Berechnung der Dacheignung

Zur Bewertung der Eignung eines Daches wurden folgende Überlegungen zu Grunde gelegt:

Solarenergiepotenzial
Um das Solarenergiepotenzial eines Daches zu ermitteln, sind fünf Faktoren bedeutsam: Größe, Ausrichtung, Neigung und Verschattung der Dachfläche sowie der globale Strahlungswert vor Ort.

Auf der Grundlage der vorliegenden Daten aus dem Jahr 2003 konnte für fast 90 % aller Dachflächen im Stadtgebiet von Braunschweig das Solarenergiepotenzial berechnet werden. 100 % Solarenergiepotenzial bedeutet dabei eine Südausrichtung des Daches und ca. 35 ° Dachneigung. Die Verschattung des Daches wurde unter Berücksichtigung von Nachbargebäuden und Bäumen berechnet. Im Ergebnis sind nur Dachflächen ohne Verschattung als geeignet eingestuft worden. Innerhalb eines Daches werden keine Einzelflächen angezeigt. Daher zeigt die Karte immer nur ein Gesamtergebnis für das jeweilige Gebäude an. Eine abschließende Bewertung von Installationsflächen ist immer durch einen Fachbetrieb vor Ort durchzuführen (siehe Planung).

Animierte Grafik: © Stadt Braunschweig, Abteilung Geoinformation

Flächen, die aufgrund von Verschattung, Abweichung von der Südausrichtung und/oder ungünstiger Dachneigung weniger als 75 % Solarenergiepotenzial erreichen, werden in der Karte als „nicht geeignet“ dargestellt. In das Ergebnis fließen auch Parameter wie Mindestflächengröße und ein mittlerer Wirkungs-grad für Solarmodule ein.

Weitere technische Details zur Berechnung des Solarenergiepotenzials sind hier zu finden.

Für Photovoltaik-Anlagen geeignete Dachflächen mit mehr als 75 % Solarenergiepotenzial sind nur dann dargestellt, wenn auf einer Dachfläche mindestens 15 m² Modulfläche installiert werden können. Solarthermie-Anlagen benötigen aufgrund anderer Bauart weniger Fläche. Ein Dach ist schon ab einer Mindestgröße von ca. 5 m² für Sonnenkollektoren zur Warmwasserbereitung geeignet. Die Aussage zur Standorteignung für eine solarthermische Anlage ist vorrangig von der Nutzung zur Brauchwassererwärmung und/oder Heizungsunterstützung abhängig. In Abhängigkeit von der Nutzung sind bestmögliche Erträge dann erreicht, wenn zum Zeitpunkt des vorrangigen Einsatzes die Einstrahlungsenergie am Höchsten ist, somit im Winter für Süddächer mit 55-65 ° und in der Übergangszeit für Süddächer mit 30-60 ° Neigung. Süddächer mit einer Neigung von 0-30 ° sind für die Nutzung in den Sommermonaten am besten geeignet. Somit ist eine klare Aussage zur Standorteignung der Dachfläche für solarthermische Anlagen nicht zu treffen.

Flachdächer werden pauschal als „gut geeignet“ bewertet, denn bei Flachdächern wird grundsätzlich von einer Aufständerung der Solaranlage bei optimaler Südausrichtung ausgegangen. Um eine gegenseitige Verschattung der Anlagenteile zu vermeiden, muss zwischen den Reihen Abstand gehalten werden. Dadurch beträgt die installierbare Fläche einer Solaranlage nur ca. 40 % der gesamten Dachfläche. Bei einer Mindestgröße von 15 m² für eine Photovoltaik-Anlage muss ein Flachdach daher ca. 40 m² aufweisen, um geeignet zu sein.

Für Photovoltaikanlagen kann für jedes als geeignet eingestufte Dach in der interaktiven Karte die mögliche Nutzfläche, der Stromertrag und die CO₂-Ersparnis abgefragt werden. Zur die Berechnung dieser Angaben wurden die folgenden Parameter verwendet:

• 8 m² Modulfläche entsprechen 1 Kilowatt-Peak (kWp) Nennleistung einer Photovoltaik-Anlage
  Bei der Berechnung wurde von einem mittleren Modulwirkungsgrad von 15 % ausgegangen, wie ihn übliche mono- und polykristalline Siliziumzellen heute erreichen. Module mit besserem Wirkungsgrad sind auch bereits auf dem Markt verfügbar. In den Berechnungen wurde zudem eine mittlere sog. Performance Ratio von 0,75 verwendet, die den Verlust der Anlage bei Umformung von Gleich- in Wechselstrom kennzeichnet. Als Globalstrahlungswert für Braunschweig wurde ein 20-jähriges Mittel des Deutschen Wetterdienstes DWD von 1012 kWh/a verwendet
• 1 kWp Nennleistung erzeugt in Braunschweig pro Jahr 850 - 950 Kilowattstunden (kWh) Strom
  Der Ertrag ist abhängig von Neigung und Ausrichtung des Moduls und der Sonneneinstrahlung im Jahresverlauf. Die höchsten Erträge werden bei genauer Südausrichtung und 35 ° Dachneigung erzielt.
• Jede derzeit erzeugte Kilowattstunde Strom aus Sonnenenergie verringert die CO₂-Emissionen um 514 g
  Laut Stromkennzeichnung nach § 42 Energiewirtschaftsgesetz werden in Deutschland etwa 514 g CO₂ für die Erzeugung einer Kilowattstunde Strom freigesetzt.
• 1 kWp Nennleistung kostet ca. 2500 bis 3000 €
  Hierbei handelt es sich um durchschnittliche Nettopreise mit kompletter Installation. Hinzu kommen eventuell Kosten für Netzanschluss, Planung und Statikprüfung. Grundsätzlich sinken die Preise pro kWp je größer die Anlage ist.