Drohnen helfen beim Ausbau von Photovoltaik

28. Juli 2023

Vor dem Hintergrund des Klimawandels, der sich auch auf der kommunalen Ebene zunehmend manifestiert, ist der Ausbau erneuerbarer Energien von zentraler Bedeutung. Im Jahr 2010 lag der Anteil der durch Photovoltaik-Anlagen (PV) erzeugte Strom im deutschen Energiemix noch bei unter 2 %. Heute sind es etwa 11 %. Gleichzeitig sind auf etwa 90 % der Gebäude noch keine PV-Anlagen installiert. Hier ruht also ein enormes Potential, das insbesondere durch die Mitwirkung der Akteure auf kommunaler Ebene in Wert gesetzt werden kann.

Um die ambitionierten Klimaschutzziele Deutschlands zu erreichen, müssen insbesondere den kommunalen Entscheidern aktuelle und umfassende Daten vorliegen. Auf welchen Dächern in ihrer Stadt oder Gemeinde gibt es schon PV-Anlagen, wo ist ungenutztes Potential und welche Dachflächen eignen sich aus ästhetischen Gründen nicht?

Beispiel 1: Auf welchen Dächern sind schon PV-Anlagen installiert?

Wie in vielen anderen Gemeinden in Deutschland, ist auch in Heiden (ca. 8.500 Einwohner) die Verwaltung motiviert, ihren Beitrag zum Ausbau der Erneuerbaren zu leisten. So gibt es aktuell mehrere Projekte zum Ausbau von Freiflächenanlagen. Doch gerade in einem so dicht besiedelten Bundesland wir Nordrhein-Westfalen ist auch die genaue Kenntnis über bereits installierte Anlagen auf öffentlichen und privaten Dächern von größtem Interesse.

Da es dafür noch kein flächendeckendes Kataster gibt, wurde die svGeosolutions GmbH damit beauftragt, alle Bestandsanlagen im Siedlungsbereich zu erfassen. Dazu führte das Team zunächst eine Drohnenbefliegung zur Erstellung eines hochaufgelösten Orthophotos des Untersuchungsgebietes durch. Im Anschluss wurden im Innendienst die installierten Anlagen detailliert detektiert und die Fläche jeder einzelnen Anlage berechnet. Im Anschluss wurde ermittelt, welcher Anteil der Dachflächen bereits genutzt wird, und welche derzeit noch ungenutzt sind.

Der Gemeindeverwaltung liegt damit nun ein aktueller Datensatz zur PV-Nutzung im Ort vor, der beispielsweise für Informationskampagnen und die Sensibilisierung der Bürgerschaft, sowie für die Identifizierung von Nutzungspotentialen genutzt werden kann.

Beispiel 2: Wo können zusätzliche PV-Anlagen wirtschaftlich betrieben werden?

In der Gemeinde Umkirch (ca. 5.900 Einwohner) vor den Toren Freiburgs sind derzeit auf 18 % der Wohnhäuser PV-Anlagen installiert, ein Wert, den die Gemeindeverwaltung gerne erhöhen möchte. Daher gab der Gemeinderat eine Potenzialanalyse des gesamten Gemeindegebietes durch die Firma Solarhub in Auftrag. Eine der Grundlagen der Potenzialanalyse kommt von der svGeosolutionsGmbH. Im Rahmen einer systematischen Drohnenbefliegung wurden alle Gebäude im Ort aus verschiedenen Perspektiven erfasst, sodass im Anschluss ein detailliertes 3D-Modell für jedes Gebäude erstellt werden kann. Auf der Grundlage der aufbereiteten Befliegungsdaten können Hauseigentümer nun in individuellen Beratungsgesprächen klären, welche maßgeschneiderten Lösungen für ihr Hausdach in Frage kommen.

Beispiel 3: Wo sprechen ästhetische Gründe gegen PV-Anlagen?

In vielen Bundesländern regeln Klimaschutzgesetze den rechtlichen Rahmen für die Installation von PV-Anlagen auf privaten Hausdächern. Doch in vielen Fällen kollidieren die eher weitgefassten Regelungen zur Förderung der Erneuerbaren mit den Belangen des Denkmalschutzes. So ist auch die Stadt Hachenburg im Westerwald (ca. 6.200 Einwohner) bestrebt, einen guten Mittelweg zwischen Förderung des PV-Ausbaus und Erhalt der historischen Innenstadt zu finden.

Die Stadt hat sich daher dazu entschieden, im Rahmen der Überarbeitung der Gestaltungssatzung Leitplanken zum Ausbau von PV-Anlagen im historischen Stadtkern vorzugeben. Als wesentlicher Faktor für die Genehmigungsfähigkeit neuer Anlagen wurde die Einsehbarkeit der betroffenen Dachteilflächen identifiziert. Um diese objektiv zu berechnen, erfasste die svGeosolutions GmbH die Innenstadt von Hachenburg lückenlos aus der Luft. Im Anschluss wurde ein detailliertes 3D-Modell sowie ein hochaufgelöstes Orthophoto des Geltungsbereiches der Gestaltungssatzung berechnet. Auf Grundlage des Luftbildes wurden die öffentlichen Straßen und Plätze digitalisiert und darin in regelmäßigen Abständen „virtuelle“ Personen platziert. So konnte für jeden Punkt auf jeder Dachfläche berechnet werden, wie stark der Bereich jeweils vom öffentlichen Raum einsehbar ist. Diese Ergebnisse wurden zu Karten aufbereitet und dem Stadtrat vorgelegt.

Auf dieser Grundlage werden nun diejenigen Dachflächen identifiziert, für die aufgrund geringer Einsehbarkeit unkompliziert Genehmigungen erteilt werden können, und solche die für das Erscheinungsbild der historischen Innenstadt relevant sind und daher nicht verändert werden dürfen.

Diese Beispiele zeigen, dass der Ausbau von PV in Städten und Gemeinden mit einer aktuellen und genauen Datengrundlage stark beschleunigt werden kann. Liegen allen Akteuren – von der Politik über die Verwaltung bis zu den Bürgern – gute Daten als Entscheidungsgrundlage vor, ist bereits ein großer Schritt getan.