Beitragsreihe FREM: Open Data

Im Rahmen der Forschungsprojekte eXtremOS und DemandRegio wurde das FfE Open Data Portal (opendata.ffe.de) gestartet. Mittlerweile umfasst es verschiedenste Datensätze aus mehreren FfE Projekten. Die Daten bilden z. B. Energieerzeugung und -bedarf, statistische Daten zu Bevölkerung und Wohnsituation, aber auch Projekt-Ergebnisse ab. Das FfE Open Data Portal stellt die generierten Daten menschen- sowie maschinenlesbar bereit. Mit der Weitergabe kostenloser und lizenzierter Daten leistet die FfE einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Energiesystemanalyse, aber auch zur Information der Öffentlichkeit. Die Veröffentlichung von Daten bildet die Grundlage für eine gute wissenschaftliche Arbeit; einheitliche Schnittstellen ermöglichen einen effizienten Umgang mit den Daten. „Offene Daten“ impliziert häufig das Fehlen jeglicher Restriktionen oder Vorgaben. „Echte“ offene Daten müssen jedoch einige Kriterien erfüllen, um als solche bezeichnet werden zu können. Was diese sind, und wie die FfE offene Daten umsetzt, erfahren Sie im letzten Beitrag der FREM-Beitragsreihe.

Der Mehrwert von Open Data

Die Konrad Adenauer Stiftung hat sich 2016 mit Open Data auseinandergesetzt und verschiedene, allgemeine Vorteile von offenen Daten erhoben. Darunter fielen neben eher offensichtlichen Aspekten wie „Vertrauensbildung durch Transparenz“ auch Aussagen wie „wirtschaftlicher Nutzen“, „Stärkung der Demokratie“, oder „bessere Entscheidungsfindungsprozesse“.

Traditionelle Energiesysteme mit Grundlast- und flexiblen Kraftwerken auf der einen Seite, großen und kleinen Verbrauchern auf der anderen und der Verknüpfung über eine überschaubare Netzinfrastruktur, sind in der Datenwelt einfacher abzubilden. Moderne Energiesysteme mit volatilen, dezentralen Erzeugern, Prosumern, Flexibilitäten und zunehmend intelligenter Systeme sind deutlich komplexer und erfordern eine entsprechend umfangreichere Abbildung in den Daten.

Open Data kann in der Energiesystemanalyse also eine potente Basis für die effiziente Abbildung der steigenden Komplexität darstellen.

„Offen“ bedeutet nicht lizenzfrei!

Essenziell für die Weitergabe und Verarbeitung offener Daten ist eine entsprechende Lizenz, die den Nutzer:innen klar macht, wie sie mit den Daten arbeiten dürfen. Hierbei unterstützt die gemeinnützige Organisation Creative Commons, die standardisierte Lizenzverträge in vielen Sprachen anbietet. Die Creative Commons Lizenzen sind weltweit bekannt und bilden die Grundlage für ein gemeinsames Verständnis der Nutzungsrechte an offenen Daten. Die Lizenzen „CC 0“ (teilen, bearbeiten, kommerzielle Nutzung und keine Namensnennung erforderlich) und „CC BY“ (wie CC 0, jedoch mit Namensnennung) sind die Standards für offene Daten – es sollte im Einzelfall jedoch geprüft werden, welche Lizenz die passende ist.

Standardisierte Metadaten machen die praktische Nutzung erst möglich

Metadaten beschreiben die Daten selbst. Über sie erfahren Nutzer:innen, mit was für Daten sie es zu tun haben und wie man sie verarbeiten kann. Das sind beispielsweise Angaben zu Einheiten, zeitlich und räumlicher Auflösung oder auch Quellen sowie allgemeine Beschreibungen der Daten. Wie bei den Lizenzen existieren auch hier standardisierte Formen, wie Metadaten angegeben werden können. Die FfE nutzt die standardisierten Metadaten der Open Energy Plattform und erweitert diese um FfE-spezifische Attribute. Die Nutzung gleicher Metadaten-Formate erleichtert das Arbeiten mit offenen Daten, die von verschiedenen Quellen bezogen werden.

Kriterien für offene Daten

Wenn offene Daten bereitgestellt werden, liefert das FAIR-Prinzip eine Orientierung, ob alle für Open Data relevanten Kriterien erfüllt sind. FAIR steht für „findable, accessible, interoperable & reusable“.

FfE Open Data

Unter der URL opendata.ffe.de bietet die FfE eine Benutzeroberfläche für offene Daten, die im Rahmen von FfE-Projekten entstanden sind. Durch Suchen und Filtern können Datensätze schnell gefunden werden. Neben Beschreibung und Metadaten der einzelnen Datensätze existieren auch Beiträge, die auf Methodiken und Hintergründe zu den bereitgestellten Daten eingehen sowie Visualisierungen der Daten liefern.

Zur Visualisierung der Daten werden Diagramme über die Integration des Python-Frameworks Plotly direkt aus der FREM-Datenbank erzeugt. Durch einen Abruf von Geodaten im GeoJSON-Format, ebenfalls aus der Datenbank über die Open Data Schnittstelle, können diese durch JavaScript-Bibliotheken wie OpenLayers, Leaflet oder D3 als Karten dargestellt werden.

Die offenen Daten der FfE werden über eine postgREST-Schnittstelle im JSON-Format direkt aus der FREM-Datenbank bereitgestellt. Über eine URL können die Daten abgefragt und gefiltert werden. Beispiele zur Verwendung der Daten mit Python oder Matlab können hier eingesehen werden: opendata.ffe.de/how-to.