OpenGIS4ET – Système d’information géographique ouvert et open-source dédié à la transition énergétique

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/502364
• Projekttitel Englisch: OpenGIS4ET – Open Geographic Information System for Energy Transition

Kurzbeschreibung (Englisch)

OpenGIS4ET aims to extend the H2020 Hotmaps platform, an open-source heating and cooling mapping and planning toolkit and to provide default data for EU28 at national and local levels. it allows public authorities and energy planners to identify, analyse, model and map resources and solutions to meet energy needs in their area of responsibility in an efficient and cost-effective manner. This project comes as an extension to add open APIs to the base platform. This platform reached TRL-7 and we want to add new plug-ins called calculation modules (CM), to plan the electric mobility and flexibility strategy. The different temperature levels for district heating will be added to the economic and technical simulations. It helps authorities to develop local, regional, and national heating, cooling, mobility, and sector coupling strategies, that are in line with RES and CO2 emission targets. New developed plug-ins and functionalities will be demonstrated by need-owners to reach TRL-8.

Kurzbeschreibung (Französisch)

OpenGIS4ET vise à étendre la plateforme H2020 Hotmaps, un outil open-source d'aide à la décision et de planification cartographique du chauffage et de la climatisation, et à fournir des données par défaut pour l'UE28 au niveau national et local. Il permet aux autorités publiques et aux planificateurs de l'énergie d'identifier, d'analyser, de modéliser et de cartographier les ressources et les solutions pour répondre aux besoins énergétiques dans leur domaine de responsabilité de manière efficace et rentable. Ce projet va permettre l'ajout d'API ouvertes à la plateforme H2020 Hotmaps. La plateforme a atteint le niveau TRL-7 et nous souhaitons ajouter de nouveaux plug-ins appelés modules de calcul (CM), pour planifier la mobilité électrique et la stratégie de flexibilité. Les différents niveaux de température pour le chauffage à distance seront ajoutés aux simulations économiques et techniques. Les nouveaux plug-ins et fonctionnalités développés seront démontrés afin atteindre le TRL-8.

URL-Adressen (Englisch)

• Hotmaps – The open-source heating/cooling mapping and planning toolbox: https://www.hotmaps-project.eu/
• Project Homepage: https://project.citiwatts.eu/
• Citiwatts-toolbox: https://citiwatts.eu/
• Citiwatts-wiki: https://citiwatts.github.io/wiki/
• Case Study Reports (WP6): https://citiwatts.github.io/wiki/case-study-reports/
• Learning Center (WP7): eLearning materials incl. webinar recordings, presentations and exercises: https://citiwatts.github.io/wiki/learning-toolchain-approach/#elearning-center-webinars-and-training-materials

Schlussbericht (Deutsch)

OpenGIS4ET hat erfolgreich Citiwatts 3.0 veröffentlicht, eine umfassende Open-Source-Plattform für die Energieplanung, die die grüne Wende in den Bereichen Heizung, Kühlung, Mobilität und Sektorkopplung vorantreibt. Aufbauend auf der H2020-Hotmaps-Grundlage erreichte das Projekt TRL-8, indem es Standarddaten für alle EU27-Länder, das Vereinigte Königreich, Norwegen und die Schweiz auf nationaler und lokaler Ebene bereitstellte, sodass Energieplaner und Behörden Lösungen zur Deckung ihres Energiebedarfs effizient analysieren, modellieren und kartieren können.

Die Plattform verfügt über ein robustes DevSecOps-Entwicklungsframework mit kontinuierlichem Security Analyse durch SonarQube-Integration, responsive Design, das mit Desktop- und Mobilgeräten kompatibel ist, und umfassender Zwei-Faktor-Authentifizierung durch Keycloak-Dienste. Eine sichere öffentliche API ermöglicht die Integration externer Systeme, während das fortschrittliche Session Management es Benutzern ermöglicht, mehrere Berechnungsergebnisse pro Modul zu speichern, wodurch das Tool von einem einfachen Werkzeug zu einem umfassenden Analyse-Arbeitsbereich wird.

Drei hochentwickelte Berechnungsmodule wurden entwickelt und anhand von Fallstudien aus der Praxis geprüft: Das EV-Mobility-Tool bietet eine Kartierung der zurückgelegten Fahrzeugkilometer mit einer Modellierung des Ladeverhaltens in vier Szenarien (Zuhause, Arbeitsplatz, Points of Interest und Homeoffice-Laden) in Verbindung mit einer Analyse des Photovoltaik-Produktionspotenzials. Das Fernwärme- und Fernkälte-Tool befasst sich mit der Optimierung des Temperaturniveaus und der Bewertung der wirtschaftlichen Machbarkeit. Das Sektorkopplungs-Tool integriert Strom-, Heizungs- und Verkehrssysteme durch die Verbindung mit EnergyPLAN und ermöglicht so eine umfassende Flexibilitätsanalyse für die multisektorale Energieplanung.

Das Projekt übertraf die angestrebten Verbreitungszahlen mit 1.457 Personenstunden pro Jahr durch Sommerschulen (250 Teilnehmer), Webinare und Schulungsveranstaltungen in den Partnerländern. Fallstudien in Dänemark, Österreich, der Schweiz und Deutschland bestätigten die Wirksamkeit der Plattform in unterschiedlichen regulatorischen und technischen Kontexten. Exportfunktionen wie PDFBerichte, ZIP-Pakete und Excel-Kompatibilität erweiterten den praktischen Nutzen für die Integration in bestehende Planungsabläufe.

Der Erfolg der Plattform ermöglichte wichtige Folgeprojekte wie OpenMod4Africa (Ausweitung der Energieplanungsmöglichkeiten auf 500 Millionen Bürger in West- und Ostafrika), CoolLIFE (nachhaltige Kühlungslösungen), SAPHEA und das OFPP-Projekt (Planung der Widerstandsfähigkeit von Mikronetzen). Die akademische Integration an der Fachhochschule Westschweiz und der TU Wien gewährleistet eine nachhaltige Wirkung im Bildungsbereich, während umfassende Wiki-Dokumentationen und Schulungsmaterialien die weitere Anwendung über den Projektzeitraum hinaus unterstützen.

Schlussbericht (Englisch)

OpenGIS4ET successfully delivered Citiwatts 3.0, a comprehensive open-source energy planning platform that advances the green transition across heating, cooling, mobility, and sector coupling domains. Building on the H2020 Hotmaps foundation, the project reached TRL-8 by providing default data for all EU27 nations, UK, Norway and Switzerland at national and local levels, enabling energy planners and public authorities to efficiently analyze, model, and map solutions to meet their energy demands.

The platform features a robust DevSecOps development framework with continuous security analysis through SonarQube integration, responsive design compatibility across desktop and mobile devices, and comprehensive two-factor authentication through Keycloak services. A secure public API enables external system integration, while advanced session management allows users to maintain multiple calculation results per module, transforming the tool from single use to a comprehensive analysis workspace.

Three sophisticated calculation modules were developed and validated through real-world case studies: The EV-Mobility tool provides Vehicle Kilometer Travelled mapping with charging behavior modeling across four scenarios (home, workplace, points of interest, and home office charging), coupled with photovoltaic production potential analysis. The District Heating and Cooling tool addresses temperaturelevel optimization with economic feasibility assessment. The Sector Coupling tool integrates electrical, heating, and transport systems through connection with EnergyPLAN, enabling comprehensive flexibility analysis for multi-sector energy planning.

The project exceeded dissemination targets with 1,457 person-hour equivalents through summer schools (250 participants), webinar series, and training events across partner countries. Case studies in Denmark, Austria, Switzerland, and Germany confirmed the platform's effectiveness in diverse regulatory and technical contexts. Export capabilities including PDF reports, ZIP packages, and Excel format compatibility extended practical utility for integration into existing planning workflows.

The platform's success enabled major spin-off projects including OpenMod4Africa (extending energy planning capabilities to 500 million citizens across West and East Africa), CoolLIFE (sustainable cooling solutions), SAPHEA, and the OFPP project (microgrid resilience planning). Academic integration at University of Applied Sciences Western Switzerland and TU Wien ensures ongoing educational impact, while comprehensive wiki documentation and training materials support continued adoption beyond the project timeline.

Zugehörige Dokumente

• Final report [PDF] 5'861 kB

Schlussbericht (Französisch)

OpenGIS4ET a livré avec succès Citiwatts 3.0, une plateforme open source de planification énergétique qui fait progresser la transition verte dans les domaines du chauffage, du refroidissement, de la mobilité et du couplage sectoriel. S'appuyant sur les fondations du projet H2020 Hotmaps, le projet a atteint le TRL 8 en fournissant des données pour l'ensemble des 27 nations de l'UE, le Royaume-Uni et la Suisse aux niveaux national et local, permettant aux planificateurs énergétiques et aux autorités publiques d'analyser, de modéliser et de cartographier efficacement les solutions pour répondre à leurs besoins énergétiques.

La plateforme s’appuie sur un cadre de développement DevSecOps robuste avec une analyse continue de la sécurité via l'intégration de SonarQube, une conception responsive sur ordinateurs de bureau et appareils mobiles, et une authentification à deux facteurs complète via les services Keycloak. Une API publique sécurisée permet l'intégration de systèmes externes, tandis qu'une gestion avancée des sessions permet aux utilisateurs de conserver plusieurs résultats de « calculation module », transformant l'outil en un espace de travail d'analyse complet.

Trois « calculation module » ont été développés et validés à travers des études de cas réelles : L'outil EV-Mobility fournit une cartographie des kilomètres parcourus par les véhicules avec modélisation des comportements de recharge selon quatre scénarios (domicile, lieu de travail, points d'intérêt et télétravail), couplée à une analyse du potentiel de production photovoltaïque. L'outil de chauffage et de refroidissement urbain traite l'optimisation des niveaux de température avec évaluation de la faisabilité économique. L'outil de couplage sectoriel intègre les systèmes électriques, de chauffage et de transport via la connexion avec EnergyPLAN, permettant une analyse complète de la flexibilité pour la planification énergétique multisectorielle.

Le projet a dépassé les objectifs de dissémination avec 1 457 équivalents-heures-personnes à travers des écoles d'été (250 participants), des séries de webinaires et des événements de formation dans les pays partenaires. Des études de cas au Danemark, en Autriche, en Suisse et en Allemagne ont confirmé l'efficacité de la plateforme dans des contextes réglementaires et techniques divers. Les capacités d'exportation incluant des rapports PDF, des packages ZIP et une compatibilité au format Excel ont étendu l'utilité pratique pour l'intégration dans les flux de travail de planification existants.

Le succès de la plateforme a permis la réalisation de projets dérivés incluant OpenMod4Africa (extension des capacités de planification énergétique à 500 millions de citoyens en Afrique de l'Ouest et de l'Est), CoolLIFE (solutions de refroidissement durables), SAPHEA, et le projet OFPP (planification de la résilience des microréseaux). L'intégration académique à la Haute École Spécialisée de Suisse Occidentale et à TU Wien assure un impact éducatif continu, tandis que la documentation wiki complète et les supports de formation soutiennent l'adoption continue au-delà de la durée du projet.