Aufbau und Umsetzung eines Solarpotenzialkatasters mittels Esri-Software Dargestellt am Beispiel der Stadt Melle

Transkript

1 Aufbau und Umsetzung eines Solarpotenzialkatasters mittels Esri-Software Dargestellt am Beispiel der Stadt Melle Dr. Kai Behncke, IP SYSCON GmbH

2 Das Thema Methodik Online-Solarkataster und Wirtschaftlichkeitsrechner Solare Bauleitplanung

3 Das Thema

4 Solarpotenzialanalysen zur Steigerung der Solarnutzung und Reduzierung des CO2-Ausstoßes Standortanalyse und Potenzialberechnung Flächendeckend für große Regionen Weitgehend automatisch Über Laserscannerdaten/ Stereoluftbilder Geobasisdaten/Geofachdaten flächendeckend vorhanden mit hoher Genauigkeit Informationsplattform für die Öffentlichkeit mit neutralen Informationen

5 Geodaten für die Solarpotenzialanalyse ALK/ALKIS Liegenschaftsinformationen Gebäudegrundriss, Adressdaten Stereoluftbilder -> Besser: Laserscannerdaten Luftbilderfassung Bodenauflösung/überlappende Bereiche Matching Verfahren zur Ableitung von Höheninformationen

6 Stereoluftbilder Stereoluftbilder in Niedersachsen Alternative zu Laserscannerdaten LGLN erfasst Stereoluftbilder und führt Matching-Verfahren durch durch Matching-Verfahren Ableitung von Höhenpunkten Digitales Geländemodell/Digitales Oberflächenmodell Qualität Stereoluftbilder LGLN: 20 cm Bodenauflösung 80/30 Längs- und Querüberdeckung

7 Methodik

8 Methodik Digitales Oberflächenmodell Standortfaktoren Dachneigung, Dachausrichtung Selektion planarer Dachteilflächen Standortfaktoren Einstrahlung Abschattung Selektion über Mindestgröße Solarpotenzialberechnung (Photovoltaik, Solarthermie)

9 Einstrahlungsanalyse / Verschattung Berechnung der solaren Einstrahlung Arc GIS Solar Radiation Tools Kalibrierung über örtliche Strahlungsdaten aus Langzeitmessreihen Berechnung der direkten, diffusen und solar nutzbaren Strahlung Berücksichtigung des Sonnenstandes im Tages- und Jahresverlauf Ausgabe von Monats- und Jahressummen, Heizperiode Ableitung stark verschatteter Dachseiten

10 Ergebnis Photovoltaik/Thermie Dachteilflächenscharfe Ermittlung (Arc Python) Gebäudescharfe Ermittlung (Arc Python)

11 Solarpotenzialanalyse pro Dachfläche Parameter PV/Thermie Dachneigung /-ausrichtung Dachart Geeignete Dachflächengröße Stromertrag pro Jahr Jahreseinstrahlungssumme Abschattung KW-Leistung pro Jahr Spezifischer Stromertrag (kwh/kw) CO2-Einsparung Anlagenkosten Jahresnutzwärme Eignungsklasse Modultypenempfehlung Denkmalschutzstatus

12 Ergebnis Stadt Melle Eignung Solar- Modulfläche in m² KWp- Leistung Stromertrag in MWh/a (bei 15% Wirkungsgrad) CO 2 Einsparung in t pro Jahr (bei 15% Wirkungsgrad) Investitionsvolumen in Mio. sehr gut gut bedingt Gesamt

13 Online-Solarkataster mit Wirtschaftlichkeitsrechner

14 Solardach-WebSite Adress- und Hausnummernsuche Markierung des Auswahlgebäudes Potenzialanzeige Wirtschaftlichkeitsrechner ArcGIS-Server ESRI Flex-Client

15 Solardach-WebSite Wirtschaftlichkeitsrechner

16 Solardach-WebSite Der solare Bericht

17 ArcGIS Online Präsentation des Solarpotenzials über ArcGIS Online

18 Mehrwert eines Solarpotenzialkatasters Ziel: Steigerung der solaren Nutzung-> Senkung des CO2-Ausstoßes Informationsplattform für jeden Bürger mit neutralen, differenzierten Angaben zu jedem Gebäude Planungsgrundlage für klimarelevante Konzepte und solarfördernde Maßnahmen Informationsplattform für die Kommune mit differenzierten Potenzialdaten und Liegenschaftsinformationen bis hin zum Eigentümer Planungshilfe und neutrale Information für den Installateur, Energieberater, die Bank etc. Planungshilfe für den effizienten Stromnetzausbau Förderung des örtlichen Handwerks und der Wirtschaft und damit auch Schaffung von Arbeitsplätzen

19 Solarpotenzialdaten für den Stromnetzausbau für eine vorausschauende Netzplanung Hohe Stromeinspeisung durch sehr gut geeignete große Dachflächen Dimensionierung des Stromnetzes anpassen Tagesverlauf der Stromproduktion pro geeigneter Dachfläche Betrachtung der Dachausrichtung Ausrichtungsbereich 155 bis 205 (180 = Süd) Uhrzeit der Einstrahlungsspitzen

20 Lastverteilung Betrachtung der Dachneigung und Dachausrichtung Jahresstrommenge in Abhängigkeit der Dachausrichtung sehr gut geeigneter Dachflächen Ausrichtungsbereich 155 bis 205 (180 =Süd) Einstrahlungsspitzen

21 Solardach-WebSite Integrierbare Bausteine Solarthermierechner Eigenstromverbrauchsrechner

22 Solare Bauleitplanung

23 Ziel Zunehmende Integration von Klimaschutzbelangen in die städtebauliche Planung Ansätze zur Energieeinsparung und CO 2 -Reduktion unter Einsatz von Solarenergie Kommunen führen zunehmend solarenergetische Prüfungen bei Neubauvorhaben durch: Berücksichtigung solarenergetisch relevanter Faktoren bei der Planung von Neubauten Optimale Nutzung der aktiven und passiven Solarenergie

24 Solare Bauleitplanung Betrachtungsebenen Analyse und Optimierung der aktiven solaren Nutzung Potenzialanalyse zur Nutzung von Photovoltaik/Solarthermie Optimierung der Dachform/Dachneigung Optimierung/Empfehlung von Gehölzpflanzung Analyse und Optimierung der passiven solaren Nutzung Berechnung der Besonnung der Aufenthaltsräume (Hauptfassade) Positionierung der Gebäude zueinander Ausrichtung der Gebäude/Hauptfassade Optimierung/Empfehlung von Gehölzpflanzung

25 Modellierung der Baukörpertypen Gebäudemodellierung mit dem IP 3D-Stadtmodeler

26 Parameterberechnung Passive solare Nutzung Berechnung der Oberflächen/ Volumen-Verhältnisse (A/V) Berechnung der Ausrichtungen der Hauptfassaden

27 Ergebnis Bewertung der passiven solaren Nutzung Ermittlung der Ursachen für solare Verluste (ungünstige Orientierung, Verschattung) Optimierung der Faktoren (Gebäudeausrichtung, Gebäudepositionierung, Baumstandorte) Neuberechnung

28 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt IP SYSCON GmbH Dr. Kai Behncke Möserstraße Osnabrück Telefon: (0541) Fax: (0541) kai.behncke@ipsyscon.de