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Detaillierte Erläuterungen

Informationen zum Solaratlas und Nutzungsmöglichkeiten

© Stadt Bottrop

Die Stadt Bottrop hat den SolarAtlas auf den Bottroper Internetseiten veröffentlicht. Mit ein paar Mausklicks ist nun jeder Hauseigentümer in der Lage, das Solarpotenzial (Photovoltaik) eines oder mehrerer Gebäude zu ermitteln.

Angaben über die maximal installierbare Modulfläche, möglicher Stromertrag, CO2-Einsparungen und weitere Informationen können abgefragt werden.

Somit erhält der Nutzer eine erste Einschätzung, ob und wie das eigene Hausdach geeignet ist zur Installation einer Solaranlage. Es ist dabei immer zu beachten, dass eine augenscheinlich für Photovoltaik nicht oder wenig geeignete Dachfläche sich aber für Solarthermie gut nutzen lassen kann.

Bei denkmalgeschützten Gebäuden ist im Einzelfall zu prüfen, ob und in welchem Umfang Solaranlagen installiert werden können!

Mit diesen wichtigen Vorinfomationen kann sich der Interesasierte dann entweder an einen Beratungslotsen des InnovationCity-Zentrums für Information und Beratung (ZIB) wenden oder direkt an eine Solaranlagenfachfirma.

Detaillierte Erläuterungen

Der Aufbau einer nachhaltigen Energieversorgung zum Schutz des Klimas und als Ersatz für die endlichen fossilen Ressourcen ist eine wichtige energiepolitische Aufgabe der Zukunft. Neben der Energieeinsparung und der Verbesserung der Energieeffizienz spielt der Einsatz erneuerbarer Energieträger hierbei eine zentrale Rolle. Durch die Installation von Solaranlagen und die Nutzung der Sonnenenergie kann jeder Gebäudeeigentümer zu einer umwelt- und klimafreundlichen Energiegewinnung beitragen. 

© Stadt Bottrop

 

Verschattungs­effekte von Gebäuden, Vegetation und Topographie wurden mittels sogenannter „Horizontlinien“ detailliert berücksichtigt (siehe Abbildung). Die solare Einstrahlung und Verschattungen wurden dabei mit einer zeitlichen Auflösung von 5 Minuten für ein gesamtes Jahr berechnet. Hierbei  wurde zwischen direkter und diffuser Einstrahlung differenziert.

Der SolarAtlas ist das erste Produkt einer neuen, modernen Bottroper Geodateninfrastruktur. Er ist abgeleitet worden aus einem 3D-Stadtmodell(2008) und bildet die Basis für Auswertungen im 2D- und 3D - Bereich.
Aufgrund des im März 2011 stattgefundenen Bildfluges soll der Datenstand aktualisiert und auch noch die vorhandenen Solaranlagen flächenhaft erfasst werden. Des weiteren ist geplant die die zur Zeit noch vorhandenen Dachgauben und Aufbauten rechnerisch zu berücksichtigen. Der nunmehr aktuelle, digitale Bildflug ermöglicht die Berechnung engmaschiger Oberflächenmodelle mit 5-10 Punkten pro m² mittels Stereomatching. Laserscan-Daten werden dadurch überflüssig.

© Stadt Bottrop

 

Verschattungs­effekte von Gebäuden, Vegetation und Topographie wurden mittels sogenannter „Horizontlinien“ detailliert berücksichtigt (siehe Abbildung). Die solare Einstrahlung und Verschattungen wurden dabei mit einer zeitlichen Auflösung von 5 Minuten für ein gesamtes Jahr berechnet. Hierbei  wurde zwischen direkter und diffuser Einstrahlung differenziert.

Zur Bestimmung der Eignung von Dachflächen für die Installation von Photovoltaikanlagen werden die Summe der jährlichen Einstrahlung und das Ausmaß von Verschattungen herangezogen. Als Maßstab zur Einteilung der Dachflächen in Eignungsklassen dient ein ideal nach Süden ausgerichtetes, unverschattetes Dach mit einer Dachneigung von 31°, welches die maximal mögliche jährliche Einstrahlung von 1.073 kWh/m² aufweist. Die Eignung einer bestimmten Dachfläche ergibt sich aus dem Verhältnis der hierfür ermittelten jährlichen Einstrahlung zum Maximalwert nach folgendem Schema:

Eignungsklasse 1 (bedingt geeignet): 80% - 90% der maximal möglichen Einstrahlung

Eignungsklasse 2 (gut geeignet): 90% - 95% der maximal möglichen Einstrahlung

Eignungsklasse 3 (sehr gut geeignet): > 95% der maximal möglichen Einstrahlung

Die teilweise Verschattung eines Moduls einer Photovoltaikanlage resultiert in Ertragseinbußen für alle Module eines „Strings“. Aus diesem Grund werden Bereiche mit einer Minderung der Direktstrahlung durch Verschattung von mehr als 10% als nicht geeignet bewertet.

Auf Flachdächern wird davon ausgegangen, dass PV-Module aufgeständert werden und daher den optimalen Strahlungsempfang erhalten. Zur Vermeidung von ertragsmindernden Verschattungseffekten und dem hieraus resultierenden Mindestabstand der einzelnen Modulreihen beträgt die installierbare Modulfläche auf Flachdächern in Relation zur Dachfläche nur etwa 40%.

Der Ertrag einer Anlage hängt neben der Eignung der Dachfläche vom Wirkungsgrad der verwendeten Module sowie der „Performance Ratio“ der Gesamtanlage ab. Der Modulwirkungsgrad gibt an, welcher Prozentsatz der eingestrahlten Sonnenenergie in elektrischen Strom umgewandelt wird. Unterschiede ergeben sich durch die Art und Qualität der verwendeten Module. Die Performance Ratio beschreibt, welcher Anteil des durch die Module gewonnenen Stromes tatsächlich zur Einspeisung bereitsteht. Verluste entstehen unter anderem durch die Verschaltung der Module, durch Leitungsverluste und bei der Umwandlung des gewonnenen Gleichstroms in Wechselstrom. Der berechnete Stromertrag beruht auf Standardwerten guter Anlagen von 15% für den Modulwirkungsgrad und 0,80 für die Performance Ratio. Bei der Berechnung einer möglichen CO2-Einsparung durch die Installation von Photovoltaik wurde ein CO2-Äquivalent von 633g pro erzeugter kWh Strom angenommen.

Bei den so ermittelten Daten handelt es sich somit um Modellergebnisse, die einer unverbindlichen Erstinformation dienen und nicht um exakte Messdaten.

© Stadt BottropBeispiel einer 3D-Darstellung (in Planung)

Der SolarAtlas war das erste Produkt der modernisierten Bottroper Geodateninfrastruktur. Er ist abgeleitet worden aus einem 3D-Stadtmodell(2008) und bildet die Basis für Auswertungen im 2D- und 3D - Bereich.
Aufgrund des im März 2011 stattgefundenen Bildfluges wurde das Bottroper 3D-Stadtmodell aktualisiert.

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