Solarkataster - KEK Karlsruher Energie- und Klimaschutzagentur

Solarkataster Karlsruhe

Wie viel Strom können Sie auf Ihrem Dach erzeugen? Mit wenigen Klicks erfahren Sie mithilfe des Solarkatasters mehr über Ihr Dach (*):

Eignung für eine Photovoltaikanlage oder Solarthermieanlage
optimale Modulfläche in Quadratmetern
Anlagenleistung und -ertrag pro Jahr
individuelle Kosten-, Finanzierungs- und Ertragsberechnung für Photovoltaik – auch mit Speichernutzung und Elektrofahrzeug

Zum Solarkataster gelangen Sie hier:

Das Solarkataster: Ein Plus für Gebäudeeigentümer*innen, Fachbetriebe und den Klimaschutz

Das Solarkataster Karlsruhe ist ein Projekt der Karlsruher Energie- und Klimaschutzagentur im Auftrag der Stadt Karlsruhe und wurde maßgeblich von der Sparkasse Karlsruhe unterstützt. Für die Realisierung wurde das Steinbeis Transferzentrum für Geoinformations- und Landmanagement (STZ) beauftragt.

Ziel des Projektes ist es, Gebäudeeigentümer*innen und Bauleuten eine fundierte, umfassende und kostenlose Informationsgrundlage zu bieten, die ihnen die Entscheidung, Planung und Umsetzung einer Solaranlage erleichtert. Damit ebnen wir dem Ausbau von Photovoltaik und Solarthermie den Weg.

Der Weg zur eigenen Solaranlage

1. Ergebnisse des Solarkatasters überprüfen

Die Berechnung des Solarenergiepotenzials auf der Grundlage von hochaufgelösten Laserscannerdaten aus dem Jahr 2009 berücksichtigt wesentliche Standortfaktoren wie Dachneigung, Dachausrichtung, Verschattung und Dachflächengröße. Dennoch kann der Laserscanner nicht alle Details aufnehmen, wie beispielsweise Dachflächenfenster. In einigen Fällen kann es daher zu Abweichungen bei den Angaben der geeigneten Dachfläche kommen. Sie sollten die Ergebnisse daher immer prüfen. Seit 2009 haben sich unter Umständen einige Faktoren am oder um das Haus verändert, bspw. indem neue Fenster hinzugekommen, Bäume gewachsen oder gefällt worden sind. Diese Faktoren können sich eher günstig oder ungünstig auswirken und sind in der Potentialeinschätzung mit dem Solarkataster zu bedenken. Im Wesentlichen hilft das Solarkataster weiterhin zur Potentialbewertung der meisten Gebäude im Stadtkreis Karlsruhe.

Die KEK unterstützt Sie bei der Beurteilung Ihres Daches mit einer kostenfreien Photovoltaik-Beratung.

Zudem ist zu beachten, inwieweit die geplante Fläche auch zukünftig verschattungsfrei bleibt. Große Bäume oder später gebaute Nachbargebäude können die Verschattung der Anlage im Laufe ihrer Lebensdauer beeinflussen. Ebenso kann sich die Verschattung durch Veränderung in der Baumlandschaft oder der nachbarschaftlichen Bebauung ebenfalls zum Positiven verändern.

Bei kleinteiligen Verschattungen helfen mittlerweile einige technologische Kniffe: So genannte Leistungsoptimierer identifizieren einzelne Module, die verschattet sind. Diese Module werden daraufhin technisch „umgangen“ sodass deren Minderleistung, nicht mehr die Gesamtleistung der übrigen Module der PV Anlage bestimmen. Ohne Leistungsoptimierer definiert das verschattete Modul, die Stromproduktion der übrigen, nicht verschatteten Module.

In Einzelfällen können Anlagen aufgrund ihrer Ausrichtung zu einer Beeinträchtigung von Nachbarn führen, wenn die Reflektion von Sonnenlicht zu einer Blendwirkung führt. Bei der Planung der Anlage sollte daher auch berücksichtigt werden, dass von der Anlage keine wesentliche Beeinträchtigung der Nachbarschaft ausgeht. Gegebenenfalls können blendmindernde PV Module, Veränderungen des Aufstellwinkels oder der Ausrichtung helfen, störende Effekte zu vermeiden.

2. Ist eine Baugenehmigung erforderlich?

Im Allgemeinen sind Photovoltaik- und Solarthermie-Anlagen genehmigungsfrei. Bei denkmalgeschützten Gebäuden oder in deren unmittelbarer Nähe sowie im Bereich einer denkmalgeschützten Gesamtanlage ist die Installation einer Solaranlage genehmigungspflichtig. Über Genehmigungsanträge wird im Einzelfall entschieden. Binden Sie frühzeitig die Denkmalschutzbehörde in Ihre Planung ein. Ein wichtiges Kriterium ist, dass das Erscheinungsbild des Denkmals durch die technische Anlage nicht gestört wird. Photovoltaik-Dachziegel werden mitunter bei denkmalgeschützten Dächern verwendet.

Im Solarkataster sind als Zusatzinformation Hinweise auf einzelne Kulturdenkmale oder geschützte Gesamtanlagen enthalten, für deren Aktualität und Vollständigkeit jedoch keine Gewähr übernommen werden kann:

Die Antragsformulare für denkmalrechtliche Genehmigungen nebst Merkblättern und Richtlinien finden Sie unter https://www.karlsruhe.de/b4/stadtverwaltung/juristischerdienst/denkmal.de

3. Zustand des Dachs prüfen

Vor Einbau einer Photovoltaik- oder Solarthermieanlage sollten die Statik des Daches und der Zustand der Dacheindeckung überprüft werden. Ist die erwartete Lebensdauer der Dacheindeckung geringer als die der Anlage, sollte das Dach vorher saniert werden. Alternativ ist es möglich die PV Anlage für die Dachsanierung abzubauen, einzulagern und danach auf dem neu sanierten Dach erneut zu installieren.

Eine Alternative bieten dachintegrierte Anlagen, wie bspw. Solarziegel. Falls das Dach ohnehin neu eingedeckt werden muss, kann dies eine wirtschaftlich attraktive und optisch ansprechende Lösung sein.

Auf Asbestzementdächern dürfen Sie keine Solaranlage installieren – Das Dach muss in jedem Fall erneuert werden. In diesem Zuge können Sie direkt die Belegung mit Photovoltaik einplanen.

4. Kompetente Fachbetriebe finden und Angebote einholen

Damit die Qualität der Umsetzung stimmt, ist es wichtig, den oder die geeignete*n Fachpartner*in für Planung und Realisierung Ihrer Anlage zu finden. Kompetente Fachbetriebe können nicht nur fachlich notwendige Qualifikationen, sondern auch Referenzen vorweisen.

Bei den Fachberater*innen der KEK sowie beim Photovoltaik-Netzwerk Baden-Württemberg erhalten Sie Informationen zu Spezialist*innen für Photovoltaik- und Solarthermieanlagen.

In Zusammenarbeit mit der Handwerkskammer Karlsruhe bietet Ihnen das Photovoltaik Netzwerk Baden-Württemberg eine Handwerkerliste für den Photovoltaikbereich Rund um Karlsruhe an.

Vor Beauftragung eines Fachbetriebes für Planung und Installation Ihrer Anlage sollten Sie von mehreren Fachbetrieben detaillierte Angebote einholen.

Für Photovoltaikanlagen gibt es mittlerweile auch Leasing-, Mietkauf und Miet-Modelle. Bei diesen Angeboten sollten Sie sorgfältig prüfen, ob sie zu Ihren Anforderungen passen.

5. Finanzierung sichern

Sofern die Investition nicht allein durch Eigenmittel abgedeckt werden kann, bestehen neben einer Finanzierung über Banken, Sparkassen oder Bausparkassen auch folgende Finanzierungsmöglichkeiten:

Fördermittel

Woher bekomme ich Zuschüsse?

Mit dem ›KlimaBonus‹ unterstützt die Stadt Karlsruhe private Gebäudeeigentümer*innen a. mit bis zu 2.500 Euro für eine neue Photovoltaik-Anlage und mit bis zu 500 Euro für die Klärung steuerlicher Fragen. zu den Fördermöglichkeiten
Förderung in Kombination mit E-Mobilität: Der BW-e-Solar-Gutschein. Sind oder werden Sie Betreiber einer PV Anlage können Sie sich bis zu 1000€ Förderung für ein vollelektrisches Fahrzeug sowie bis zu 500€ für eine Wallbox sichern. Zum BW-e-Solar-Gutschein

Kredite

Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW-Bank): Vergabe von zinsvergünstigen Krediten für Photovoltaikanlagen und Solarthermie-Anlagen über das Programm „Erneuerbare Energien – Programm Standard". Kreditanträge bei der KfW-Bank müssen über die Hausbank vor Beginn der Umsetzung gestellt werden.

Die L-Bank hat ebenfalls Programme zur Finanzierung von Solarthermie-Anlagen und Stromspeichern:

Förderprogramm „Netzdienliche Photovoltaik- Batteriespeicher“

Lokale Energieversorger

Viele Energieversorger haben Förderprogramme für Solarthermie oder Stromspeicher im Angebot. Prüfen Sie, ob auch Ihr Energieversorger ein passendes Förderprogramm anbietet.

Wichtiger Hinweis
Bei allen Förderprogrammen sollten Sie die Förderbedingungen im Vorfeld genau prüfen. Bei den meisten Programmen muss der Förderantrag vor Beginn der Maßnahme gestellt werden.

6. Inbetriebnahme der Anlage

Die Inbetriebnahme der Anlage erfolgt durch den Handwerksbetrieb – bei Photovoltaikanlagen gemeinsam mit dem Energieversorger. Zudem sollte die Anlage der Gebäudeversicherung als neuer Bestandteil des Gebäudes angezeigt werden.

Photovoltaikanlagen

Die Photovoltaikanlage müssen Sie als Voraussetzung für die Zahlung der Einspeisevergütung der Bundesnetzagentur melden.

Solarthermieanlagen

Wenn Sie Ihre Solarthermieanlage im Zusammenhang mit dem Austausch einer Heizungsanlage errichten, um die Vorgaben des Erneuerbare-Wärme-Gesetz Baden-Württemberg (EWärmeG) zu erfüllen, ist innerhalb von 18 Monaten ein Nachweis gegenüber der unteren Baurechtsbehörde zu erbringen.

Hierzu können Sie das Formular des Landes Baden-Württemberg nutzen, auf dem Ihr*e Energieberater*in oder Handwerker*in die Daten der Anlage bestätigt.

Auf welcher Methodik basiert das Solarkastaster?

SUN-AREA – die Methodik im Detail

Grundlage für die SUN-AREA Solarpotenzialanalyse sind hochauflösende Laserscannerdaten. Die dreidimensional unregelmäßig verteilten Messpunktwolken bestehen aus x-y-Koordinaten und einem Höhenwert. Diese werden durch einen Sensor im Rumpf eines Flugzeugs erfasst. Das flugzeuggetragene Laserscanningverfahren ermöglicht durch die Aufnahme von Mehrfachreflexion des Laserstrahls (first und last echo) die Differenzierung von Objekt- und Geländeoberfläche. Aus der außerordentlich großen Zahl der Messwerte wird mit modernster Datentechnik ein dreidimensionales Höhenmodell abgeleitet, aus dem sich für alle Dachflächen die Kennwerte für die Analyse errechnen lassen. Für die Solarpotenzialanalyse ist eine Auflösung von mindestens 1 Messpunkt/m² nötig.

Vorteile der Methodik

Die Verwendung von Laserscannerdaten hat große Vorteile: Das Verfahren geht von direkt gewonnenen Höhenprofilen aus und muss nicht Objekt für Objekt ein dreidimensionales Modell aus überlappenden Fotos berechnen. Dadurch lässt es sich sehr viel besser automatisieren. Das ist Voraussetzung dafür, dass wirklich alle Gebäude und alle möglichen Verschattungsquellen erfasst werden. Außerdem ist das direkt gewonnene Höhenprofil lückenlos. Es kann also nicht nur Objekte erfassen, die dreidimensional aus einer Fläche herausragen, sondern eignet sich grundsätzlich auch für die Beurteilung von Freiflächen, bei denen Neigung und Randverschattung wesentliche Kriterien für die Wirtschaftlichkeit sind.

Die Beurteilung der Dachflächen erfolgt ausschließlich nach ihrer Lage und in Bezug zu möglichen Verschattungsquellen. Die Frage der statischen Eignung muss im Einzelfall zusätzlich vor Ort geklärt werden.

SUN-AREA ermöglicht aus hochaufgelösten Laserscanningdaten vollautomatisch das Solarenergiepotenzial jedes Gebäudes zu errechnen. Die Berechnung erfolgt über die Ermittlung der Standortfaktoren Dachneigung, Dachexposition, Verschattung und Dachflächengröße. Auf Grundlage des Globalstrahlungswertes des Deutschen Wetterdienstes erfolgt die Berechnung des zu erwirtschaftenden Stromertrags über eine PV-Anlage.

Dachneigung

Die Dachneigung stellt den Winkel von der Horizontalen zum Bezugspunkt in Grad dar. Die optimale Neigung für Photovoltaikanlagen liegt bei ca. 30–45°.

Exposition

Die Ausrichtung des Daches ist neben der Neigung maßgeblich für die Nutzung der Globalstrahlung. Eine nach Süden exponierte Dachfläche nutzt die Energie bis zu 100%. Eine Ausrichtung nach Ost oder West kann eine Energieausbeute von 80% erreichen.

Vor rund 10, 15 Jahren wurde der überwiegende Teil des produzierten Stroms eingespeist und zeitgleich waren die Netzstrompreise geringer. Eine Südausrichtung war dabei optimal. Bei aktuell geringer Einspeisevergütung und hohen Strompreisen, gilt es den Eigenverbrauch des selbst produzierten PV Stroms zu erhöhen. Viele Haushalte benötigen morgens und abends mehr Strom, als zu den Mittagsstunden. Je nach Verteilung des Eigenverbrauchs im Tagesverlauf kann die Eigenverbrauchsquote bei einer Ost-West-Ausrichtung optimaler sein als bei einer reinen Südausrichtung.

Verschattung

Teilverschattungen einzelner Module können zu starken Ertragseinbußen der Anlage führen, da diese in der Regel in Reihe geschaltet sind und die schwächste Zelle den Gesamtstrom vorgibt.

Eine andere Möglichkeit ist es Halbzellenmodule zu verwenden, wenn bspw. ein PV Modul aufgrund einer Dachgaube regelmäßig zur Hälfte verschattet ist.

Das Solarkataster berücksichtigt die 2009 erfassten Verschattungen. Hinsichtlich Verschattungen siehe Punkt 1 „Ergebnisse des Solarkatasters prüfen“ oben auf der Seite.

Einstrahlungsenergie auf die Dachfläche

Grundlage für die Potenzialberechnung ist der Globalstrahlungswert im 20jährigen Mittel am Betrachtungsort, der in Deutschland vom Deutschen Wetterdienst (DWD) erhoben wird, sowie der Neigungs- und Ausrichtungswert der Dachfläche. In Deutschland existiert ein deutliches Nord-Südgefälle. Die höchsten Einstrahlungswerte liegen in Baden-Württemberg und Bayern. Dies ist durch die südliche Breitenlage und das wolkenärmere, kontinentalere Klima begründet.

Mindestgröße

Expert*innen sprechen von einer Mindestleistung von ca. 3 kWp (Kilowatt-Peak) Spitzenleistung für den wirtschaftlichen Betrieb einer Photovoltaik-Anlage. Für ein kWp werden je nach Wirkungsgrad der Anlage ca. 6,5 – 10 m² benötigt. Auf Flachdächern müssen PV-Module aufgeständert werden. Aus den notwendigen Abständen der Modulreihen untereinander ergibt sich eine Mindestfläche von 45 m². Ist es auf Ihrem Dach nicht möglich eine sinnvolle Größe zu erreichen, kann Balkon-Photovoltaik (auch Mini-Photovoltaik genannt) eine einfache und wirtschaftliche Lösung sein.

Berechnung

Über die Abfolge von GIS-Analysefunktionen werden fünf Standortfaktoren berechnet. Darauf aufbauend wird der mittlere Jahresertrag an Strom und die damit verbundene CO₂-Einsparung ermittelt. Für die Verschattungsanalyse wird ein flächendeckendes Höhenmodell zu Grunde gelegt, um den Schattenwurf durch hohe Bäume, Häuser etc. zu berücksichtigen. Für unterschiedliche Tages- und Monatszeiten werden Schattenmomente berechnet. Eine Interpolation zwischen den einzelnen Berechnungsergebnissen präsentiert eine lückenlose Verschattungsanalyse für den gesamten Tag und das Jahr.

Die CO₂-Einsparung bezieht sich auf den Strommix im Jahr 2010. Die CO₂-Einsparung sinkt mit steigendem Anteil erneuerbarer Energien im Strommix, was jedoch im Solarkataster nicht abgebildet ist.

Quelle: https://www.sun-area.net/Methodik-im-Detail.96.0.html

Glossar

Photovoltaikanlage

Photovoltaikanlagen erzeugen Strom, den Sie selbst nutzen, speichern oder ins Netz einspeisen können. Als Betreiber*in erhalten Sie über 20 Jahre eine gesetzlich garantierte Einspeisevergütung.

Solarthermieanlage

Solarthermische Anlagen erwärmen Wasser und helfen so, einen Teil der konventionellen Brennstoffe einzusparen. Sie können zur Trinkwarmwasserbereitung eingesetzt werden und/oder die Heizung unterstützen.

Projektpartner:

Das Projekt wird unterstützt von:

*Widerspruchsrecht: Die Veröffentlichung des Solarpotenzials der Karlsruher Dachflächen erfolgt als Umweltinformation auf Grundlage des baden-württembergischen Landesumweltinformationsgesetzes (LUIG) und des Umweltinformationsgesetzes des Bundes (UIG). Sollten Sie als Gebäudeeigentümer mit der Veröffentlichung Ihrer Daten nicht einverstanden sein, senden Sie uns unter Angabe Ihrer Adresse und der Flurstücknummer eine kurze Nachricht. Ihre Daten werden dann aus der Internet-Karte gelöscht. >>Weitere Informationen zum Datenschutz