Prof. Dr. Martina Klärle Dipl.-Geoinf. Sandra Lanig Dipl.-Ing. (FH) Dorothea Ludwig Dipl.-Geogr. Katharina Meik

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1 SUN-AREA SUN-AREA Solardach-Potentialkataster Standortanalyse für Photovoltaik-Anlagen durch Laserscannerdaten Prof. Dr. Martina Klärle Dipl.-Geoinf. Sandra Lanig Dipl.-Ing. (FH) Dorothea Ludwig Dipl.-Geogr. Katharina Meik Prof. Dr. Klärle Folie 1

2 Das Thema Das Thema Photovoltaik auf vorhandenen Dächern Laserscannerdaten Prof. Dr. Klärle Folie 2

3 Das Thema Laserscannerdaten Das Prinzip Die Genauigkeit: _ 1-4 Punkte/m² _ 0,1m Bildquelle: Wever, Lindenberger Experiences of 10 years laserscanning Prof. Dr. Klärle Folie 3

4 Verfügbarkeit von Laserscannerdaten 2009 in Bayern Aschaffenburg Würzburg Prof. Dr. Klärle Folie 4

5 Umsetzung Verschneiden: ALK Gebäudeumrisse Laserscannerdaten Prof. Dr. Klärle Folie 5

6 Umsetzung Laserscannerdaten Prof. Dr. Klärle Folie 6

7 Überblick - Methodik Standortfaktoren Exposition Neigung Verschattung Globalstrahlung f(x) Solar Mindestgröße Energiepotential Numerisch Karte Prof. Dr. Klärle Folie 7

8 Überblick Standortfaktoren Exposition Nutzung der Globalstrahlung in Abhängigkeit von der Exposition % Quelle: Prof. Dr. Klärle Folie 8

9 Überblick Standortfaktoren Neigung Jahresertrag in Abhängigkeit von der Dachneigung 0-20 geeignet gut geeignet sehr gut geeignet gut geeignet bedingt geeignet > 70 schlecht geeignet α Quelle: Grammer Solar Prof. Dr. Klärle Folie 9

10 Berechnungsmatrix Sehr gut geeignet gut geeignet geeignet Prof. Dr. Klärle Folie 10

11 Standortfaktoren Neigung Exposition Ergebnis Prof. Dr. Klärle Folie 11

12 Verschattung Verschattung Geograph. Breite Tages-/Jahreszeit Sonnenazimut Sonnenhöhe Prof. Dr. Klärle Folie 12

13 Verschattung 21. Januar 12 Uhr 13 Prof. Dr. Klärle Folie 13

14 Verschattung 21. Februar 12 Uhr 14 Prof. Dr. Klärle Folie 14

15 Verschattung 21. März 12 Uhr 15 Prof. Dr. Klärle Folie 15

16 Verschattung 21. April 12 Uhr 16 Prof. Dr. Klärle Folie 16

17 Verschattung 21. Mai 12 Uhr 17 Prof. Dr. Klärle Folie 17

18 Verschattung 21. Juni 12 Uhr 18 Prof. Dr. Klärle Folie 18

19 Verschattung 21. Juli 12 Uhr 19 Prof. Dr. Klärle Folie 19

20 Verschattung 21. August 12 Uhr 20 Prof. Dr. Klärle Folie 20

21 Verschattung 23. September 12 Uhr 21 Prof. Dr. Klärle Folie 21

22 Verschattung 21. Oktober 12 Uhr 22 Prof. Dr. Klärle Folie 22

23 Verschattung 21. November 12 Uhr 23 Prof. Dr. Klärle Folie 23

24 Verschattung 21. Dezember 12 Uhr 24 Prof. Dr. Klärle Folie 24

25 obalstrahlung in der Welt Überblick Prof. Dr. Klärle Folie 25

26 Überblick Globalstrahlung in Deutschland Sonnenstrahlung in Kilowattstunden (kwh) pro m² und Jahr München Bonn Wuppertal Hamburg ca kwh/m² ca kwh/m² ca. 950 kwh/m² ca. 920 kwh/m² Quelle:DWD Prof. Dr. Klärle Folie 26

27 Überblick - Methodik Standortfaktoren Exposition Neigung Verschattung Globalstrahlung f(x) Solar Mindestgröße Energiepotential Numerisch/Karte Prof. Dr. Klärle Folie 27

28 Landwirtschaftliche Gebäude Osnabrück Niedersachsen Datenbank: Oktober 2007 Eignung: sehr gut (99,8%) Fläche: 315m² Ertrag: 41 MWh/a CO2 einsp: 21t/a Strombedarf: 27 Personen Prof. Dr. Klärle Folie 28

29 Landwirtschaftliches Gebäude Eignung: sehr gut (96%) Fläche: 307m² Ertrag: 38 MWh/a CO2 einsp: 20t/a Strombedarf: 26 Personen Prof. Dr. Klärle Folie 29

30 Beispiel Weilheim in Oberbayern - Bahnhof Laserbefliegung vom LVA (ca. 0,2 Punkte/m² 2008 Neubefliegung mit 2 Punkte/m² 30 Prof. Dr. Klärle Folie 30

31 Beispiel Weilheim in Oberbayern - Bahnhof Datenbank: Eignung: sehr gut Neigung 18 Ausrichtung 193 Fläche: 399m² Modulfl 399 Dachtyp geneigtes Dach Ertrag: 59 MWh/a globst_abs 1330 globst_prozent 95 CO2 einsp: 30 t/a Stromertrag co2_einsp Strombedarf: 39 Personen eignung eignung so sehr gut geeignet Solarthermie und PV 31 Prof. Dr. Klärle Folie 31

32 Beispiel Weilheim in Oberbayern - Industriebau Datenbank: Eignung: gut Neigung 0 Ausrichtung 0 Fläche: m² Modulfl 2332 Dachtyp Flachdach Ertrag: 366 MWh/a globst_abs 1396 globst_prozent 100 CO2 einsp: 188 t/a Stromertrag co2_einsp Strombedarf: 244 Personen eignung eignung so gut geeignet Solarthermie und PV 32 Prof. Dr. Klärle Folie 32

33 Testgebiet Schiltach Baden-Württemberg Kirche Datenbank: Neigung 40 NUTZUNG Kirche globst_abs 1294 globst_prozent 99,5 Modulfl 419 Stromertrag_ co2_einsp_ Ausrichtung 169 eignung sehr gut geeignet Eignung: sehr gut Fläche: 419 m² Ertrag: kwh/a CO2Einsparung: 31 t/a Bedarf von: 40 Personen/a 33 Prof. Dr. Klärle Folie 33

34 Umwelt braucht Medien 1. Pressearbeit!!! 2. Internet: Osnabrück: Braunschweig: Gelsenkirchen: 3. Serienbriefe (GIS-Abfragen) Abfragen pro Eigentümer Größte Eignungsflächen 4. Energieagenturen 200/71/57/55/39/ Euro 34 Prof. Dr. Klärle Folie 34

35 Ergebnis Gewerbegebiet Bührenkamp (200 Gebäude) PV-Ergebnis nach Erstberatung (70 Gebäude): PV-Instalation auf 57 Objekten m² - Leistung von 3736 kwp. PV-Ergebnis nach Überprüfung: PV-Instalation auf 39 Objekten m² - Leistung 2473 kwp. Investitionssumme von Solarthermie: 29 Objekten ca. 174 m² Investition von ca Prof. Dr. Klärle Folie 35

36 Ergebnis - Statistik - Größen Gebäude (120 km²) Unter 100m² Über m² über 500 m² Geeignet 12 ha 0,8 ha - Gut geeignet 82 ha 40 ha 36 ha Sehr gut geeignet 48 ha 5 ha 0,16 ha Prof. Dr. Klärle Folie 36

37 Vergleich Strombedarf - Solarstrom-Potential (Osnabrück) Ertrag Bedarf Privathaushalte MWh/a Bedarf Gesamtstrom MWh/a Solarstrom Potential MWh/a 118% 23% Solarstrom Bestand 746 MWh/a 0,3% 0,06% Prof. Dr. Klärle Folie 37

38 Mit den Geo-Basisdaten Gegen den Klimawandel Prof. Dr. Klärle Folie 38

39 Prof. Dr. Klärle Folie 39

40 Mit den Geo-Basisdaten Gegen den Klimawandel Prof. Dr. Klärle Folie 40

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