Solarpotentialanalyse

Die Folgen des globalen Klimawandels sind auch in der Vier-Tore-Stadt Neubrandenburg spürbar und beeinflussen das städtische Leben. So ist die Durchschnittstemperatur zwischen 1900 und 2021 um 1,6 °C gestiegen. Deshalb ist uns engagierter Klimaschutz so wichtig, um die Treibhausgase zu begrenzen und uns an die unvermeidbaren Folgen der Klimaveränderungen anzupassen. Die Umsetzung der Solarpotentialanalyse ist ein Teilbaustein von zahlreichen Maßnahmen, um aus der Vier-Tore-Stadt Neubrandenburg eine klimaangepasste und -gerechte Stadt zu machen und dabei ein wirtschaftliches Energieversorgungssystem aufzubauen.

In der Karte mit Solarpotentialanalyse können sich Hauseigentümer und Mieter, Besitzer von Gewerbeimmobilien, Wohnungsbauunternehmen, Kommunen und Energieversorger über die Möglichkeiten der Photovoltaik- sowie Solarthermienutzung auf Dachflächen im gesamten Stadtgebiet informieren.

Die Solarpotentialanalyse für Photovoltaik und Solarthermie auf den Dachflächen der Vier-Tore-Stadt Neubrandenburg basiert auf der Grundlage einer Befliegung aus dem Jahr 2020. Die aus den Luftbildern extrahierten Daten wurden in ein hochaufgelöstes (1 x 1 m Auflösung) dreidimensionales Gebäudemodell zur Erfassung aller städtischen Dachflächen überführt. Dadurch lässt sich die solare Einstrahlung über verschiedene Sonnenstände und Gegebenheiten simulieren und berechnen.

Weiterhin bietet die 3-dimensionale Analyse eine realistische Berechnung der solaren Einstrahlung und Abschattung durch umliegende Gebäude und Vegetation. Die Potentialanalyse des solaren Energieertrages setzt voraus, dass zunächst alle Dachflächen in homogene Teilflächen zerlegt werden, um für die Teilflächen das Solarpotenzial und die Eignung zu ermitteln. Eine homogene Teilfläche verfügt jeweils über eine einheitliche Neigung und Ausrichtung. Störelemente werden dabei ausfindig gemacht und separiert. Über das anzuwendende Verfahren auf Grundlage von Neigungs- und Ausrichtungswerten werden auch Schornsteine, Gauben, Gehölze und andere unterbrechende Strukturen berücksichtigt. Dies ermöglicht die differenzierte Berechnung der Einstrahlung pro homogener Teilfläche.

Achtung – Diese Analyse ist eine technisch/physikalische Berechnung der solaren Potentiale der städtischen Dachflächen. Bautechnische Faktoren wie der Zustand und die Statik des Daches/Gebäudes sowie Einschränkungen im Denkmalschutz, Brandschutz oder gesonderte Ausweisungen im Bebauungsplan können auf dieser Datengrundlage nicht erfasst werden. Sie müssen im Einzelnen geprüft werden.

Die Solarpotentialanalyse ist ein Werkzeug, um die Jahressumme der solar nutzbaren Strahlung zu ermitteln. Der Einstrahlungsalgorithmus wird mittels örtlichen Strahlungsdaten an lokalen Verhältnissen kalibriert. Dabei wurde für die Solarpotentialanalyse die vom Deutschen Wetterdienst errechnete mittlere Jahressumme der Globalstrahlung (2005 - 2020) für die Stadt Neubrandenburg mit 1.082 kWh/m²*a zugrunde gelegt.

Im Zuge der Einstrahlungsanalysen werden die solare Einstrahlung sowie der prozentuale Anteil der Verschattung errechnet. Über eine Ganzjahreseinstrahlungsanalyse ist es möglich, die Jahressumme der solar nutzbaren Strahlung genau zu ermitteln. Dabei werden durch Berücksichtigung zahlreicher Sonnenstände über den Tages- und Jahreslauf die potentielle Einstrahlung errechnet. Minderung in der direkten Einstrahlung führt zur Ausweisung von verschatteten Dachflächenbereichen, die für die Nutzung von Solarenergie ungeeignet sind.

Für die Bilanzierung des tatsächlich zu erwartenden monatlichen und jährlichen Wertes der einfallenden Globalstrahlung auf ein Dachflächenbereich sind weiterhin mögliche zeitweilige Verschattungen der Dachflächenbereiche zu berücksichtigen. Verschattungen können sowohl durch gebäudeeigene Dachaufbauten (z. B. Dachfirst, Gauben, Schornsteine), durch höhere Nachbarbauwerke sowie durch das Gelände und durch vorhandene hohe Vegetation hervorgerufen werden.

Zur besseren Zuordnung der Dachflächen nach ihrer zu erwartenden jährlichen solaren Energieeinstrahlung wurden die Analyseergebnisse in vier Eignungsstufen klassifiziert:

Die in der Darstellung der Analyseergebnisse gern verwendeten Grenzwerte zur Abgrenzung der verschiedenen Eignungsstufen gegeneinander haben sich unter Berücksichtigung von Erfahrungswerten zur Kosten-Nutzen-Relation bei Photovoltaik- und bei Solarthermieanlagen herausgebildet.