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1 StadtwerkeSolar Auftraggeber Felix Mustermann Musterstr Bochum Objekt Musterstr Bochum Typ AB Ihr Auftrag wurde wunschgemäß bearbeitet. Sie finden in diesem Dokument das der Auswertung zugrunde liegende Luftbild, eine teildachflächenfeine tabellarische Auswertung über die wichtigsten Parameter der Solaranlagenplanung, die Strahlungs- und Verschattungsdarstellungen sowie eine überschlägige Ertragsprognose. Wir bedanken uns für Ihre Bestellung.

2 Erläuterungen Das Analyseverfahren Diese Potentialanalyse basiert auf einer dreidimensionalen Modellierung des untersuchten Objektes, seiner Umgebung und des örtlichen Einstrahlungspotentials. Bei der Berechnung werden folgende fünf Faktoren berücksichtigt: 1. die Größe der Dachflächen 2. die Ausrichtung 3. die Neigung 4. die Verschattung der Dachfläche durch umliegende Objekte 5. die mittlere ortsspezifische solare Einstrahlung auf eine ebene Fläche Inhalte der Auswertung Mit einer fest in einem Spezialflugzeug eingebauten Luftbildkamera werden über dem Stadtgebiet mehrere tausend sich überlappende Luftaufnahmen in einer Höhe von ca m aufgenommen. Diese Bilder werden auf Basis des amtlichen Katasters in hochauflösende Orthophotos entzerrt. Die Originalaufnahmen können außerdem mittels digitaler photogrammetrischer 3D-Messtechnik dreidimensional auf wenige cm genau ausgewertet werden. Die berechneten Kenngrößen können Tab. 1 entnommen werden. Die Zuordnung erfolgt über den Grundriss in Abb. 1. Die Verschattung der Dachflächen durch umgebende Gebäude, Bäume sowie das Geländerelief wurde in einer zeitlichen Auflösung von zwei Minuten und einer räumlichen Auflösung von 0,04 m² ermittelt. Die dabei berücksichtigten Verschattungsobjekte können der Abbildung auf dem Deckblatt entnommen werden und stellen die räumliche Situation zum Zeitpunkt der Bildaufnahme dar. Die jährliche Strahlungssumme auf einer horizontal geneigten Fläche am Standort wurde aus Daten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) abgeleitet. Mittl. jährl. Strahlungssumme Bochum: kwh/m² auf eine horizontale Fläche Max. jährl. Strahlungssumme Bochum: kwh/m² bei Ausrichtung 181 und Neigung 31 Abb. 2 zeigt die unter Berücksichtigung der fünf Faktoren berechneten jährlichen Strahlungsmengen auf dem untersuchten Dach. Die günstigsten Flächen werden in gelben, ungünstige Flächen in roten Farbtönen dargestellt. Die eingezeichnete Rasterung entspricht jeweils 1m² Dachfläche. Die Abschattung einer einzelnen PV-Solarzelle ist gleichbedeutend mit der Abschattung aller in Serie geschalteten Zellen. Daher ist neben der jährlichen Strahlungsmenge auch die prozentuale Minderung der direkten Strahlung durch Verschattung von Bedeutung (Abb. 3). Sie sollte möglichst gering bzw. nicht vorhanden sein. Zur optimalen Nutzung des Energiepotentials sollte eine Solaranlage nur in Bereichen mit hohen Strahlungsmengen und geringer Abschattung installiert werden. Die Flächen des untersuchten Daches mit einem besonders hohen Solarpotential sind in Abb. 4 in gelber Farbe dargestellt. Eine Ertragsberechnung für diese Flächen mit unterschiedlichen Anlagengrößen und Wirkungsgraden zeigt Tab. 2 bei einem angenommenen Wirkungsgrad von 0,77. Die sich tatsächlich im Betrieb ergebenden Jahreserträge können infolge wechselnder meteorologischer Randbedingungen von Jahr zu Jahr schwanken. Hierdurch und aufgrund anlagenspezifischer Abweichungen können sich somit Ertragsdifferenzen von bis zu ca. 10% ergeben. Satellitenschüsseln, Antennen und ähnliche kleinteilige Dachaufbauten wurden in der Analyse nicht berücksichtigt und können sich durch Verschattungseffekte negativ auf den Energieertrag auswirken.

3 Solartechnik Solaranlagen gibt es in zwei verschiedenen Bauformen. Die Photovoltaikanlage (PV) dient der Erzeugung von elektrischem Gleichstrom. Dieser wird mittels eines Wechselrichters in den für den Haushaltsbereich brauchbaren Wechselstrom umgeformt. Seit einiger Zeit kann der erzeugte Strom aus der Solaranlage wahlweise auch selbst verbraucht werden, während dieser selbst verbrauchte Strom ebenfalls vergütet wird. Nähere und aktuelle Informationen zu Einspeisevergütungen nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) und Förderungen durch zinsgünstige Darlehen finden Sie auf den Internetseiten der Energieagentur NRW. Die thermischen Solaranlagen nutzen die Wärmestrahlung der Sonne zur Unterstützung einer zentralen Warmwasseraufbereitung oder einer Gasheizungsunterstützung. Die Größe einer thermischen Solaranlage ist bei einer warmwasserunterstützenden Anlage von der Anzahl der Bewohner in dem Haus abhängig. Durch eine optimal platzierte Anbringung auf dem Dach kann jedoch Kollektorfläche und somit Anschaffungskosten eingespart werden. Angaben zu Förderungen können ebenfalls den Internetseiten der Energieagentur NRW unter entnommen werden. Bei thermischen Solaranlagen, die der Heizungsunterstützung dienen, ist es wichtig den optimalen Standort auf dem Dach auszumachen, da eine möglichst große Fläche mit hoher Sonnenausbeute benötigt wird. Beide Arten von Solaranlagen dienen dem Schutze unserer Umwelt und verhindern die Einbringung von Treibhausgasen in unsere Atmosphäre. Damit der Betreiber einer solchen Anlage für dessen Umweltbemühungen finanziell entschädigt wird, hat der Gesetzgeber das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) erlassen, welches die Betreiber von Solaranlagen in die Lage versetzt, einen Großteil des privat investierten Geldes über die Jahre wieder zurück zu bekommen. Die vorliegende Solarpotentialanalyse versteht sich nicht nur als Hilfestellung bei der Entscheidung für oder gegen eine Solaranlage, sondern auch als Planungsgrundlage für eine optimale und effiziente Positionierung bzw. Dimensionierung der Anlage auf Ihrem Dach.

4 Grundriss Dachflächen Abb. 1 Dachflächen (Tab. 1) Teilfläche Fläche Ausrichtung Neigung potentielle Ø Gesamt- maximale Fläche > 1010 Strahlung strahlung Strahlung kwh/(m²a) m² kwh/(m²a) kwh/(m²a) kwh/(m²a) m² Die Tabelle gibt einen Überblick über die wichtigsten Parameter der Solaranlagenplanung für Flächen > 5m², die als Teilflächen durchnummeriert sind. Die Ausrichtung folgt dabei den Himmelsrichtungen des Kompasses (180 entsprechen einer Südausrichtung). Flächen mit einer Neigung von ca. 30 bieten ideale Voraussetzungen, mit entsprechenden Unterkonstruktionen können aber auch Flachdächer (0-10 ) genutzt werden. Die potentielle Strahlung gibt an, welche Einstrahlung theoretisch auf der Teilfläche auftreffen könnte. Die durchschnittliche Gesamtstrahlung gibt die mittlere solare Einstrahlung auf der Fläche unter Berücksichtigung von Verschattungseffekten an. Bei gering verschatteten Flächen ist die Differenz zwischen durchschnittlicher Gesamtstrahlung und der potentiellen Strahlung gering. Die maximale Strahlung weist die höchste tatsächlich eintreffende Strahlungssumme auf der Dachfläche aus. In der letzten Tabellenspalte werden die Flächengrößen zu den in Abb.2 gelb dargestellten Bereichen mit höchster Einstrahlung aufgeführt.

5 Jahressumme der solaren Strahlung kwh/m 2 > 1010 > 960 > m² Raster Abb. 2 Die Abbildung spiegelt den Einfluss der berücksichtigten Faktoren auf die Einstrahlung wider. Es lassen sich deutliche Unterschiede zwischen nördlich ausgerichteten oder stark verschatteten Bereichen (rot) und unverschatteten, südlich exponierten Flachen (gelb) erkennen. Ertragsanalyse (Tab. 2) Anlagengröße (m²) Ertrag [kwh pro Jahr] Wirkungsgrad 11% Wirkungsgrad 13% Wirkungsgrad 15% Wirkungsgrad 17% Die Tabelle gibt einen Überblick über die Erträge, die eine Solaranlage in Abhängigkeit ihrer Größe, ihres Wirkungsgrades und ihrer Position auf dem Dach pro Jahr erwirtschaften würde. In den Berechnungen wird berücksichtigt, dass die Fläche mit der geringsten Einstrahlung die Leistung der Anlage vorgibt. Die gelben Spalten geben die Erträge für eine Solaranlage an, die ausschließlich auf den gelb eingefärbten Dachflächen (vgl. Abb. 2) positioniert wird. Werden neben den gelben Flächen auch orangene Flächen genutzt, sind die Erträge den orangene Spalten zu entnehmen. Wird die Solaranlage auch auf roten Flächen installiert, weisen die roten Spalten die zu erwartenden Erträge aus. Bei aufgeständerten Anlagen auf Flachdächern können etwa 10% höhere Ertrage erwartet werden. Im Laufe der empfohlenen Nutzungsdauer von 20 Jahren kann sich die Anlageneffizienz auf bis zu 80% gegenüber einer Neuanlage reduzieren. Thermische Solaranlagen, die eine Warmwasseraufbereitung unterstützen, werden nach der im Haus lebenden Anzahl der Bewohner ausgelegt. Diese Art thermischer Solaranlagen sind daher von der Fläche her deutlich kleiner als Photovoltaikanlagen, mit denen Strom erzeugt wird.

6 Prozentuale Minderung der Direktstrahlung durch Verschattung % > m² - Raster Abb. 3 Verschattungseffekte können z.b. durch umliegende Gebäude, Bäume oder Gauben verursacht werden. Eine teilweise Verschattung eines Solarmoduls führt zu einem Leistungsabfall der gesamten Anlage. Flächen mit den günstigsten Voraussetzungen zur Installation einer Solaranlage Flächen mit dem höchsten Solarpotential 1 m²-raster Abb. 4 Die am besten für die Installation einer Solaranlage geeigneten Dachflächen finden sich dort, wo eine hohe Jahressumme der Solarstrahlung vorliegt, bzw. höhere Strahlungswerte mit niedrigen Verschattungswerten zusammentreffen (gelb dargestellte Bereiche).

7 Schlusswort Das Analyseverfahren Mit dieser Expertise haben Sie eine Grundlage zu Ihrer Entscheidung und zur Erstellung konkreter Angebote von Solaranlagenanbietern in Ihren Händen. Bitte wenden Sie sich für Ihre weiteren Schritte direkt an das Bochumer Handwerk. Aktuelle Listen aller Handwerksbetriebe in Bochum finden Sie auch im Internet unter: Stadtwerke Bochum GmbH Ostring Bochum Tel.: Fax:

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