Plano de Uso do Solo Municipal
ambas as prefeituras municipais empregaram o código de construção local, o plano de uso do solo e o plano de desenvolvimento para criar condições favoráveis para a implementação de edifícios eficientes em termos energéticos e integração de FER. O uso e geração de energia é controlado através da renovação de edifícios antigos, a construção de novas estruturas, a alocação de locais municipais para infra-estrutura de FER e a preparação de espaços e superfícies para a posterior aplicação/instalação de FER. Por exemplo, o planejamento é feito para: futuras instalações solares em telhados, fachadas ou espaços públicos abertos; canais subterrâneos adicionais para aquecimento e extensão da rede elétrica sob as ruas; instalações subterrâneas reservadas de armazenamento de energia sob os estacionamentos e instalações recreativas; e possíveis centrais de aquecimento locais ou pequenas centrais de cogeração próximas a locais de trânsito ou comerciais. Geralmente, o planejamento espacial convencional tem sido substituído pelo planejamento do desenvolvimento energético transformador. Em outras palavras, o planejamento e construção de edifícios, ruas, espaços abertos e infra-estruturas de serviço público foram considerados em função de sua capacidade de também facilitar a geração, distribuição e armazenamento de FER.
Nas cidades de Frankfurt e Munique, estratégias de desenvolvimento urbano combinaram planejamento espacial com abordagens de planejamento energético. Estas se manifestaram como conceitos energéticos, ou planos para distritos existentes e novos, avaliações energéticas de planos de zoneamento, decretos de aquecimento urbano, acordos de direito privado (arrendamento/venda de terrenos, acordos de desenvolvimento urbano, contratos de desenvolvimento), e concursos de desenvolvimento urbano integrado energético (Unger, 2012). Um conceito energético para um empreendimento planejado estipularia minimamente a construção de “casas passivas” para todos os edifícios, geração local de energia renovável para atender uma parte da demanda de eletricidade e aquecimento da área, e novas e ampliadas redes locais de aquecimento, muitas vezes junto com a construção de pequenas usinas de aquecimento ou co-geração localizadas. Estes aspectos formaram a base do desenvolvimento urbano para a área alvo. O conceito energético exigiria ainda avaliações do consumo de energia com base nos planos de zoneamento existentes. Isto informaria um plano de uso de energia através da sobreposição de mapas adicionais que delineariam as demandas de aquecimento e eletricidade da área de planejamento prospectivo, bem como mapas de potenciais energéticos para energia solar, geotérmica e eólica. As diretrizes de implementação são mais detalhadas no conceito de energia. Entretanto, as normas de aquecimento urbano ajudam a fazer ligações obrigatórias de edifícios novos/existentes a redes locais de aquecimento urbano novas/existentes. A nível dos edifícios, os contratos de planeamento urbano com investidores ajudam a especificar legalmente as normas energéticas e as directrizes de instalação de FER e cogeração (Desthieux e Camponovo, 2008). Os concursos de desenvolvimento urbano realizados pela cidade encorajam ainda mais as soluções construtivas e infra-estruturais inovadoras e estimulam o interesse público. Outros programas municipais relacionados com melhorias no espaço público ou renovação de edifícios históricos oferecem mais oportunidades para intervenções energéticas, tais como iluminação solar em parques e iluminação pública, integração de fachadas BIPV, e renovação energética de estruturas históricas de edifícios. A integração de FER, portanto, não só aumentaria a amenidade, mas também protegeria a imagem cultural da cidade.
Em Frankfurt, um exemplo de um conceito energético para uma nova área de desenvolvimento é o projeto Frankfurter Bogen, desenvolvido desde 2004 na periferia norte da cidade. Com base no conceito de proteção climática da cidade de Frankfurt, os objetivos aqui eram economizar energia primária, minimizar as emissões de CO2 através da co-geração e garantir o fornecimento de energia. Hoje em dia, o terreno de 72 hectares oferece 2500 unidades habitacionais para cerca de 5000 habitantes. Além da construção de “casas passivas”, o projeto envolveu a conversão de um sistema de co-geração anterior, que funcionava com combustíveis fósseis, em bio-metano. Os sistemas de cogeração abastecem agora o novo subúrbio, bem como as áreas residenciais vizinhas dentro de Preungesheim, através de uma rede de aquecimento local. A rede cresceu agora para > 10 km e tornou-se a centésima estação de transferência de energia na cidade para fornecer aquecimento urbano amigo do ambiente. A electricidade produzida é introduzida na rede, o que reduz a importação de electricidade e as cargas da rede (Stadt Frankfurt am Main, 2013b). De facto, o desenvolvimento dos sistemas exigiu uma elevada eficiência no layout inicial do plano director. A área era composta por > 1000 parcelas com > 300 proprietários no início, o que impediu a sua implementação imediata. Por conseguinte, foi aprovado um procedimento de conversão de terrenos para construção de acordo com o Código Federal da Construção para permitir a reestruturação do terreno em terrenos de acordo com grupos residenciais (Stadt Frankfurt am Main, 2017). O desenvolvimento progressivo da área pôde ocorrer em várias fases e, com a crescente poupança de energia, facilitou a criação de infra-estruturas sob a forma de uma ligação ferroviária e de uma rede rodoviária melhorada. Além disso, conduziu a um desenvolvimento de utilização mista e à introdução de instituições privadas e públicas. O distrito exemplifica o conceito global de desenvolvimento urbano integrado da cidade de Frankfurt, que visa reforçar os centros metropolitanos e ligá-los através de ligações infra-estruturais, cooperação sectorial e participação municipal. Através do aquecimento distrital local e da cogeração, o impulso infra-estrutural tem significado uma concentração progressiva.
Similiarmente em Munique, Freiham-Nord na periferia oeste é um exemplo de um plano diretor integrado de energia que não só impulsionou a renovação dos bairros existentes, mas também influenciou o desenvolvimento de novos distritos que mantêm as tecnologias de FER como componentes fundamentais de planejamento. Com base na idéia de desenvolvimento urbano sustentável e energeticamente eficiente (alemão: Energiegerechte Stadtentwicklung), medidas energéticas estão sendo utilizadas em Freiham como um meio de garantir a construção de edifícios de baixo carbono dentro de uma morfologia urbana compacta que também alcança um razoável auto abastecimento de energia para aquecimento a partir de energia geotérmica e para eletricidade a partir de energia solar fotovoltaica. As medidas foram estabelecidas através da tecelagem de três aspectos-chave: um conceito de concepção energética distrital, um esquema de remodelação e um concurso de desenvolvimento urbano, todos orientados pelo município. O conceito de energia municipal exigia que os projectos integrassem um desenvolvimento energético de baixo carbono/minimal, o que, como resultado, implicava a participação em concursos com formas urbanas compactas. Tais morfologias compactas criariam melhores densidades críticas para os clientes e distâncias de viagem mais curtas para a implementação eficaz de uma rede de aquecimento urbano de baixa temperatura baseada no calor geotérmico local. Tal compactação significaria também um bairro urbano mais orientado para pedestres e uma capacidade mais fácil de implementar ligações de transporte multimodal local (Landeshauptstadt Muenchen, 2013).
Para cidades menores dentro da região mais ampla de Frankfurt e Munique, os municípios estão engajando planos espaciais locais e tomando dicas de planos regionais baseados no estado para desenvolver RES locais. Tal como as suas congéneres do interior da cidade, os planos locais de ordenamento do território delineariam padrões mínimos de energia para edifícios novos e existentes e designariam áreas para instalações de FER de pequena escala, tais como centrais de aquecimento a biomassa, matrizes solares fotovoltaicas e pequenas turbinas eólicas, muitas vezes acompanhadas por um cadastro solar e geotérmico para especificar locais e instalações apropriadas. A selecção e mistura de FER de pequena escala seria diferente dependendo da carga energética, clima e exigências geográficas de cada local. medida que estes projectos de FER em pequena escala são implementados, tem havido melhorias notáveis nas qualidades urbanas regionais e nas identidades dos locais que se tornaram distintamente baseadas em energias renováveis. De acordo com Bridge et al. (2013), as cidades são agora capazes de reafirmar suas próprias identidades características (e não apenas responder às expectativas externas) de acordo com os novos sistemas energéticos que se envolvem ativamente com suas condições ambientais, sociais e econômicas locais. Tais identidades são adicionalmente definidas pelos benefícios que as FER trazem, incluindo infra-estruturas municipais melhoradas (por exemplo, estradas alargadas, melhores telecomunicações), instalações públicas melhoradas (por exemplo, câmaras municipais, instalações desportivas, parques, jardins), serviços comunitários expandidos (por exemplo serviços postais, turismo, educação), locais renovados (por exemplo, campos castanhos, terras abandonadas), biodiversidade regenerada (para compensar os impactos espaciais das FER) e novas oportunidades recreativas (por exemplo, novas pistas para bicicletas, trilhos naturais, centro de informação).