Kommunal markanvändningsplanering
Båda stadsförvaltningarna har använt sig av lokala byggnormer, markanvändningsplaner och utvecklingsplaner för att skapa gynnsamma villkor för genomförandet av energieffektiva byggnader och integrering av förnybara energikällor. Energianvändning och energiproduktion kontrolleras genom renovering av gamla byggnader, uppförande av nya strukturer, tilldelning av kommunala områden för infrastruktur för förnybara energikällor och förberedelse av utrymmen och ytor för senare tillämpning/installation av förnybara energikällor. Det finns till exempel planeringsbestämmelser för framtida solcellsinstallationer på tak, fasader eller offentliga öppna platser, ytterligare underjordiska kanaler för utbyggnad av värme- och elnätet under gator, reserverade underjordiska energilagringsanläggningar under parkeringshus och fritidsanläggningar samt framtida lokala värmekraftverk eller små kraftvärmeverk i närheten av transit- eller handelsplatser. Generellt sett har den konventionella fysiska planeringen ersatts av en transformativ planering av energiutvecklingen. Med andra ord har planeringen och byggandet av byggnader, gator, öppna ytor och infrastruktur för offentliga tjänster beaktats mot bakgrund av deras förmåga att underlätta produktion, distribution och lagring av förnybara energikällor.
I städerna Frankfurt och München har man i stadsutvecklingsstrategier kombinerat rumslig planering med energiplanering. Dessa har manifesterats som energikoncept, eller planer för befintliga och nya stadsdelar, energibedömningar av områdesplaner, fjärrvärmeförordningar, privaträttsliga avtal (tomträtt/försäljning, stadsutvecklingsavtal, utvecklingsavtal) och tävlingar för energiintegrerad stadsutveckling (Unger, 2012). Ett energikoncept för en planerad utveckling skulle minimalt föreskriva ”passivhus”-konstruktion för alla byggnader, lokal förnybar energiproduktion för att täcka en del av områdets el- och värmebehov samt nya och utökade lokala uppvärmningsnät, ofta tillsammans med byggandet av små lokala värme- eller kraftvärmeverk. Dessa aspekter utgjorde grunden för stadsutvecklingen i målområdet. Energikonceptet skulle dessutom kräva bedömningar av energiförbrukningen på grundval av befintliga områdesplaner. Detta skulle ge underlag för en plan för energianvändning genom överlagring av ytterligare kartor som beskriver värme- och elbehovet i det framtida planeringsområdet, samt kartor över energipotentialer för sol-, jordvärme- och vindkraft. Riktlinjerna för genomförandet beskrivs närmare i energikonceptet. Fjärrvärmeförordningar bidrar under tiden till att göra det obligatoriskt att ansluta nya/befintliga byggnader till nya/befintliga lokala fjärrvärmenät. På byggnadsnivå bidrar stadsplaneringsavtalen med investerare till att juridiskt specificera energinormer och installationsriktlinjer för förnybara energikällor och kraftvärme (Desthieux och Camponovo, 2008). Stadsutvecklingstävlingar som drivs av staden uppmuntrar ytterligare till mer innovativa byggnads- och infrastrukturlösningar och driver på allmänhetens intresse. Andra kommunala program som rör förbättringar av offentliga utrymmen eller renovering av historiska byggnader ger fler möjligheter till energirelaterade ingrepp, t.ex. solbelysning i parker och gatubelysning, integrering av BIPV-fasader och energirelaterad renovering av historiska byggnader. Integrering av förnybara energikällor skulle därför inte bara öka trivseln utan också skydda stadens kulturella image.
I Frankfurt är ett exempel på ett energikoncept för ett nytt utvecklingsområde Frankfurter Bogen-projektet, som har utvecklats sedan 2004 i stadens norra utkanter. Med utgångspunkt i Frankfurts stads klimatskyddskoncept var målen här att spara primärenergi, minimera koldioxidutsläppen genom kraftvärmeproduktion och säkra energiförsörjningen. I dag erbjuder den 72 hektar stora anläggningen 2 500 bostäder för cirka 5 000 invånare. Förutom passivhusbyggande omfattade projektet en konvertering av ett tidigare kraftvärmesystem som drevs med fossila bränslen till biometan. Kraftvärmesystemen försörjer nu den nya förorten och de angränsande bostadsområdena i Preungesheim via ett lokalt värmenät. Nätet har nu vuxit till > 10 km och har blivit den 100:e energiöverföringsstationen i staden som tillhandahåller miljövänlig fjärrvärme. Den genererade elen matas in i nätet, vilket minskar elimporten och nätbelastningen (Stadt Frankfurt am Main, 2013b). I själva verket krävde systemutvecklingen hög effektivitet i den ursprungliga generalplanens utformning. Området bestod av > 1000 tomter med > 300 ägare i början, och detta stod i vägen för ett omedelbart genomförande. Följaktligen infördes ett förfarande för omvandling av byggnadsmark i enlighet med den federala bygglagen för att marken skulle kunna omstruktureras till tomter enligt bostadsgrupperingar (Stadt Frankfurt am Main, 2017). Den progressiva utvecklingen av området kunde ske i flera etapper, och med ökande energibesparingar underlättade det infrastrukturella tillägg i form av en järnvägsförbindelse och ett förbättrat vägnät. Det drev också fram en utveckling med blandad användning och införandet av privata och offentliga institutioner. Stadsdelen är ett exempel på Frankfurts övergripande koncept för integrerad stadsutveckling, som syftar till att stärka storstadscentra och förbinda dessa genom infrastrukturella länkar, sektorsamarbete och kommunalt deltagande. Genom lokal fjärrvärme och kraftvärme har infrastrukturella impulser inneburit en progressiv koncentration.
Så är Freiham-Nord i Münchens västra utkant ett exempel på en energiintegrerad översiktsplan som inte bara har drivit på förnyelsen av befintliga stadsdelar, utan också påverkat utvecklingen av nya stadsdelar där förnybar energiteknik är grundläggande planeringskomponenter. Med utgångspunkt i idén om hållbar och energieffektiv stadsutveckling (tyska: Energiegerechte Stadtentwicklung) används energimässiga åtgärder i Freiham som ett sätt att säkerställa byggandet av byggnader med låga koldioxidutsläpp inom en kompakt stadsmorfologi som också uppnår en rimlig självförsörjning av energi för uppvärmning från geotermisk energi och för el från solceller. Åtgärderna hade fastställts genom att väva samman tre viktiga aspekter: ett koncept för utformning av fjärrenergi, ett renoveringsprogram och en stadsutvecklingstävling, som alla styrdes av kommunen. Det kommunala energikonceptet krävde att designen skulle integrera en utveckling med låga koldioxidutsläpp/minimal energi, vilket innebar att tävlingsbidragen skulle innehålla kompakta stadsformer. Sådana kompakta morfologier skulle skapa bättre kritiska kundtätheter och kortare reseavstånd för ett effektivt genomförande av ett fjärrvärmenät med låg temperatur baserat på lokal geotermisk värme. En sådan kompakthet skulle också innebära en mer fotgängarorienterad stadsdel och en lättare kapacitet att genomföra lokala multimodala transportlänkar (Landeshauptstadt Muenchen, 2013).
För mindre städer inom den större regionen Frankfurt och München engagerar kommunerna lokala rumsliga planer och tar intryck av delstatsbaserade regionala planer för att utveckla lokala RES. I likhet med sina motsvarigheter i innerstäderna skulle de lokala markanvändningsplanerna ange miniminivåer för energinormer för nya och befintliga byggnader och peka ut områden för småskaliga anläggningar för förnybara energikällor, t.ex. värmekraftverk för biomassa, solceller och små vindkraftverk, ofta tillsammans med ett register över sol- och geotermiska anläggningar för att specificera lämpliga platser och installationer. Valet och blandningen av småskaliga förnybara energikällor skulle skilja sig åt beroende på energibelastningen, klimatet och de geografiska kraven på varje plats. I takt med att dessa småskaliga projekt för förnybara energikällor genomförs har det skett märkbara förbättringar av de regionala stadskvaliteterna och av platsidentiteterna, som har blivit tydligt baserade på förnybar energi. Enligt Bridge et al. (2013) kan städerna nu åter hävda sina egna karakteristiska identiteter (och inte bara svara på externa förväntningar) i enlighet med de nya energisystemen som aktivt engagerar sig i deras lokala miljömässiga, sociala och ekonomiska förhållanden. Sådana identiteter definieras dessutom av de fördelar som RES medför, inklusive förbättrad kommunal infrastruktur (t.ex. breddade vägar, förbättrade telekommunikationer), uppgraderade offentliga anläggningar (t.ex. stadshus, idrottsanläggningar, parker, trädgårdar), utökade samhällstjänster (t.ex, post, turism, utbildning), förnyade platser (t.ex. nedlagda områden, övergiven mark), förnyad biologisk mångfald (för att kompensera för de rumsliga effekterna av RES) och nya rekreationsmöjligheter (t.ex. nya cykelbanor, naturstigar, informationscenter).