaR Charts ist eine interaktive Webanwendung zur Visualisierung von Resultaten des Energiesystemmodells ISAaR. Modellergebnisse verschiedener Szenarien können nebeneinander betrachtet und hinsichtlich ausgewählter Kriterien gefiltert werden. Dies vereinfacht eine effiziente Validierung und Analyse der Modellergebnisse gerade für große Datenmengen. Dabei ist es möglich, durch verschiedene Diagrammkategorien, beispielsweise Energiebilanzen und Emissionen, zu navigieren und auszuwählen, welche Jahre und Regionen angezeigt werden sollen. Eine Änderung der Auswahl führt automatisch zu einer sofortigen Aktualisierung des Diagramms. Durch einen Klick ist es möglich, Daten instantan ein- und auszublenden oder detailliertere Aufschlüsselungen aufzurufen, ohne dass dafür die Grafik erst von Hand neu erstellt werden muss.

Abbildung 1: Installierte Kapazitäten an erneuerbaren Energien Energien in Europa bis 2050 aufgeschlüsselt nach Technologie. Die Grafik zeigt Ergebnisse aus zwei unterschiedlichen Szenarien, solidEU und quEU, des Projekts eXtremOS.

Die von ISAaR erzeugten Daten werden aus der Datenbank FREM abgerufen und für ISAaR Charts aufbereitet. Dort kann aus unterschiedlichen Diagrammkategorien ausgewählt werden. Zur Auswahl stehen in der aktuellen Version:

  • Energiebilanzen verschiedener Energieträger (Elektrizität, Gas, Wasserstoff, Fernwärme, Biomasse und flüssige Kohlenwasserstoffe). Diese können mit unterschiedlicher zeitlicher Auflösung dargestellt werden, von Stunden bis hin zum gesamten Jahr
  • Installierte Kapazitäten für Erneuerbare Energien, thermische Kraftwerke und weitere Technologien
  • Emissionen aufgeschlüsselt nach Sektoren
  • Grenzüberschreitende Energieflüsse für die Energieträger Elektrizität und Wasserstoff
  • Preiskurven für Energieträger
  • Marktreferenzwerte und Gestehungskosten für Erneuerbare Energien
Abbildung 2: Freiflächen-PV-Kapazitäten im solidEU Szenario für das Jahr 2050, aufge-schlüsselt je Land.

Über ein Menü kann auf Szenarien (Modellergebnisse), Optimierungsjahre sowie Regionen gefiltert werden. Diese Auswahl lässt sich jederzeit im Dashboard ändern, was einen schnellen Vergleich der verschiedenen Ergebnisse möglich macht. Abbildung 1 zeigt beispielhaft einen Ausbaupfad für Erneuerbare Energien in ganz Europa bis zum Jahr 2050, hier mit Daten aus dem Szenario solidEU des Projekts eXtremOS. In vielen Diagrammen sind kontextabhängige  Aktionen implementiert, die durch einen Klick, z. B. auf Segmente des Balkendiagramms, ausgelöst werden und detailliertere Informationen anzeigen. Abbildung 2 zeigt dies beispielhaft für die Freiflächen-PV-Kapazitäten aus dem Szenario solidEU, hier aufgeschlüsselt nach den europäischen Ländern. Diese Ansicht kann durch Anklicken des entsprechenden Balkensegments in Abbildung 1 aufgerufen werden.

Umsetzung

ISAaR Charts ist eine Webanwendung basierend auf dem OpenSource Framework Python Dash, das die interaktive Darstellung von Daten ermöglicht. Die Anwendung läuft in einem Docker Container, um eine vereinfachte Bereitstellung und Kompatibilität unabhängig von der Systemumgebung zu ermöglichen. Es können damit auch mehrere Container parallel und voneinander unabhängig laufen, die jeweils unterschiedliche Datensätze enthalten und unterschiedlich konfiguriert sind. Der Vorteil von ISAaR Charts ist damit die leichte Übertragbarkeit auf neue Projekte, da Daten aus neuen Projekten mit wenig Aufwand in einer neuen Anwendung visualisiert und bereitgestellt werden können.  Dies ermöglicht es uns, eine solche Visualisierung auch im Rahmen von Dienstleistungsprojekten für unsere Projektpartner zu erstellen und ihnen die Projektergebnisse direkt zugänglich zu machen, optional auch mit einer Authentifizierung, um den Zugang zu den Daten zu beschränken. Sind die Daten einmal in das Dashboard geladen worden, sind alle Grafiken direkt verfügbar und die Auswahl der angezeigten Daten kann beliebig modifiziert werden.

Unter xos.isaar-charts.de ist eine Visualisierung der Ergebnisse zum Projekt eXtremOS (Ergebniswebsite: xos.ffe.de) zu finden.

Unter unite-isaarcharts.ffe.de ist eine Visualisierung der Ergebnisse zum Projekt unIT-e² zu finden.