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Leben in Wiesbaden

Methodik

Grundlage für die Solarpotenzialanalyse sind hochauflösende Laserscannerdaten, die bei einer Befliegung im Auftrag des städtischen Vermessungsamtes im Jahr 2006 gewonnen wurden. Mit einer Punktdichte von etwa vier Punkten pro Quadratmeter und einer Lage- und Höhengenauigkeit von zirka 0,15 Metern liefern sie die Möglichkeit, kleinste Strukturen auf Dachflächen (Schornsteine, Gauben) zu erfassen und bei der Berechnung zu berücksichtigen. Zur Lokalisierung der Gebäude werden zudem die Gebäudeumrisse aus der ALK 2006 (Automatisierte Liegenschaftskarte) hinzugezogen. Zur Berechnung der Einstrahlungsenergie auf die Dachfläche wird der Globalstrahlungswert vom Deutschen Wetterdienst (DWD) zu Grunde gelegt.

Für jedes Dach innerhalb des Stadtgebietes sind folgende Parameter ermittelt:

  •   Neigung
  • Exposition
  • Verschattung
  • Flächengröße
  • Globaleinstrahlung
  • Grundlagendatenqualität

Dachneigung

Die optimale Neigung für Photovoltaik-Anlagen liegt bei zirka 30 bis 45 Grad.

Exposition

Die Ausrichtung des Daches ist neben der Neigung maßgeblich für die Nutzung der Globalstrahlung. Eine nach Süden exponierte Dachfläche nutzt die Energie bis zu 100 Prozent. Eine Ausrichtung nach Ost oder West kann noch eine Energieausbeute von 80 Prozent erreichen.

Verschattung

Im Rahmen der Verschattungsanalyse wird der Schattenwurf bei direkter Sonneneinstrahlung über das ganze Jahr mit Ausnahme des Zeitraums 15. Dezember bis 15. Januar berücksichtigt. Dies entspricht einem Sonnenstandswinkel von 15 Grad über Horizont. Durch Bäume oder angrenzende Gebäude oder durch Aufbauten bestehender Schattenwurf auf die Dachfläche wird als ungeeigneter Dachflächenbereich aus der Berechnung heraus genommen.

Flächengröße

Für die Photovoltaiknutzung sind mindestens 15 Quadratmeter (geneigte Dächer) notwendig, um eine Anlage wirtschaftlich betreiben zu können. Für die Nutzung thermischer Anlagen ist eine Mindestflächengröße von fünf Quadratmetern (geneigtes Dach) zu Grunde gelegt.

Flachdächer müssen aufgrund der notwendigen Aufständerung der Module mindestens 45 Quadratmeter groß für Photovoltaik-Anlagen und 15 Quadratmeter groß für die Solarthermie-Nutzung sein.

Flachdächer sind pauschal als „gut geeignet" eingestuft. Um gegenseitige Verschattung zu vemeiden, muss zwischen den Modulreihen Abstand gehalten werden. Dadurch lässt sich die Dachfläche nur zu zirka 40 Prozent für die Installation der Module nutzen. In der Modulflächengrößenangabe bei Flachdächern ist die Aufständerung bereits berücksichtigt, das heißt für die Modulflächengröße wird die eigentlich geeignete Dachflächengröße mit 0,4 multipliziert.

Globalstrahlung

Zu Grunde gelegt wird der Globalstrahlungswert, der im 20-jährigen Mittel auf eine horizontale Fläche auftrifft. Er beträgt für Wiesbaden 1.050 Kilowattstunden pro Jahr. Für jede Dachfläche wird der tatsächliche Einstrahlungswert errechnet.

Wenn dieser bei 75 Prozent oder darüber liegt, ist eine Fläche für den Betrieb von Photovoltaikanlagen geeignet und ist im Solarkataster entsprechend ausgewiesen. Für Solarthermieanlagen ist eine Einstrahlungsintensität von 55 Prozent ausreichend.

Grundlagendatenqualität

Für jedes Gebäude ist die Anzahl der Laserpunkte pro Quadratmeter (Punktedichte) und die Abstände der Punkte zueinander ermittelt. Dachflächen, deren Punktabstände innerhalb der ungleichmäßig verteilten Punktwolke für eine exakte Berechnung zu groß sind, sind selektiert und als „nicht berechenbar" gekennzeichnet.

Berechnungen

Möglicher zu erwirtschaftender Stromertrag:
Für die Berechnung des potenziellen Stromertrags ist ein Wirkungsgrad der Photovoltaik-Module von 15 Prozent zu Grunde gelegt.

Mögliche CO2-Einsparung:
Die Berechnung basiert auf einem durchschnitlichen CO2-Äquivalent Wert von 624 Gramm pro Kilowattstunde. Dies entspricht dem Wert des vom Bundesumweltamt ermittelten Emissionsfaktor des deutschen Strommixes von 2007.

Kilowatt-Leistung:
Für die als Nennleistung von Photovoltaikanlagen bezeichnete Kilowatt-Leistung sind sieben Quadratmeter pro Kilowatt zu Grunde gelegt.

Investitionsvolumen:
Als Kostengröße wurden 4.000 Euro pro Kilowatt herangezogen. 

Solareignung

Die Eignung der Dachflächen für Photovoltaik-Anlagen ist in drei Kategorien  unterteilt:

sehr gut geeignet: größer 95 Prozent der in Wiesbaden möglichen Solarstrahlung
gut geeignet:  80 bis 95 Prozent der in Wiesbaden möglichen Solarstrahlung
bedingt geeignet: 75 bis 80 Prozent der in Wiesbaden möglichen Solarstrahlung
Eine differenzierte Bewertung der solarthermischen Eignung wurde nicht vorgenommen, da diese immer von der jeweiligen Nutzung abhängt. Alle beinhalteten Dachflächen sind pauschal als für die Thermienutzung geeignet klassifiziert und verfügen über ein Solarpotenzial von 55 bis 100 Prozent Einstrahlungsenergie.

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