Strom von Dach und Fassade – Solarenergiepotenzial für ganz Dresden berechnet

Rund 1.900 Gigawattstunden (GWh) Strom könnten künftig in Dresden pro Jahr durch Photovoltaikanlagen an Gebäuden produziert werden. 400 GWh davon entfallen auf Photovoltaik an Fassaden. Der Stromverbrauch der Stadt liegt bei rund 2.500 GWh jährlich. Damit könnten theoretisch bis zu 20 Prozent des Strombedarfs in Dresden durch Solaranlagen an Gebäuden gewonnen werden. Dieses theoretische Potenzial kann in Zukunft allerdings nicht vollständig ausgeschöpft werden, da es zum Beispiel auch Gebäude berücksichtigt, die unter Denkmalschutz stehen, bei denen es bauliche Einschränkungen gibt oder eine geringe Wirtschaftlichkeit zu erwarten ist. Dennoch zeigt die Analyse deutlich höhere Potenziale für die Gewinnung von Solarstrom als bisher angenommen.

Die Zahlen sind das Ergebnis einer Solarpotenzialanalyse, die das IÖR für die Landeshauptstadt Dresden durchgeführt hat. Ziel der Untersuchung war es, für alle Gebäude der Stadt zu ermitteln, wie gut sie für die Installation von Solaranlagen geeignet sind. Die Analyse wurde für alle 135.583 Gebäude des virtuellen 3D-Stadtmodells Dresden aus dem Jahr 2019 durchgeführt. Das Projektteam nutzte dafür ein Werkzeug zur Solarpotenzialanalyse, das der Lehrstuhl für Geoinformatik an der TU München entwickelt hat. Die Analyse ist realistisch angelegt, erläutert Martin Behnisch, Projektleiter im IÖR: "Wir haben das bestehende 3D-Stadtmodell mit einem 3D-Baummodell und einem Geländemodell angereichert. So konnten wir bei unseren Berechnungen Verschattungseffekte berücksichtigen." Grundlage für die Berechnung der solaren Einstrahlung ist ein Punktgitter, das mit einem Punktabstand von zwei Metern auf allen Dach- und Fassadenflächen erzeugt wurde. Für jeden dieser Punkte hat das Projektteam die im Jahresverlauf auftreffende Strahlung berechnet und dabei mögliche Verschattungen und atmosphärische Bedingungen berücksichtigt.

"Unsere Ergebnisse zeigen, dass Gebäude mit großen Flachdächern und hohen Fassaden, wie sie etwa die Plattenbauten in Prohlis oder Gorbitz, aber auch viele Bürogebäude aufweisen, ein großes Potenzial für die Solarstromgewinnung bieten. Grundsätzlich sind aber auch kleinere Dach- und Fassadenflächen für Photovoltaik geeignet. Wir hoffen, dass wir mit unseren Berechnungen dazu beitragen können, dass das Solarstrompotenzial in Dresden bestmöglich ausgeschöpft werden kann", sagt Martin Behnisch vom IÖR.

Die gewonnenen Daten stehen nun allen Interessierten als Teil des Dresdner Themenstadtplans zur Verfügung. Bürgerinnen und Bürger ebenso wie Eigentümer*innen von Gebäuden oder Unternehmen und Planungsbüros können sich mit der Dachteil- und Fassadenpotenzialkarte im Themenstadtplan oder im 3D-Stadtmodell von Dresden schnell einen Überblick über ertragreiche Gebäudeteile oder Gebäudeensembles verschaffen. Die 3D-Darstellung und die Visualisierung von Fassadenpotenzialen sind dabei ein Novum.

Hintergrund
Den aktuellen Berechnungen des Photovoltaik-Potenzials für die Stadt Dresden war zwischen 2017 und 2021 eine deutschlandweite Untersuchung vorausgegangen. Im Projekt Standard-BIPV (Entwicklung einer vorgefertigten Standard-BIPV-Fassade für ausgewählte Bauwerkskategorien in Deutschland) hatte das IÖR damals gemeinsam mit dem Fraunhofer ISE das theoretische Flächenpotenzial für Photovoltaik an Fassaden für ganz Deutschland erhoben. Es war zu dem Ergebnis gekommen, dass es mit 12.000 Quadratkilometern doppelt so groß ist wie das auf Dächern. Allerdings handelte es sich um erste Aussagen zum theoretischen Flächenpotenzial. Welche tatsächlich nutzbaren Potenziale an konkreten Standorten vorhanden sind, ist durch genauere Analysen noch zu spezifizieren – wie nun im Projekt Standard-BIPV-System für das Stadtgebiet Dresen. Die Projekte Standard-BIPV und Standard-BIPV-System werden durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.

Wissenschaftlicher Kontakt im IÖR
Dr. Martin Behnisch, E-Mail: M.Behnischioer@ioer.de