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Enerige & Management > Photovoltaik - Gebäudefassaden erweitern Potenzial für die Solarenergie
Bild: Jonas Rosenberger
PHOTOVOLTAIK:
Gebäudefassaden erweitern Potenzial für die Solarenergie
Fassaden könnten für PV-Anlagen eine viel bedeutendere Rolle spielen als bisher, stellte das Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung (IÖR) mit dem Fraunhofer ISE fest.
 
Das theoretische Flächenpotenzial für Photovoltaik an Fassaden für ganz Deutschland hat das Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung (IÖR) gemeinsam mit dem Fraunhofer ISE und anderen Partnern erhoben. Es ist doppelt so groß wie das der Dächer. Die Ergebnisse sind im Fachmagazin "Transforming Cities" veröffentlicht. Danach bieten Fassaden ein Potenzial von theoretisch 12.000 Quadratkilometern Fläche für Photovoltaik. Allerdings sind darin nicht Denkmalschutz und mögliche Verschattungen berücksichtigt.

„Für das Ziel der Bundesregierung, im Gebäudebestand bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen, wird es nicht ausreichen, auf allen geeigneten Dächern in Deutschland Solaranlagen zu installieren", erläuterte Studienleiter Martin Behnisch vom Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung (IÖR). Deshalb hat das IÖR auch das Potenzial der Fassaden untersucht. Beteiligt waren am Projekt Standard-BIPV wissenschaftliche Partner wie das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), das Institut für Angewandte Bauforschung Weimar (IAB), der Lehrstuhl für Geoinformatik der TU München sowie Praxispartner der Solarindustrie.

Das Vorhaben wurde durch das Bundeswirtschaftsministerium gefördert. Auf der Basis amtlicher Geodaten hat das Team untersucht, welche Flächenpotenziale für bauwerksintegrierte Photovoltaik (BIPV) die Gebäudefassaden in Deutschland bieten. „Das theoretische Flächenpotenzial lässt sich auf rund 12.000 Quadratkilometern Fassadenfläche und knapp 6.000 Quadratkilometern Dachfläche beziffern", erläutert Behnisch. Das entspricht rund der Hälfte der Fläche von Mecklenburg-Vorpommern. Gebäudefassaden böten damit rund doppelt so viel potenzielle Fläche für Photovoltaik-Module wie Dächer.

Detailanalysen in drei Städten

„Allerdings müssen wir auch betonen, dass es sich im Moment noch um theoretische Flächenpotenziale handelt", schränkt Behnisch ein. Die Ergebnisse hätten Pioniercharakte und fußten auf Daten, die die Verhältnisse in der Realität zum Teil stark vereinfachen. Für ihre Untersuchung haben die Forschenden ein 3D-Gebäudemodell des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie (BKG) analysiert. Es enthält Informationen zum gesamten Gebäudebestand der Bundesrepublik.

Detaillierte Dachformen und daraus resultierende Giebelwände, Fenster, Türen, Auskragungen wie Balkone und andere Installationen sind im Gebäudemodell nicht berücksichtigt. Sie sind daher in den ermittelten Flächenpotenzialen noch nicht eingerechnet ebenso wie Aspekte des Denkmalschutzes oder der hochwertigen Fassadengestaltung. Hinzu kamen Detailanalysen in drei Fokusgebieten, den Städten München, Freiburg und Dresden, sowie einer bundesweiten Stichprobe von 100.000 Gebäuden.

Wo viele Menschen auf relativ engem Raum leben, ist auch das Potenzial für bauwerksintegrierte Photovoltaik-Module besonders hoch. Das ist zum Beispiel in den Ballungsräumen Rhein-Main, Rhein-Neckar und Rhein-Ruhr der Fall, ebenso wie in den städtischen Ballungszentren Berlin, Hamburg, Bremen, München oder dem Sachsendreieck Dresden-Leipzig-Chemnitz.
 
Potenzielle Flächenschwerpunkte für Fassaden-PV in Deutschland. Zur Vollansicht auf die Grafik klicken.
Bild: IÖR

Vor allem große Flächen lohnend

Die Modellierung der potenziellen Sonnenenergieerträge am Beispiel konkreter Gebäude macht deutlich, dass sich die Installation von Photovoltaikanlagen an Fassaden vor allem bei großen Gebäuden wie Produktionshallen, Bildungseinrichtungen oder öffentlichen Gebäuden lohnt. „Aber auch große Wohnkomplexe wie Hochhäuser bieten durchaus großes Potenzial für die Installation von Photovoltaik", so Martin Behnisch. In einem Folgeprojekt werden die Themen bis August 2023 weitergehend untersucht.

Das Projektteam im IÖR sieht die gewonnenen Daten als ersten Schritt zu einer besseren Planung der Energiegewinnung an Gebäuden. "Die Daten müssen an den konkreten Standorten noch durch genauere Analysen spezifiziert werden. Aber sie geben doch einen Eindruck davon, welche großen Potenziale in bauwerksintegrierter Photovoltaik schlummern. „Jedes Photovoltaik-Modul, das wir an einer Hausfassade installieren, hilft dabei, Natur und kostbaren Boden zu schonen, denn es macht den Bau flächenintensiver Solarparks überflüssig", erklärt Martin Behnisch.

Das Projekt „Standard-BIPV“   wird im Internet detailliert vorgestellt.
 

Susanne Harmsen
Redakteurin
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Mittwoch, 20.01.2021, 15:11 Uhr

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