Hintergrundinfos zum Solarkataster
Sonnenenergie ist umweltfreundlich und sollte im Zuge der Energiewende genutzt werden. Nordrhein-Westfalen besitzt mit rund elf Millionen Gebäuden und vielen nutzbaren Freiflächen ein hohes Potenzial für die Nutzung durch Solarenergie. Damit hat die Solarenergie in Nordrhein-Westfalen – dem am dichtesten besiedelten Bundesland in Deutschland und einer Region mit hohem Flächendruck – einen hohen Stellenwert bei der Erreichung der nordrhein-westfälischen Klimaschutzziele.
Um den Ausbau der Solarenergie in Nordrhein-Westfalen zu unterstützen, hat das nordrhein-westfälische Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie (MWIDE) das Landesamt für Natur, Umwelt und Klima NRW (LANUK) mit der Erstellung eines landesweiten Solarkatasters beauftragt. Das Solarkataster soll mit Hilfe einer gebäude- und flächenscharfen Darstellung Bürgerinnen und Bürgern, aber auch Kommunen helfen, geeignete Flächen für die Solarenergie zu identifizieren und den möglichen Ertrag abzuschätzen.
Ziel des Solarkatasters ist es, den Bürgerinnen und Bürgern sowie der öffentlichen Hand neutrale und unabhängige Informationen zur Eignung ihrer Dach- und Freiflächen für die Nutzung von Solarenergie bereitzustellen. Dabei wurde zum einen die Photovoltaik betrachtet, bei der mit Solarmodulen Strom erzeugt wird, und zum anderen die Solarthermie, bei der mit Solarkollektoren Wärme zur Ergänzung der Warmwasseraufbereitung und/oder zur Unterstützung der Heizung produziert wird.
Für das Solarkataster wurde jedes Dach in NRW hinsichtlich seiner Eignung für Photovoltaik und Solarthermie in hoher Detailschärfe untersucht. Die Freiflächen wurden ebenfalls einer Flächen- und Strahlungsanalyse hinsichtlich ihrer Eignung für Freiflächen-Photovoltaik unterzogen. Anhand eines Rechenmoduls ist es möglich, belastbare Informationen über die zu erwartenden energetischen und finanziellen Erträge einer Solaranlage zu berechnen. Das Solarkataster und die Rechenmodule sind mit hilfreichen Hintergrundinformationen ausgestattet.
Das Angebot ist gleichzeitig ein Service für Kommunen, die bisher kein Solarkataster in ihrem Internetauftritt anbieten oder veraltete Versionen ersetzen wollen. Das Solarkataster NRW kann über einen Link – zugeschnitten auf das jeweilige Stadtgebiet – in den eigenen Internetauftritt eingebunden werden (Werkzeug "Ansicht teilen").
Die Umsetzung des Solarkatasters wurde von einer projektbegleitenden Arbeitsgruppe unterstützt, die wichtige Impulse aus der Praxis für die Ausgestaltung der Anwendung einbringen konnte. Ein herzlicher Dank geht hiermit an die Mitglieder der Arbeitsgruppe, die aus Energieagentur NRW, Verbraucherzentrale NRW, RVR sowie einem privaten Energieberater und Installateur bestand.
Methodik des Solarkatasters
Das Solarkataster NRW wurde auf der Grundlage von landesweit verfügbaren, hochaufgelösten Laserscandaten (Datenquelle: Land NRW) erstellt. Aus diesen wurde ein flächendeckendes Digitales Oberflächenmodell (DOM) in einer Auflösung von 0,5 Meter mal 0,5 Meter für die Dachflächenanalyse und von einem mal einem Meter für die Freiflächenanalyse erzeugt (Stand 2024). Letzteres ist geringer aufgelöst um zu verhindern, dass jede Geländeunebenheit - wie beispielsweise ein Maulwurfshügel - Einfluss auf das Ergebnis der Analyse hat.
Für die Potenzialanalyse der Dachflächen konnten durch Verschneidung dieser Daten mit einer Karte aller Gebäudeumrisse sämtliche Dachflächen in Nordrhein-Westfalen ermittelt werden. Dach- und Positivflächen wurden wiederum in homogene Teilflächen zerlegt, die jeweils über eine einheitliche Neigung und Ausrichtung verfügen und damit gleichermaßen für Solarmodule belegbar sind. Durch die hohe Auflösung des digitalen Oberflächenmodells und die Zerlegung in homogene Teilflächen konnten auch kleinteilige Dachelemente, wie beispielsweise Schornsteine, Gauben, Gehölze und andere unterbrechende Strukturen, ausfindig gemacht werden (Abbildung 1).
In der Freiflächenanalyse wurden alle Freiflächen NRWs berücksichtigt, auf denen der Bau von Freiflächen-PV-Anlagen möglich sein kann. Die Ergebnisse werden in der Karte "Suchflächen für Freiflächen-PV" dargestellt.
Über Strahlungsdaten des Deutschen Wetterdienstes wurde für ganz NRW die solare Einstrahlung (vgl. Karte "Strahlungsenergie") sowie deren prozentuale Verschattung (Abbildung 2) errechnet – und zwar unter Berücksichtigung der tages- und jahreszeitlich wechselnden Einstrahlung. Verschattungen können durch Bäume, angrenzende Gebäude, Dachaufbauten oder Geländeerhöhungen verursacht werden. Stark abgeschattete Bereiche sowie zu kleine Flächen wurden als ungeeignet aus der weiteren Berechnung herausgenommen.
Anschließend konnte eine Vielzahl von Parametern für jede mit Modulen belegbare Fläche berechnet werden, wie beispielsweise die nutzbare Modulfläche, die installierbare Leistung, der potenzielle Strom- oder Wärmeertrag und die damit einhergehende Kohlendioxid-Einsparung. Diese Parameter gehen in die weitere Berechnung in den Photovoltaik- und Solarthermierechner ein und wurden für die Berechnung eines NRW-weiten Potenzials genutzt.
Bautechnische Faktoren wie z.B. der Zustand und die Statik des Daches oder Gebäudes oder die Eigenschaften des Untergrundes können auf dieser Datengrundlage nicht erfasst werden. Hierfür ist im Einzelnen eine gesonderte fachmännische Prüfung erforderlich.
Abbildung 1: Beispiel für die Zerlegung der Dachflächen in homogene Teilflächen. Erkennbar sind viele kleinteilige Dachstrukturen, wie zum Beispiel Schornsteine und Gauben.
Abbildung 2: Ergebnis der Verschattungsanalyse: Mehr als 20 Prozent verschattete Dachflächenbereiche wurden aus der weiteren Analyse ausgeschlossen und müssen vor Ort durch ein Fachunternehmen bewertet werden (blaue und dunkelblaue Dachteilflächen).
Eine Beschreibung der einzelnen Karten in den Berechen "Solarpotenziale Gebäude" und "Solarpotenziale Freiflächen" finden Sie in den nächsten beiden blauen Bubbles.
Karten "Ausbaustand auf Verwaltungsebene"
In diesen Karten wird der Ausbaustand der Photovoltaik und Solarthermie nach verschiedenen Kriterien dargestellt. Über die Auswahl der Verwaltungseinheit (über der Adresseingabe) kann die Verwaltungseinheit bzw. das Rheinische Revier ausgewählt werden. Über die Mouse over - Funktion können die Daten der Photovoltaik getrennt nach Gebäude-PV und Freiflächen-PV unterschieden werden sowie auch der Stand der Daten eingesehen werden.
Karten "Solarpotenziale auf Verwaltungsebene"
In diesen Karten werden die Potenziale der Gebäude-Photovoltaik und Solarthermie in verschiedenen Karten dargestellt. Über die Auswahl der Verwaltungseinheit (über der Adresseingabe) kann die Verwaltungseinheit bzw. das Rheinische Revier ausgewählt werden. Über die Mouse over - Funktion können die Daten der Photovoltaik getrennt nach Gebäude-PV und Freiflächen-PV unterschieden werden sowie auch der Stand der Daten eingesehen werden.
Die Methodik hinter diesen Potenzialen können Sie dem Anfang dieser Seite und aus dem zweiten blauen Bubble "Potenziale der Solarenergie in NRW" entnehmen. Die Daten können Sie hier herunterladen.
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