SOLAR REGIONALVERBAND SAARBRÜCKEN. Photovoltaikpotenzial. Studie Solarkataster ABSCHÄTZUNG DES PHOTOVOLTAIKPOTENZIALS AUF DEN DÄCHERN DER GEBÄUDE IM

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1 Studie Solarkataster SOLAR Photovoltaikpotenzial REGIONALVERBAND SAARBRÜCKEN : ABSCHÄTZUNG DES PHOTOVOLTAIKPOTENZIALS AUF DEN DÄCHERN DER GEBÄUDE IM REGIONALVERBAND SAARBRÜCKEN IM RAHMEN DES PROJEKTES SOLARKATASTER DER KOMMUNEN IM REGIONALVERBAND SAARBRÜCKEN Abschätzung des Photovoltaikpotenzials auf den Dächern der Gebäude im Regionalverband 1

2 IMPRESSUM IMPRESSUM Regionalverband Saarbrücken Regionalentwicklung und Planung Schlossplatz 1-15, Saarbrücken Tel.: +49 (0)6 81 / Fax: +49 (0)6 81 / Verantwortlich: Dipl.-Ing. Sven Uhrhan Projektleiter: Dipl.-Ing. / Mag.rer.publ. Wolfgang Selke regionalentwicklung@rvsbr.de Auftragnehmer: ARGE SOLAR e.v. Beratungszentrum für Energie und Umwelt Altenkesseler Straße 17 / B5, Saarbrücken Tel.: / ; Fax: / Ansprechpartner: Dr. Alexander Dörr doerr@argesolar-saar.de Stand Inhalt der Studie: Abschätzung des Photovoltaikpotenzials auf den Dächern der Gebäude im Regionalverband

3 PROJEKT SOLARKATASTER / PHOTOVOLTAIKPOTENZIAL Sehr geehrte Damen und Herren, liebe Bürgerinnen und Bürger, weltweit fordert uns der Klimawandel mit seinen weitreichenden Folgen heraus. Deutschland wird dabei seiner Rolle als führende Industrienation durch innovative Energiepolitik gerecht, die Bundesländer stehen dem in unserem föderalen System nicht nach. Die Kommunen und Landkreise sind die Ebenen konkreter Umsetzungen. Der Regionalverband Saarbrücken widmet sich seit längerem der Aufgabe, Voraussetzungen für alternative Energieformen zu entwickeln und zu unterstützen. Den Trägern erneuerbarer Energien kommt dabei eine Schlüsselrolle zu. Mit dieser Studie stellen wir unseren Beitrag zur Nutzung von Solarenergie vor, indem die Dachflächenpotenziale im Regionalverband nach einer qualifizierten Prognose der ARGE SOLAR ausgewertet wurden. Für alle Städte und Gemeinden wurden (zwischen Mai und Herbst 2010) in dem internetbasierten Solarkataster Potenziale auf privaten Hausdächern und auf Großdachflächen visualisiert. In der Landeshauptstadt Saarbrücken ist die Freischaltung der vorliegenden Ergebnisse unterdessen ebenfalls erfolgt. So können dann alle BürgerInnen durch Mausklick erfahren, ob ihr Dach gut oder gar sehr gut für den Einsatz von Solarenergie geeignet ist. Nach Monaten intensiver Arbeit mit hochauflösenden Luftbildern und in enger Abstimmung mit den Bürgermeistern der Kommunen und deren Bauämtern entstand das Solarkataster des Regionalverbandes, dessen Ergebnisse im Internet unter abrufbar sind. In neun örtlichen Pressegesprächen wurde das Solarkataster den Medien und der Öffentlichkeit vorgestellt. Die Resonanz aus der Bürgerschaft übertrifft unsere Erwartungen, alle Bürgermeister, die politischen Repräsentanten des Regionalverbandes und die Fachleute aus den Kommunen haben die Initiative des Regionalverbandes begrüßt und gut geheißen. Zum Jahresbeginn 2011 beauftragte der Regionalverband daraufhin die ARGE SOLAR, das Dachflächenpotenzial aller im Regionalverband befindlichen Gebäude im Detail zu ermitteln und hieraus das Potenzial des jährlich zu erzeugenden Solarstromes zu prognostizieren. Ich darf an dieser Stelle vorwegnehmen, dass die Ergebnisse beachtlich sind. In 25 Jahren könnte bei konsequentem Ausbau der Dachflächenpotenziale der gesamte private Strombedarf im Regionalverband gedeckt werden. Mit der stärkeren Nutzung der Solarpotenziale auf den Dachflächen können nebenbei beeindruckende t/a CO 2 eingespart werden. Dem Gutachter der ARGE SOLAR und allen Mitarbeitern in den Kommunen und im Fachdienst Regionalentwicklung und Planung danke ich herzlich für die geleistete Arbeit. Es gibt nichts Gutes, außer man tut es bleibt festzuhalten, wenn der Regionalverband Saarbrücken in den nächsten Monaten den Kommunen seine Unterstützung anbietet, um die anspruchsvollen Ziele gemeinsam anzugehen und den Anforderungen des Klimawandels gerecht zu werden. Ihr Peter Gillo Regionalverbandsdirektor Zum Solarkastaster: Abschätzung des Photovoltaikpotenzials auf den Dächern der Gebäude im Regionalverband 3

4 MOTIVATION Im Auftrag und in Zusammenarbeit mit dem Regionalverband Saarbrücken erarbeitete die ARGE SOLAR e.v. (Dr. Alexander Dörr) eine Studie, die abschätzen soll, wie hoch das theoretisch mögliche Solarstrompotenzial im Regionalverband ist. Grundlage dieser Potenzialstudie ist das Solarkataster der Städte und Gemeinden im Regionalverband Saarbrücken, das unter abgerufen werden kann. Jedermann kann dort erfahren, ob sich seine Dachflächen grundsätzlich für Solarenergieanlagen eignen. Solche Erkenntnisse sind nicht nur aus wirtschaftlichen Gründen wichtig. Sie werben auch für klimaneutral gewonnenen Solarstrom, der helfen kann, Klimaschutzziele einzuhalten und den Klimawandel zu verlangsamen. Die Studie ermittelte in einem ersten Schritt, wie viele Gebäude im Regionalverband Saarbrücken dazu geeignet sind, mit Photovoltaik-Anlagen Solarstrom zu gewinnen. Anhand der Gebäudegrundflächen kann abgeschätzt werden, wie viele Photovoltaik-Anlagen theoretisch installiert werden können und wie viel Strom diese im Jahr produzieren würden. Diese potenzielle Produktion von Solarstrom wurde mit dem für die nächsten 25 Jahre erwarteten Stromverbrauch der Privathaushalte verglichen. So wurde es möglich abzuschätzen, wie groß der Anteil an privat benötigtem Strom ist, der allein mit Solarenergie gedeckt werden kann. 4 Abschätzung des Photovoltaikpotenzials auf den Dächern der Gebäude im Regionalverband

5 Stadt/Gemeinde: max. Potenzial Bestand in 2010 derzeitige Ausbauquote Quierschied: 28,6 MWp 1,6 MWp 5,40 % Quierschied Freiflächenanlage 8,4 MWp Heusweiler: 45,6 MWp 2,5 MWp 5,40 % Püttlingen: 36,1 MWp 2,8 MWp 8,60 % Riegelsberg: 25,9 MWp 1,3 MWp 5,00 % Friedrichsthal: 19,6 MWp 0,5 MWp 2,60 % Völklingen: 90,5 MWp 2,3 MWp 2,50 % Kleinblittersdorf: 25,4 MWp 2,4 MWp 9,40 % Sulzbach: 33,5 MWp 1,2 MWp 3,60 % Saarbrücken: 284,5 MWp 8,4 MWp 2,90 % Saarbrücken Freiflächenanlage Flughafen Ensheim 4,0 MWp Großrosseln: 17,7 MWp 0,8 MWp 4,40 % Großrosseln Freiflächenanlage 2,77 MWp Regionalverband 608,2 MWp 25,5 MWp 4,00 % DAS VORGEHEN Einwohneranzahl Aus der derzeitigen und zukünftigen Einwohnerzahl des Regionalverbandes kann einerseits errechnet werden, wie viel Strom derzeit und künftig verbraucht wird. Darüber hinaus kann abgeschätzt werden, wie viele Häuser in 25 Jahren bewohnt und damit für Solarstromgewinnung nutzbar sein werden. Aktuelle Prognosen gehen für den Regionalverband Saarbrücken im Jahr 2035 von max Einwohnern aus. Privater Stromverbrauch Um den privaten Jahresstromverbrauch im Regionalverband Saarbrücken zu errechnen, ist auch der durchschnittliche Jahresstromverbrauch aller im Regionalverband Saarbrücken lebenden Privatpersonen relevant. Für die vorliegende Studie wurde ein mittlerer Wert von 1667 kwh/jahr verwendet. Gebäudeanzahl und Photovoltaik-Eignung Zunächst wurde ermittelt, wie viele Wohnhäuser, Gewerbe- und Industriegebäude in den zehn Städten und Gemeinden es derzeit gibt und über welche Grundflächen sie verfügen. Diese wurden auf ihre Photovoltaik-Eignung hin untersucht und bewertet. Sehr hilfreich waren dabei die digitalen Gebäudegrundrisse, die das Landesamt für Kataster-, Vermessungs- und Kartenwesen zur Verfügung stellte. Abschätzung des Photovoltaikpotenzials auf den Dächern der Gebäude im Regionalverband 5

6 Gesamte für Photovoltaik- Anlagen nutzbare Dachfläche Erst aufgrund dieser Informationen, einem Multiplikator für im Einzelfall konkret nutzbare Dachfläche, sowie einem Wichtungsfaktor, der etwa Südlage oder Verschattung berücksichtigt, war es möglich herauszufinden, wie hoch die für Photovoltaikanlagen nutzbare Gesamtfläche der Dächer im Regionalverband ist. Die restlichen Gebäude mit ungünstiger Dachausrichtung, starker Verschattung, Denkmalschutzauflagen oder zu geringer Dachfläche, sowie die als ungünstig eingestuften Großdachflächen (30% aller Großdachflächen), wurden als für das Photovoltaik-Anlagenpotenzial unbedeutend außer Acht gelassen. Gesamtwirkungsgrad der Photovoltaik-Anlagen Gegenwärtig geht man von einem Gesamtwirkungsgrad von Photovoltaik- Anlagen (Effektivität der Umwandlung von Sonneneinstrahlung in elektrischen Strom) bei kristallinem Silizium von ca. 14 % - 15 % aus. Dieser Wert wird in den nächsten 25 Jahren in etwa konstant bleiben. Der Wirkungsgrad neuer Module wird zwar um einige Prozente steigen, aber schon lange betriebene Anlagen haben aufgrund ihrer Alterung leicht absinkende Wirkungsgrade. Zusätzlich wird aufgrund des demografischen Wandels (-10% Einwohner) der Gebäudebestand, auf dem Photovoltaik-Anlagen installiert werden können, leicht abnehmen. Diese beiden Effekte besser werdender neuer und schwächer werdender alter Anlagen werden sich in etwa aufheben. Bisher installierte Photovoltaik-Anlagen Im Februar 2011 wurden die im Regionalverband tätigen Netzbetreiber gebeten, die Gesamtleistung der bis Ende 2010 installierten Photovoltaik-Anlagen mitzuteilen. Diese Daten, getrennt nach Dach- und Freiflächenanlagen, bilden die Grundlage für die derzeitige Photovoltaik-Ausbauquote jeder einzelnen Kommune wie des Regionalverbandes insgesamt. PV-Großdachanlagen zwischen und kwh je kwpeak PVA Dächer mit der Bewertung sehr gut zwischen 950 und 975 kwh je kwpeak PVA Dächer mit der Bewertung gut zwischen 900 und 925 kwh je kwpeak PVA restliche mögliche Dächer zwischen 800 und 825 kwh je kwpeak PVA 6 Abschätzung des Photovoltaikpotenzials auf den Dächern der Gebäude im Regionalverband

7 Ergebnisse Die aus all den vorherigen Berechnungen gewonnenen Informationen sagen aus, wie viele Klein- und Großdachflächengebäude in jeder einzelnen Stadt und Gemeinde im Regionalverband zur Solarstromproduktion potenziell genutzt werden können und wie hoch die Anlagenleistung in MWpeak (Höchstwert der Leistung bei Testbedingungen = international anerkannter Vergleichswert) sein könnte. Das Photovoltaik-Potenzial aus Großdachflächen ist im Regionalverband immens. Wenn alle 1600 Gebäudeeigentümer dazu bewogen werden könnten, Photovoltaikanlagen zu installieren, könnte ein beträchtlicher Teil des Stromverbrauchs im Regionalverband (200 MWpeak) allein aus dieser Quelle gedeckt werden. Daneben können Photovoltaik-Anlagen auch auf Freiflächen angebracht werden. Hier wurde ein Gesamtpotenzial von 200 ha und 100 MWpeak (Juni 2011) ermittelt; diese Menge ergibt sich aus schon existierenden 36 ha Photovoltaikanlagen (17 MWpeak Solarstrom-Produktion) und aus ungenutzten Freiflächen (80 MWpeak Solarstrom-Produktion). Das wichtigste Ergebnis der Studie sind die einzelnen Photovoltaikanlagen- Potenziale: ca. 97 MWpeak können an Photovoltaik-Freiflächenanlagen gewonnen werden, ca. 200 MWpeak durch die Nutzung von Photovoltaik-Großdachanlagen auf Objekten und zusätzliche 400 MWpeak an Photovoltaik- Kleindachanlagen auf Objekten. Insgesamt summieren sich diese Einzelpotenziale zu 700 MWpeak Installationspotenzial für den Regionalverband Saarbrücken. Heusweiler Riegelsberg Quierschied Sulzbach Friedrichsthal Püttlingen Saarbrücken Völklingen Großrosseln Kleinblittersdorf Quelle: Regionalverband Saarbrücken. Aus DWD Daten im Regionalverband ermittelte langjährige Mittel der solaren Einstrahlung Abschätzung des Photovoltaikpotenzials auf den Dächern der Gebäude des Regionalverbandes 7

8 PROGNOSE Der gesamte Bestand an Photovoltaik- Dachanlagen leistete Ende 2010 = 23,61 MWpeak. Bei einer angenommenen jährlichen Steigerungsrate von ca. 3% würde sich die jährliche Installationsrate bis zum Jahre 2035 von derzeit 8 MWpeak/Jahr auf 16 MWpeak/Jahr verdoppeln. Der für das Jahr 2035/36 vorhergesagte Gesamtbestand an installierten Photovoltaik-Dachanlagen im Regionalverband Saarbrücken (insgesamt ca. 330 MWpeak) entspräche dann dem theoretisch möglichen Ausbaupotenzial, das in der vorliegenden Studie ermittelt wurde. Im Jahr 2035 wird vermutlich auch eine Welle des Repowering einsetzen: Bereits installierte Photovoltaik-Anlagen sowie Dachhaltekonstruktionen und Gebäudedächer (durchschnittliche Lebensdauer von Jahren) werden ersetzt. Der Photovoltaik-Anlagenbau wird sich also ab 2035/36 auf Neuanlagen und Repowering aufteilen. Der Gesamtbestand an Photovoltaik-Anlagen wird demnach langsamer wachsen. Jahr Zubau in MWpeak (mit 3% jährl. Wachstum) Bestand in MWpeak kumulierte Anlagenleistung , ,2 40, ,5 49, ,7 57, ,0 66, ,2 76, ,5 85, ,8 94, ,0 105, ,3 115, ,7 126, ,0 137, ,4 148, ,7 160, ,0 172, ,4 184, ,8 197, ,2 210, ,5 224, ,0 238, ,4 252, ,8 267, ,2 202, ,7 298, ,2 314, ,7 331,0 8 Abschätzung des Photovoltaikpotenzials auf den Dächern der Gebäude im Regionalverband

9 All diese Potenzialüberlegungen sind zunächst einmal theoretischer Natur; vor allem, weil Solarstrom weder gleichzeitig noch am gleichen Ort erzeugt und verwendet wird. Um diese theoretischen Potenziale praktisch nutzen zu können, müssten die vorhandenen Orts- und Regionalnetze teilweise deutlich ausgebaut werden. Zusätzlich müssten dezentrale Speichereinheiten, wie Pumpspeicherkraftwerke, Methanisierungsanlagen, Brennstoffzellen usw., als Technologie ausgebaut werden und verstärkt intelligente Netze (Smart Meter, Smart Grid) bereitgestellt sowie zusätzliche Verbraucher, wie z.b. eine größere Elektroautoflotte, generiert werden. Sowohl in den beiden Graphen der Road-Map als auch in der Tabelle wird die Leistung der jetzt und potenziell in 25 Jahren insgesamt installierten Photovoltaik-Anlagen mit dem Privatstromverbrauch verglichen. Durch demografischen Wandel und technische Fortschritte bei der Energieeffizienz könnte der Privatstromverbrauch (violette Linie) bis zum Jahr 2035/2036 um 30% reduziert werden. Er läge dann nur noch bei kwh / EW / Jahr. Violette Linie: möglicher Verlauf des im Regionalverband benötigten Privatstromverbrauches in GWh/a Blaue Balken: Verlauf des jährlich erzeugten Solarstromes (GWh/a) gemäß der Road-Map Violette Linie: theoretisch mögliches PV-Dachanlagenpotenzial im Regionalverband in MWpeak Blaue Balken: Verlauf der kumulierten PV-Anlagenleistung in MWpeak gemäß der o.g. Road- Map (Zubau und Bestand siehe auch nachfolgende Tabelle) Abschätzung des Photovoltaikpotenzials auf den Dächern der Gebäude im Regionalverband 9

10 FAZIT 607 MWpeak beträgt die Photovoltaik- Anlagenleistung im Regionalverband, die für Photovoltaik-Anlagen geeignete Dächer potenziell aufnehmen könnten. Diese Anlagenleistung (Jahresstromproduktion 565 GWh/Jahr) würde völlig ausreichen, um den Privatstromverbrauch (555 GWh/Jahr) der Einwohner des Regionalverbands zu decken. Zusätzlich zu diesen 607 MWpeak, die sich aus 200 MWpeak aus Groß- und 400 MWpeak aus Kleindachanlagen zusammensetzen, ließen sich weitere 100 MWpeak durch Freiflächenanlagen gewinnen. Die Faustformel des Photovoltaikpotenzials im Regionalverband Saarbrücken ist also: 100 (Freiflächenpotenzial) (Großdachflächenpotenzial) (Kleindachflächenpotenzial) = 700 (Gesamtpotenzial). Die Road-Map Zubau und Bestand an Photovoltaik-Dachanlagen im Regionalverband beschreibt, wie das Potenzial genutzt werden könnte. Sie setzt voraus, dass genug Investoren mobilisiert und weitere technische Voraussetzungen, wie Netzausbau und Speichertechnik, garantiert werden können, die Einwohnerzahl um etwa 10% abnimmt und Stromnutzung effizienter wird. Wenn diese Voraussetzungen erfüllt werden, dann kann bei einem notwendigen Ausbau von ca. 330 MWpeak, also gerade einmal der Hälfte des theoretisch möglichen Photovoltaik-Dachflächenpotenzials, die in 15 Jahren benötigte Menge Privatstrom (330 GWh) zum größten Teil aus den bis dahin aufgebauten Photovoltaik-Dachanlagen gewonnen werden. Ein erfreulicher Nebeneffekt wäre, dass Solarstrom CO 2 -neutral ist und sich gegenüber heute ungefähr t CO 2 pro Jahr vermeiden liessen. Ansprechpartner Regionalverband Saarbrücken: Wolfgang Selke, Tel.: / Manfred Schneider, Tel.: / ARGE Solar: Dr. Alexander Dörr, Tel.: 0681 / Quelle: 10 Abschätzung des Photovoltaikpotenzials auf den Dächern der Gebäude im Regionalverband

11 Solarpotenzial Regionalverband Saarbrücken Regionalverband Saarbrücken installierte PV-Dachanlagen (Ende 2010, ohne PVFFA) 23611,22 kwp derzeitiger Anteil an den möglichen PV-Projekten 3,88 % informell: installierte Leistung an PVFFA (Ende 2010) kwp Einwohner EW (+ 0% / - 0,15%), durchschnittlicher Strombedarf 1667 kwh/ew Summe: 554,84 GWh/a PV-Großprojekte: Anzahl 1617 geschätzte Leistung an möglichen PV-Großanlagen 206,96 MWp Jahresstromertrag der PV-Großanlagen 207,44 GWh/a Summe aller PVA-Leistungen 608,22 MWp Summe PVA-Strom 564,90 GWh/a Summe d. vermiedenen CO 2 -Emissionen t CO 2 /a Stadt / Gemeinde des Regionalverbandes Saarbrücken Püttlingen Einwohner geschätzte Leistung an möglichen PV-Anlagen 36,09 MWp 32,67 GWh/a bereits installierte PV-Dachanlagen (12/2010) 2,81 MWp (= 7,8%) Riegelsberg Einwohner geschätzte Leistung an möglichen PV-Anlagen 25,87 MWp 23,34 GWh/a bereits installierte PV-Dachanlagen (12/2010) 1,30 MWp (= 5,0%) Friedrichsthal Einwohner geschätzte Leistung an möglichen PV-Anlagen 19,63 MWp 18,19 GWh/a bereits installierte PV-Dachanlagen (12/2010) 0,51 MWp (= 2,6%) Quierschied Einwohner geschätzte Leistung an möglichen PV-Anlagen 28,64 MWp 26,16 GWh/a bereits installierte PV-Dachanlagen (12/2010) 1,55 MWp (= 5,4%) Kleinblittersdorf Einwohner geschätzte Leistung an möglichen PV-Anlagen 25,36 MWp bereits installierte PV-Dachanlagen (12/2010) 2,38 MWp (= 9,4%) 24,27 GWh/a Sulzbach Einwohner geschätzte Leistung an möglichen PV-Anlagen 33,48 MWp 31,62 GWh/a bereits installierte PV-Dachanlagen (12/2010) 1,20 MWp (= 3,6%) Großrosseln Einwohner 8550 geschätzte Leistung an möglichen PV-Anlagen 17,69 MWp 16,51 GWh/a bereits installierte PV-Dachanlagen (12/2010) 0,78 MWp (= 4,4%) Heusweiler Einwohner geschätzte Leistung an möglichen PV-Anlagen 46,49 MWp 42,79 GWh/a bereits installierte PV-Dachanlagen (12/2010) 2,40 MWp (= 5,2%) Völklingen Einwohner geschätzte Leistung an möglichen PV-Anlagen 90,49 MWp 84,54 GWh/a bereits installierte PV-Dachanlagen (12/2010) 2,29 MWp (= 2,5%) Saarbrücken Einwohner geschätzte Leistung an möglichen PV-Anlagen 284,47 MWp 264,84 GWh/a bereits installierte PV-Dachanlagen (12/2010) 8,39 MWp (= 2,9%) Kontrollrechnung: Summe Einwohner Summe installierter PVA 23,61 MWp Ergebnisse: Summe PVA-Leistung 608,22 MWp Summe PVA-Strom 564,90 GWh/a Summe d. vermiedenen CO 2 -Emissionen t CO 2 /a Statistik PVA-Groß 1617 PVA-sehrgut Gebäude PVA-gut Gebäude PVA-möglich Gebäude Summe Kleingebäude Gebäude Anzahl u. Leistung Großgebäude im Verhältnis zu Gebäude Anzahl und Leistung zu EFH,ZFH,MFH ,96 MWp ,27 MWp Abschätzung des Photovoltaikpotenzials auf den Dächern der Gebäude des Regionalverbandes

12 IMPRESSIONEN 12 Abschätzung des Photovoltaikpotenzials auf den Dächern der Gebäude im Regionalverband