Solarcity: Studie zum Potenzial für Photovoltaik in der Altstadt Spandau

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Im Projekt „Solarstudie Altstadt Spandau“ ermittelte das RLI das Potenzial für Photovoltaik auf den Dachflächen der Altstadt Spandau.

Berlin hat sich das Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2050 klimaneutral zu werden, dafür müssen Erneuerbare Energien in der Stadt erheblich ausgebaut werden. In dicht bebauten Gebieten ist Solarenergie meist die beste Option, Strom aus Erneuerbaren Energien zu erzeugen – die vielen Dachflächen sind optimale Standorte für Photovoltaikanlagen. Aufbauend auf einer Studie des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesystem (ISE), die Berlin ein Solarstrompotenzial von 25 Prozent bescheinigte, müsste eine Photovoltaikleistung von 4.400 MWp bis zum Zieljahr 2050 in Berlin installiert werden, um rund 3889 GWh Solarstrom pro Jahr erzeugen zu können.

Umgesetzt werden diese Vorgaben im Masterplan Solarcity Berlin, dessen Umsetzung der Berliner Senat im März 2020 beschloss. Fast alle Ressorts der Berliner Verwaltung arbeiten daran mit.

Potenzialanalyse in mehreren Schritten

Die Berliner Bezirke prüfen selbstständig, wo sich geeignete Dachflächen für Photovoltaik befinden und wie Hauseigentümerinnen und -eigentümer darin unterstützt werden können, diese zu nutzen. Im Fall der Altstadt Spandau übernahm der Forschungsbereich Transformation von Energiesystemen des RLI die Aufgabe, den Bedarf und das vorhandene Potenzial zu ermitteln. Dafür wurden vorhandene Photovoltaikanlagen in der Altstadt identifiziert, deren aktuelle Leistung bestimmt und im Anschluss die potenziell nutzbaren Dachflächen sowie deren Eignung ausgewertet. Zusätzlich wurde für vier private sowie für drei Gebäude in öffentlicher Hand im Detail untersucht, wie Solaranlagen errichtet und betrieben werden können. Es entstehen konkrete Handlungsempfehlungen für das Bezirksamt Spandau.

Wie sehen geeignete Dächer für Photovoltaikanlagen aus?

Kriterien nach denen die Eignung einer Dachfläche für die Stromerzeugung mit Photovoltaik beurteilt wird, sind etwa die Größe, eventuell vorhandene Hindernisse, wie etwa Schornsteine oder Dachluken, die Himmelsrichtung nach der das Dach ausgerichtet ist, der Allgemeinzustand und die Tragfähigkeit des Daches sowie mögliche Einschränkungen durch den Denkmalschutz.

Denkmalschutz ist kein Ausschlusskriterium

Die Altstadt Spandau bringt die Besonderheit eines großen Altbaubestands mit, der zum Teil unter Denkmalschutz steht. Dies trifft auch auf zwei der öffentlichen Gebäude zu, die im Detail betrachtet werden. Die Berücksichtigung des Denkmalschutzes ist expliziter Teil der Studie, um Erkenntnisse darüber zu sammeln, wie sich solche besonderen baulichen Gegebenheiten und Klimaschutz miteinander vereinbaren lassen.

Projektlaufzeit: September 2019 – Juli 2020

Das RLI erstellt für die Altstadt Spandau eine Studie zum Potenzial von Photovoltaik anhand folgender Schritte:

Ermittlung des Strombedarfs:
- Anfertigung von Stromlastprofilen (15-Min-Werte) für jeden Gebäudeblock in der Altstadt Spandau
Erfassung des Bestands an Photovoltaikanlagen (Datenquellen: Marktstammdatenregister und Luftbilder)
- Berechnung typischer Erzeugungszeitreihen für jede Anlage, jeden Gebäudeblock und das Gesamtgebiet
Ermittlung der geeigneten Dachflächen sowie der dort erwartbaren Erzeugungsleistung (Datenquellen: Solaratlas Berlin und Bezirksamt Spandau)
Detailbetrachtungen für den Aufbau und den Betrieb von PV-Anlagen auf vier privaten und drei Gebäuden in öffentlicher Hand

Status Quo: Der Photovoltaik-Bestand der Altstadt Spandau im Jahr 2020 deckt nur ca.0,1 % des Gesamtstromverbrauchs von ca. 12,2 GWh
Das technisches Photovoltaikpotenzial der Altstadt Spandau liegt bei bis zu 3,54 MWp, was eine theoretische Jahresstromerzeugung von 2,9 GWh ermöglicht.
Nach Ausschluss von aus wirtschaftlichen und regulatorischen Gründen als ungeeignet klassifizierten Gebäuden verbleibt ein Potenzial von bis zu 2,53 MWp, bzw. 2,1 GWh, womit eine Deckung von ca. 17,5 % des Gesamtstromverbrauchs der Altstadt Spandau möglich wäre.
Eignung der Gebäude in der Altstadt Spandau für die solare Stromerzeugung:
- Sehr gut geeignet: 14 %
- Gut geeignet: 37 %
- Bedingt geeignet: 14 %
- Nicht geeignet: 35 %
Hauptausschlusskriterien waren:
- Hinderliche Dachaufbauten (ca. 50% der ungeeigneten Gebäude)
- Denkmalschutzauflagen (ca. 1/3 der ungeeigneten Gebäude)
Der hohe Anteil denkmalgeschützter Gebäude birgt die größten Herausforderungen, dennoch ist in vielen Fällen eine Realisierung möglich.
Betriebsmodelle für Eigenverbrauch und Mieterstrom waren in allen Fällen wirtschaftlich darstellbar, wobei im Mieterstrommodell starke Abhängigkeit zur Zahl der teilnehmenden Mietparteien besteht.
Ein hoher Anteil an Eigennutzung des Stroms ist generell empfehlenswert.
Eine Anlagenamortisation mit Betriebsmodell Volleinspeisung war in keiner der Detailbetrachtungen möglich.
Der Betrieb eines Speichers war in den betrachteten Fällen nicht bzw. nur sehr geringfügig wirtschaftlich.
Für Anlagen, die nur geringfügig größer als 10 kW sind, ist teilweise eine Begrenzung der Anlagenleistung auf 10 kW wirtschaftlicher. Der Grund: höhere Einspeisevergütung und Wegfallen der anteilig abzuführenden EEG-Umlage.
Selbst bei kleinem Dach und hoher Verschattung war in den betrachteten Fällen mit dem Eigenverbrauchsmodell und entsprechend hoher Eigennutzung des Stroms eine Amortisation der Anlage realistisch.