Kommunal planlægning af arealanvendelse
Både bystyrer har brugt den lokale byggelov, arealanvendelsesplan og udviklingsplan til at skabe gunstige betingelser for gennemførelsen af energieffektive bygninger og integration af vedvarende energikilder. Energiforbruget og -produktionen kontrolleres gennem renovering af gamle bygninger, opførelse af nye strukturer, tildeling af kommunale arealer til VEK-infrastruktur og forberedelse af rum og overflader til senere anvendelse/installation af VEK. Der er f.eks. fastsat planlægningsbestemmelser for: fremtidige solcelleanlæg på tage, facader eller offentlige friarealer; yderligere underjordiske kanaler til udvidelse af varme- og elnettet under gader; reserverede underjordiske energilagringsfaciliteter under parkeringspladser og fritidsfaciliteter; og fremtidige lokale kraftvarmeværker eller små kraftvarmeværker i nærheden af transit- eller kommercielle steder. Generelt er konventionel fysisk planlægning blevet afløst af transformativ planlægning af energiudvikling. Med andre ord blev planlægning og opførelse af bygninger, gader, åbne områder og offentlige serviceinfrastrukturer overvejet i lyset af deres evne til også at fremme produktion, distribution og lagring af vedvarende energi.
I byerne Frankfurt og München kombinerede byudviklingsstrategierne fysisk planlægning med energiplanlægningsmetoder. Disse har manifesteret sig som energikoncepter eller planer for eksisterende og nye bydele, energivurderinger af zoneplaner, fjernvarmeforordninger, privatretlige aftaler (leje/salg af jord, byudviklingsaftaler, udviklingskontrakter) og energiintegrerede byudviklingskonkurrencer (Unger, 2012). Et energikoncept for en planlagt udvikling vil som minimum foreskrive “passivhus”-konstruktion for alle bygninger, lokal produktion af vedvarende energi til at dække en del af områdets el- og varmebehov og nye og udvidede lokale varmenetværk, ofte sideløbende med opførelsen af små lokale varme- eller kraftvarmeværker. Disse aspekter udgjorde grundlaget for byudviklingen i målområdet. Energikonceptet ville desuden kræve vurderinger af energiforbruget på grundlag af de eksisterende zoneplaner. Dette ville give oplysninger til en plan for energianvendelse ved at lægge yderligere kort over det potentielle planlægningsområdes varme- og elbehov samt kort over energipotentiale for sol-, geotermisk- og vindkraft. Gennemførelsesretningslinjerne er nærmere beskrevet i energikonceptet. Fjernvarmeforordninger bidrager i mellemtiden til at gøre det obligatorisk at tilslutte nye/eksisterende bygninger til nye/eksisterende lokale fjernvarmenetværk. På bygningsniveau bidrager byplanlægningskontrakter med investorer til at specificere energistandarder og installationsretningslinjer for VEK og kraftvarmeproduktion (Desthieux og Camponovo, 2008). Byudviklingskonkurrencer, der afholdes af byen, tilskynder yderligere til mere innovative bygnings- og infrastrukturløsninger og fremmer den offentlige interesse. Andre kommunale programmer vedrørende forbedringer af offentlige rum eller renovering af historiske bygninger giver flere muligheder for energimæssige indgreb, f.eks. solcellebelysning i parker og gadebelysning, integrering af BIPV-facader og energirigtig renovering af historiske bygninger. Integrering af vedvarende energikilder vil derfor ikke kun øge trivslen, men også beskytte byens kulturelle image.
I Frankfurt er et eksempel på et energikoncept for et nyt udviklingsområde Frankfurter Bogen-projektet, der siden 2004 er blevet udviklet i byens nordlige udkant, et eksempel på et energikoncept for et nyt udviklingsområde. Med udgangspunkt i Frankfurts klimabeskyttelseskoncept var målene her at spare primærenergi, at minimere CO2-emissionerne gennem kraftvarmeproduktion og at sikre energiforsyningen. I dag er der på det 72 hektar store område 2500 boliger til ca. 5000 indbyggere. Ud over passivhusbyggeriet omfattede projektet også en omlægning af et tidligere kraftvarmeanlæg, der fungerede på fossilt brændsel, til bio-metan. Kraftvarmeanlæggene forsyner nu den nye forstad samt de tilstødende boligområder i Preungesheim via et lokalt varmenetværk. Nettet er nu vokset til > 10 km og er blevet den 100. energioverføringsstation i byen, der leverer miljøvenlig fjernvarme. Den producerede elektricitet føres ind i nettet, hvilket reducerer elimporten og netbelastningen (Stadt Frankfurt am Main, 2013b). Udviklingen af systemerne krævede faktisk en høj effektivitet i det oprindelige masterplanlayout. Området bestod i starten af > 1000 parceller med > 300 ejere, og dette stod i vejen for en umiddelbar gennemførelse. Derfor blev der vedtaget en procedure for omdannelse af byggegrunde i henhold til den føderale byggelov for at gøre det muligt at omstrukturere grundene i grunde i henhold til boliggrupperinger (Stadt Frankfurt am Main, 2017). Den gradvise udvikling af området kunne finde sted over flere etaper, og med stigende energibesparelser lettede det infrastrukturelle tilføjelser i form af en jernbaneforbindelse og et forbedret vejnet. Det drev også udviklingen af blandet anvendelse og indførelsen af private og offentlige institutioner frem. Bydelen er et eksempel på Frankfurts overordnede integrerede byudviklingskoncept, som har til formål at styrke storbycentrene og forbinde dem gennem infrastrukturelle forbindelser, sektorsamarbejde og kommunal deltagelse. Gennem lokal fjernvarme og kraftvarmeproduktion har infrastrukturelle impulser betydet en gradvis koncentration.
Sådan er Freiham-Nord i Münchens vestlige udkant et eksempel på en energiintegreret masterplan, der ikke kun har drevet fornyelsen af eksisterende kvarterer, men også påvirket udviklingen af nye kvarterer, der bevarer VEK-teknologier som grundlæggende planlægningskomponenter. Med udgangspunkt i idéen om bæredygtig og energieffektiv byudvikling (tysk: Energiegerechte Stadtentwicklung) anvendes energimæssige foranstaltninger i Freiham som et middel til at sikre opførelsen af kulstoffattige bygninger inden for en kompakt bymorfologi, som også opnår en rimelig selvforsyning af energi til opvarmning fra geotermisk energi og elektricitet fra solcelleanlæg. Foranstaltningerne var blevet fastlagt ved at flette tre nøgleaspekter sammen: et designkoncept for fjernenergi, en renoveringsordning og en byudviklingskonkurrence, som alle var styret af kommunen. Det kommunale energikoncept krævede, at designene skulle integrere en kulstoffattig/minimal energiudvikling, hvilket betød, at konkurrenceforslagene skulle indeholde kompakte byformer. Sådanne kompakte morfologier ville skabe bedre kritiske kundetætheder og kortere rejseafstande for en effektiv gennemførelse af et lavtemperaturfjernvarmenetværk baseret på lokal geotermisk varme. En sådan kompakthed ville også betyde et mere fodgængerorienteret bykvarter og en lettere kapacitet til at gennemføre lokale multimodale transportforbindelser (Landeshauptstadt Muenchen, 2013).
For mindre byer inden for den bredere region Frankfurt og München inddrager kommunerne lokale fysiske planer og tager udgangspunkt i statsbaserede regionale planer for at udvikle lokale RES. Ligesom deres modstykker i de indre byer vil de lokale fysiske planer skitsere minimumsenergistandarder for nye og eksisterende bygninger og udpege områder til små VEK-anlæg såsom biomasseopvarmningsanlæg, solcelleanlæg og små vindmøller, ofte ledsaget af et sol- og geotermisk kadastre for at specificere egnede steder og anlæg. Valget og sammensætningen af små VEK vil variere afhængigt af de enkelte steders energibelastning, klima og geografiske behov. Efterhånden som disse små projekter for vedvarende energi gennemføres, er der sket mærkbare forbedringer af de regionale bykvaliteter og stedidentiteter, som er blevet tydeligt baseret på vedvarende energi. Ifølge Bridge et al. (2013) er byerne nu i stand til at genvinde deres egne karakteristiske identiteter (og ikke blot reagere på eksterne forventninger) i overensstemmelse med de nye energisystemer, der aktivt indgår i deres lokale miljømæssige, sociale og økonomiske forhold. Sådanne identiteter defineres desuden af de fordele, som VE medfører, herunder forbedret kommunal infrastruktur (f.eks. udvidede veje, bedre telekommunikation), opgraderede offentlige faciliteter (f.eks. rådhuse, sportsfaciliteter, parker, haver), udvidede samfundstjenester (f.eks, post, turisme, uddannelse), fornyede lokaliteter (f.eks. forladte områder, forladte grunde), fornyet biodiversitet (for at kompensere for de rumlige virkninger af VEK) og nye rekreative muligheder (f.eks. nye cykelstier, naturstier, informationscenter).