10 Schritte zur eigenen Solaranlage
1. Ergebnisse der Computerauswertung überprüfen
Die automatisierte Auswertung kann Fehler beinhalten. Der Laserscanner kann unter Umständen Details wie beispielsweise Lüftungsrohre nicht aufnehmen. In die Dachhaut plan integrierte Dachflächenfenster können ebenfalls nicht erkannt werden, wodurch die Flächenangabe in einigen Fällen Fehler aufweisen kann. Weiterhin ist zu bedenken, dass die geplante Fläche auch zukünftig verschattungsfrei bleiben sollte. Bäume und andere Gehölze können innerhalb von 20 Jahren eine beträchtliche Höhe erreichen und somit zu außerplanmäßigen Verschattungen führen. Verschattungen können ebenso durch nachträglich errichtete Bauwerke in der Nachbarschaft entstehen.
2. Örtliche Bauvorschriften prüfen
Eine mögliche Baugenehmigungsfreiheit für Solaranlagen regelt die Bauordnung. Anlagen auf privaten Dach- und Fassadenflächen sind in der Regel genehmigungs-/ verfahrensfrei. Bei denkmalgeschützten Gebäuden oder Ensembles sowie einer Lage im Geltungsbereich von Denkmalbereichs-, Erhaltungs-, Gestaltungs- und Sanierungsgebietssatzungen muss eine Genehmigung eingeholt werden, bzw. sind die entsprechenden Regelungen zu beachten. Ebenso kann durch Festsetzungen in Bebauungsplänen der Bau von Solaranlagen eingeschränkt sein. Freiflächen-Solaranlagen bedürfen dagegen in den meisten Fällen einer Genehmigung. In diesen Fällen sollten die örtlichen Bauämter oder versierte Energieberater bzw. Handwerksbetriebe kontaktiert werden.
3. Zustand des Dachs prüfen
Vor der Installation einer Solarstromanlage sollte die Lebensdauer des Daches geprüft werden. Solaranlagen haben eine Laufzeit von mindestens 20 Jahren. Steht in den nächsten Jahren eine Dachsanierung an, sollte diese vor dem Einbau der Solaranlage vorgenommen werden. Nicht jede Dacheindeckung eignet sich allerdings für eine Solaranlage. Bei einer dachintegrierten Solarstromanlage wird die Anlage in die Dachhaut eingearbeitet, wodurch Kosteneinsparungen im betreffenden Dachbereich möglich sind.
4. Kompetenten Fachbetrieb finden
In der Region finden Interessierte viele Fachfirmen für Beratung, Angebotserstellung, wirtschaftliche Bewertung und Durchführung der Installation. Einen guten Fachbetrieb erkennt man an seinen Referenzen.
5. Fachberatung vor Ort
Es besteht die Möglichkeit, sich lokal von einem unabhängigen Energieberater informieren zu lassen. Durch diese Beratung erfahren Interessierte konkret, ob und in welchem Umfang das eigene Dach zum Ausbau einer Solaranlage geeignet ist. Vor Ort können Ertragsrechnungen vorgenommen und die Grundsätze für eine Ausschreibung festgelegt werden. Zudem können Fragen bezüglich der Statik erörtert und die Notwendigkeit eines diesbezüglichen Gutachtens geprüft werden. Des Weiteren erhält man Auskünfte über notwendige Versicherungen. Es erfolgt eine Vorstellung der Finanzierungsfragen sowie der Finanzierungsmöglichkeiten und steuerliche Abschreibungsmöglichkeiten werden erklärt. Da diese Art der Dienstleistung nicht kostenlos ist, sollten Sie sich zuvor nach dem Honorar erkundigen.
6. Angebote einholen
Wenn Sie sich dazu entschlossen haben, eine Solaranlage zu bauen, sollten Sie von mehreren Fachbetrieben detaillierte Angebote einholen. Man prüft alle Angebote auf Vollständigkeit und Vergleichbarkeit. Im Zweifelsfall können Sie die Angebote von einem unabhängigen Energieberater prüfen lassen.
7. Das A und O - eine sichere Finanzierung
Haben Sie die Kosten für die fertig installierte Anlage, ebenso wie den zu erwartenden Jahresertrag durch die Angebote ermittelt, bleibt zu klären auf welche Summe sich der Eigenanteil an der Finanzierung beläuft. Zur Finanzierung verbleibender Kosten, stehen günstige Kredite z. B. von der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) zur Verfügung. Hierbei ist darauf zu achten, dass in der Regel vor einer Kreditzusage nicht mit dem Vorhaben begonnen werden darf. Sollte es sich bei der Planung um eine Solarwärmeanlage handeln, besteht unter Umständen die Möglichkeit einer Förderung des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle. Die Förderbedingungen sind unter www.bafa.de einsehbar.
8. Die Auftragserteilung
Achten Sie bei der Vergabe des Auftrages unbedingt auf die Zahlungsmodalitäten und beziehen Sie sich immer auf das zu Grunde liegende Angebot. Falls Sie mit der Solarfirma spezielle Vereinbarungen zum Ausführungstermin und/oder dem spätesten Inbetriebnahmezeitpunkt haben, sollten nicht nur diese, sondern auch die Konsequenzen bei einer Überschreitung schriftlich mit der Auftragsvergabe formuliert sein. Lassen Sie sich eine schriftliche Auftragsbestätigung geben.
9. Inbetriebnahme der Anlage
Der Handwerker wird nach Aufbau der Anlage die Inbetriebnahme zusammen mit dem Energieversorger durchführen. Sie erhalten ein Inbetriebnahmeprotokoll, in dem unter anderem der Zählerstand des Einspeisezählers festgehalten wird. Seit Anfang 2019 müssen PV-Anlagen innerhalb eines Monats nach Inbetriebnahme im Marktstammdatenregister (MaStR) der Bundesnetzagentur angemeldet werden. Dabei müssen unterschiedliche Informationen zur neuen PV-Anlage, wie zum Beispiel die Leistung der Anlage in Kilowatt und der Tag der Inbetriebnahme, hinterlegt werden. Informieren Sie sich vorab über alle bei der Registrierung benötigten Daten über die Registrierungshilfe und sprechen Sie bei Fragen den ausführenden Installationsbetrieb an.
10. Von nun an ist man Stromproduzent
Der zuständige Stromversorger wird mit dem Betreiber einen entsprechenden Vertrag schließen und den eingespeisten Strom nach dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz vergüten. Spätestens jetzt sollten Sie der Gebäudeversicherung die Photovoltaik-Anlage als neuen Bestandteil des Gebäudes anzeigen, damit diese z. B. bei Sturmschäden abgesichert ist. Eventuell ist die Anlage aber schon über die bestehende Versicherung abgedeckt. Dazu sollten Sie sich bei Ihrem Versicherungsanbieter erkundigen. Auch in der nächsten Steuererklärung ist die Photovoltaik-Anlage zu berücksichtigen. Dies wirkt sich in der Regel positiv aus und verringert die Steuerlast. Es lohnt sich unter Umständen zu diesen Fragen eine Beratung in Anspruch zu nehmen.
Berechnungsgrundlagen Solarpotenzialanalyse
Hintergrund
Auf Grundlage von hochauflösenden Laserscannerdaten ist flächendeckend für jedes Gebäude der Landkreise Wittmund und Friesland das Solarpotenzial auf Dachflächen errechnet worden.
Die Solarpotenzialanalyse für die insgesamt über 160.000 Gebäude in den Landkreisen wurde auf Grundlage von hochauflösenden Laserscannerdaten durchgeführt. Die Methode zur Berechnung des Solarenergiepotenzials erfolgt über geographische Informationssysteme (GIS). Für jeden homogenen Dachflächenbereich werden zunächst die Standortfaktoren Dachneigung, Dachexposition und Dachflächengröße ermittelt. Über hochgenaue Ganzjahreseinstrahlungsanalysen wird die solare Einstrahlung und die Abschattung, verursacht durch Dachstrukturen oder Vegetation, exakt errechnet und in der Potenzialberechnung berücksichtigt. Zu jeder geeigneten Dachteilfläche werden der potenzielle Stromertrag, die mögliche CO2-Einsparung und die mögliche zu installierende KW Leistung errechnet.
Quelle: TopScan GmbH
Berechnungsverfahren der Solarpotenzialanalyse
Datengrundlage
Grundlage der Solarpotenzialanalyse sind die Laserscannerdaten, die für die Landkreise mit einer Gesamtfläche von rund 1.264 km² im Jahr 2019 erfasst wurden. Zur Lokalisierung der über 160.000 Gebäude wurden die Gebäudeumringe aus der Automatisierten Liegenschaftskarte (ALK) mit Stand November 2020 verwendet. Die Gebäudegrundrisse geben die Gebäudeaußenmauern des Hauses an. Dachüberstände sind darin nicht berücksichtigt. Nach dem Erfassungsdatum der Laserscannerdaten neu errichtete Gebäude sind zwar im Kataster dargestellt, zeigen jedoch nicht die aktuelle Dachflächenstruktur sondern die Bodenstruktur vor dem Bau. Ein Ablesen des Solarpotenzials ist bei sehr jungen Gebäuden demnach nicht möglich.
Einstrahlungsanalysen
Im Zuge der Einstrahlungsanalysen werden die direkte und solare Einstrahlung ermittelt. Die solare Einstrahlung ist ausschlaggebend für die Wirtschaftlichkeit der solaren Nutzung. Über eine Ganzjahreseinstrahlungsanalyse, berechnet im Minutenrythmus des Sonnenstandes über das Jahr, ist es möglich die Jahressumme der solaren Einstrahlung genau zu ermitteln. Über die direkte Einstrahlung wird die Abschattung errechnet. Starke Minderung der direkten Einstrahlung deutet auf stark abgeschattete Bereiche hin. Diese können durch Bäume, angrenzende Gebäude oder durch Dachaufbauten verursacht werden. Auch nördlich ausgerichtete Dachflächen erreichen je nach Neigungswinkel keine direkte Sonneneinstrahlung. Stark abgeschattete Dachflächenbereiche werden als ungeeignete Bereiche aus der Berechnung heraus genommen. Geringere Abschattungen mindern die solare Einstrahlung und fließen in die Solarpotenzialberechnung mit ein. Die Einstrahlungsanalyse wird anhand von örtlichen Strahlungsdaten an lokale Verhältnisse angepasst. Zu Grunde gelegt wird der mittlere Globalstrahlungswert 1011 kWh/m² * a der im 30 jährigen Mittel auf eine horizontale Fläche im Raum der Landkreise Wittmund und Friesland auftrifft (Quelle: DWD).
Quelle: IP SYSCON
Potenzialermittlung Photovoltaik
PV-Modulwirkungsgrad
Für die Berechnung des potenziell zu erwirtschaftenden Stromertrags wurde der Wirkungsgrad von PV-Modulen zu Grunde gelegt. Aktuell werden am Markt überwiegend Module mit einem Wirkungsgrad von 19,5 % verwendet. Die Berechnung des potenziellen Stromertrags fußt auf der Annahme, dass bei Flachdächern eine Aufständerung der Module vorgenommen wird. Die horizontale Installation ermöglicht zwar eine 100% tige Flächenausnutzung, an Einstrahlungsenergie sind aber nur ca. 87 % der vor Ort maximalen Einstrahlungsenergie zu erwarten. Schwierigkeiten ergeben sich bei horizontaler Installation ggf. in der fehlenden Selbstreinigung, Verschmutzung kann zu einer Ertragsminderung führen.
CO2-Einsparung PV
Die Berechnung basiert auf einem CO2-Äquivalent-Wert von 0,605 kg/kWh bezogen auf Bundesdeutschen Strommix (Stand 2017). Berücksichtigt wurde die produktionsbedingte CO2 -Emission, die nach Gemis 4.95 für monokristalline Anlagen bei 0,061 kg/kWh liegt. Demnach wurde die CO2-Einsparung für eine Anlage mit 19,5 % Wirkungsgrad mit 0,544 kg/kWh berechnet. Die Ergebnisse der Stromertragsberechnung bilden die Grundlage für die mögliche CO2-Einsparung.
KWp-Leistung PV
Für die als Nennleistung von Photovoltaikanlagen bezeichnete Kilowatt-Leistung (KW-Leistung) wurden 5,13 m² pro KWp zu Grunde gelegt. Dies entspricht einer Leistung von monokristallinen Anlagen von 320 W pro Modul. Die potenzielle KWp-Leistung geht bei Flachdächern von einer Aufständerung der Module aus.
Eignungsklassifizierung Photovoltaik
Für PV-Anlagen positiv beurteilte Standorte erfolgt die Berechnung des potenziellen Stromertrags, der damit einhergehenden CO2-Einsparung mittels PV-Anlagen eines jeden Daches in kg pro Jahr und der möglichen zu installierenden KWp-Leistung. Die dieser Berechnung zugrunde liegenden Größen für die Ermittlung der einzelnen Kennwerte zur Nutzung von Photovoltaikanlagen stellen eine Momentaufnahme der Marktsituation dar. Wirkungsgrade der PV Module u.ä. können sich durch Faktoren wie technische Neuerungen verändern.
Das Ergebnis weist die Flächen als geeignet aus, die einen spezifischen Stromertrag von mindestens 650 kWh/kWp aufweisen. Für die PV-Nutzung geeignete Dachflächenbereiche sind mindestens 7 m² groß. Zudem muss mindestens ein Photovoltaikmodul mit den Standardaußenmaßen von 1,7 m * 1,02 m auf die Teildachfläche passen.
Im Solarkataster sind nur für eine PV-Nutzung geeignete Dachflächen ausgewiesen. Auf eine weitere Klassifizierung innerhalb der geeigneten Flächen wird verzichtet, da die Eignung einer Dachfläche stark vom Verbrauchsverhalten der Bewohner/Nutzer des Gebäudes abhängig ist. Bitte nutzen Sie daher den Ertragsrechner Photovoltaik, um einen Eindruck von der Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage auf Ihrem Dach zu bekommen.
Potenzialermittlung Solarthermie
Wirkungsgrad
Das Energiepotenzial der Solarthermienutzung wird als Wärmenergie pro m² errechneter Kollektorfläche ausgegeben. Zugrunde gelegt ist bei der Ermittlung der erzeugbaren Wärmeenergie ist ein mittlerer Wirkungsgrad von 50 %. Das entspricht der Leistungsfähigkeit eines Flachkollektors.
CO2-Einsparung
Die CO2-Einsparsumme für eine Solarthermieanlage wird mit 0,228 kg CO2 / kWh berechnet. Darin sind die produktionsbedingten Emissionen nach GEMIS Datenbank 4.95 für einen Solarthermie-Flachkollektor bereits berücksichtigt. Die Berechnung der Einsparung erfolgt gegenüber dem Energieträger Gas.
Eignungsklassifizierung Solarthermie
Grundsätzlich sind alle Flächen, die für PV Anlagen geeignet sind, auch für thermische Solaranlagen geeignet. Für die Thermienutzung geeignete Dachflächenbereiche verfügen über einen spezifischen Wärmeertrag von mindestens 350 kWh/m² und Jahr. Für die Nutzung thermischer Anlagen wird eine Mindestflächengrößen von 5 m² (geneigtes Dach) zu Grunde gelegt. Flachdächer müssen bei Aufständerung der Module mindestens 12,5 m² für die Solarthermie -Nutzung aufweisen. Nutzen Sie den Ertragsrechner Solarthermie, um einen Eindruck davon zu bekommen, wie viel Wärmeenergie eine Solarthermie-Anlage für Ihr Gebäude erzeigen könnte.
FAQ Photovoltaik und Solarthermie
1. Was ist eigentlich ein kWp oder Wp?
Bei der Beschreibung der Größe einer Photovoltaik-Anlage wird häufig von Kilowatt peak (kWp) gesprochen. Damit wird die Spitzenleistung der Anlage beschrieben, die diese unter Standardbedingungen erzielen kann. Die Bezeichnung setzt sich zusammen aus der Leistungseinheit kW und dem englischem Wort „peak" für Spitze. Häufig spricht man auch von der Nennleistung der gesamten PV-Anlage. Die Nennleistung der einzelnen Solarmodule, aus denen die Anlage besteht, wird in der kleineren Einheit Wp (Watt peak) definiert. (Einheitsdefinition: 1 kWp = 1.000 Wp).
Da Solarmodule bzw. Solargeneratoren Gleichstrom produzieren, entspricht die Peak-Leistungsangabe technologisch bedingt einer Gleichstromleistung.
Als Standard-Bedingungen gelten die klimatischen Bedingungen bzw. Voraussetzungen, die zur Festlegung der Nennleistung eines Solarmoduls im Testlabor dienen – im Englischen standard test conditions (STC). Diese werden folgendermaßen definiert:
Die oben aufgeführten Norm-Bedingungen liegen während des alltäglichen Betriebes einer PV-Anlage quasi nie gleichzeitig vor. Dies führt dazu, dass die normierte Leistung der Solarmodule im Feld nur sehr selten erreicht wird. Zwar sind Bestrahlungsstärken von 1.000 W/m² an einem schönen Sommertag in der Mittagszeit durchaus möglich, allerdings liegen dabei die Modultemperaturen durchwegs auf höherem Niveau, was zu einer Reduktion der Modulleistung führt. Bei extremen Wetterverhältnissen, das heißt kurzzeitig sehr hoher Einstrahlung und kühlen Solarmodulen kann die abgegebene elektrische Leistung der PV-Module auch oberhalb ihrer Nennleistung liegen.
Um die Erträge unterschiedlich großer PV-Anlagen miteinander vergleichen zu können, wird die produzierte Energiemenge in kWh in Bezug zu der installierten Leistung (kWp) gesetzt. Diese Angabe hat sich zum Standard entwickelt.
2. Wie hoch ist der durchschnittliche Stromverbrauch einer 4köpfigen Familie? Wie groß müsste eine Photovoltaikanlage sein, um den entsprechenden Stromverbrauch zu decken und welche C02-Einsparung wird erreicht?
Eine 4köpfige Familie verbraucht im Jahr etwa 4.500 kWh, das liefert in etwa eine 5,3 kWp Anlage auf einem optimalen Standort. Eine PV-Anlage auf einem optimalen Standort mit rund 36 m² Fläche kann diese Leistung produziert. Die Erzeugung von 4.500 kWh PV-Strom bedeutet eine Einsparung von etwa 3.300 kg C02, das ist in etwa die Menge, die ein Kleinwagen bei einer Distanz von 24.000 km verbraucht. Aufgrund tages- und jahreszeitlicher Schwankungen der Sonneneinstrahlung auf die PV-Anlage und davon abweichenden Stromverbrauchszeiten im Haushalt ist es real nicht möglich den gesamten PV-Strom für den Eigenverbrauch direkt zu nutzen. Mit entsprechend angepassten Verbrauchsverhalten, die Spülmaschine und Waschmaschine werden tagsüber bei Sonnenschein eingeschaltet, lassen sich ca. 20 – 30% des PV-Stroms direkt nutzen. Um diesen Anteil zu steigern, sind zusätzliche Speichermedien (Batterien) notwendig.
3. Lohnt sich die Errichtung einer PV-Anlage auch noch trotz weiterer Absenkung der Einspeisevergütung?
Eindeutig ja, hohe Renditen sind auch weiterhin möglich. Die Wirtschaftlichkeit steigt, mit dem Anteil an PV-Strom, der selbst im eigenen Haushalt genutzt wird und je stärker der Stromeinkaufspreis steigt. Damit ist es sinnvoll einen möglichst hohen Anteil des produzierten Stroms selber zu verbrauchen.
4. Was ist der optimale Sonneneinfallswinkel für eine Photovoltaikanlage?
Rechnerisch ist die Energieausbeute am größten, wenn das Sonnenlicht im rechten Winkel auf die Solarzellen trifft. Der optimale Sonneneinfallswinkel in unseren Breitengraden liegt bei etwa 35 Grad und Südausrichtung.
5. Wie sieht die Preisentwicklung bei Solarmodulen und herkömmlichem Strom aus?
Photovoltaik-Anlagen rechnen sich nicht zuletzt durch kontinuierlich sinkende Anlagenpreise und permanent steigende Preise herkömmlichen Stroms. Seit dem Jahre 2006 sind Solarstromanlagen im Mittel um nahezu 60 % günstiger geworden. Während in dem genannten Jahr der Preis für ein 1 kWp bei ca. 5.000 Euro lag, so beträgt dieser aktuell nur noch etwa 1.400 € – 1.800 €. Der Stromeinkaufspreis hingegen ist von etwa 16 Cent (2002) auf nahezu 25 Cent im Jahre 2017 gestiegen. Dieses bedeutet einen Preisanstieg um 56 %.
6. In der Presse liest man, dass Photovoltaikanlagen bei einem Brand kaum zu löschen sind?
In der Anfangszeit der Photovoltaikanlagen entstanden viele Unsicherheiten, wie bei einem Brand vorzugehen ist. Mittlerweile sind Feuerwehren bundesweit gut geschult und wissen, welche Maßnahmen zu ergreifen sind. Der Bundesverband Solarwirtschaft hat gemeinsam mit dem Deutschen Feuerwehrverband Schulungsunterlagen für Einsatzkräfte und Installateure erzeugt. Eine entsprechende Broschüre kann hier heruntergeladen werden:
7. In der Kartenanwendung liegen die geeigneten Dachflächen nicht immer direkt auf den Dachflächen des Luftbildes?
Die für die solare Nutzung geeigneten Flächen werden aus einem hochgenauen dreidimensionalen Oberflächenmodell abgeleitet. Die in der Website veröffentlichten Bilder sind zweidimensional. Die Gebäudehöhen und damit die Höhendifferenz im Luftbild sind nur bedingt durch Entzerrung der Luftbilder berücksichtigt. Die Solarpotenzialflächen sind sehr viel lagegenauer als die Gebäude im Luftbild und weichen daher stellenweise gegenüber der Luftbildgebäude ab.
8. Warum werden manche Adressen bei der Adresssuche nicht gefunden?
Für die Adresssuche werden sogenannte Hauskoordinaten der Landesvermessung genutzt. Diese Daten werden zwar kontinuierlich aktualisiert, dennoch kann es sein, dass diese nicht immer dem aktuellen Stand entsprechen bzw. einzelne Adressdaten noch nicht aufgenommen wurden. Somit ist es Ausnahmefällen möglich, dass einzelne Adressen nicht gefunden werden. Nebengebäude verfügen in der Regel über keine extra Hauskoordinate und besitzen im Solardachkataster keine Adresse.
9. Wieso gibt es Dächer die nicht berechnet wurden? / Warum konnten diese Dächer evtl. nicht berechnet werden?
In diesem Solarkataster sind geeignete Dächer in der Farbe rot dargestellt. Ist ein Dach nicht farblich gekennzeichnet, heißt das, die Dachflächen sind ungeeignet. Gründe dafür können eine zu starke Verschattung durch Bäume oder Nachbargebäude sein oder die Dachfläche ist aufgrund von Aufbauten zu klein oder die Grundlagendaten sind an der Stelle unzureichend und es konnten keine Aussagen getroffen werden. Zudem sind Gebäude, die nach der Erhebung der Laserscandaten errichtet wurden, oder in den Liegenschaftsdaten nicht vorhanden waren, nicht berücksichtigt.
Außerdem besteht die Möglichkeit, dass Grundstückseigentümer der Eignungsdarstellung ihrer Gebäude im Solarkataster widersprechen. In diesen Fällen wird das Gebäude nicht gekennzeichnet.
9 Fakten zu Gründächern
1. Unterschied intensive und extensive Dachbegrünung
Bei Dachbegrünungen wird unterschieden zwischen extensiver und intensiver Dachbegrünung. Ein extensiv begrüntes Dach ist nicht zur Nutzung bzw. regelmäßiges Betreten durch den Menschen gedacht. Die Bepflanzung wird meist sich selbst überlassen und besteht hauptsächlich aus naturnahen Pflanzengesellschaften, die relativ anspruchslos und selbsterhaltend sind. Eine Pflege und Bewässerung ist nur in der Anfangsphase nötig, um das Anwachsen zu unterstützen. Pro Jahr genügen in der Regel zwei Wartungsgänge, bei denen Abflüsse gesäubert und Baumsämlinge entfernt werden. Durch die geringe Aufbauhöhe und flache Substrattiefe kann die extensive Begrünung mit einem Neigungswinkel bis 30° bei lagerungsstabilen Substraten realisiert werden. Bei stärkerer Neigung müssen konstruktive Sicherungsmaßnahmen eingebaut werden.
Ein intensiv begrüntes Dach ist beispielsweise ein Dachgarten, der regelmäßig durch den Menschen genutzt und gepflegt wird. Durch die größere Aufbauhöhe und tiefere Substratschicht kann diese Nutzungsart nur auf Dächern mit einer Neigung bis 5° realisiert werden. Die dickere Substratschicht erlaubt es, auch mehrjährige Stauden und Gehölze einzusetzen.
2. Retentionsleistung
Die Retentionsleistung oder Wasserrückhaltekapazität beschreibt die Fähigkeit, auftreffendes Wasser zurückzuhalten, also den Abfluss zu reduzieren. Extensiv genutzte Gründächer können 50 bis 70 % und spezielle Retentionsdächer bis zu 80 % des Jahresniederschlages zurückhalten. Bei Starkregenereignissen sind es 30 bis 40 %. Die Retentionsleistung ist abhängig von der Dicke der Substrat- und Drainageschicht und der Dachneigung. Je flacher das Dach und je dicker die Substratschicht, desto höher ist die Retentionsleistung
3. Abkühlung der Umgebung
Die Abkühlungsleistung begrünter Flächen ist gegenüber nicht begrünten Flächen deutlich größer. Während auf konventionellen Dächern 95 % der eintreffenden Strahlung in Wärme umgewandelt wird, sind dies bei extensiv begrünten Dächern nur 42 %. Gleichzeitig wirkt die Verdunstung des zurück gehaltenen Wassers kühlend auf die Umgebung. Beide Vorgänge - die starke Reflexion der Strahlung und die Verdunstungskühlung - bewirken eine deutliche Reduktion der Oberflächentemperatur von begrünten Systemen. Zusätzlich verhindert die Verschattungswirkung der Vegetation das Aufheizen des unterliegenden Baumaterials des Daches bzw. der Fassade. Der Temperaturunterschid kann im Sommer auf einem bepflanzte Dach gegenüber einem nicht bepflanzten Dach bis zu 40° C betragen.
4. Staubbindung
Gründächer wirken wie Filter. Feinstaubpartikel bleiben an ihnen hängen und werden so aus der Luft gefiltert. Über ein Jahr kann ein extensiv genutztes Gründach pro Quadratmeter bis zu 10 g Feinstaub der Größe bis PM10 aufnehmen.
5. CO2-Bindung
Pflanzen nehmen das klimaschädliche Gas Kohlenstoffdioxid (CO2) auf und nutzen es im Zuge der Photosynthese zur Energiegewinnung; Gleichzeitig wird im Rahmen des photosynthese-Prozesses Sauerstoff (O2) frei. Damit trägt eine Gebäudebegrünung zur Verbesserung der Luftqualität bei und liefert einen Beitrag zum Klimaschutz.
6. Dämmende Wirkung
Ein Gründach hat eine dämmende Wirkung auf das darunter liegende Gebäude. Im Winter sind die Wärmeverluste eines begrünten Daches bis zu 19 % geringer als bei einem nicht begrünten Flachdach. Im Sommer verhindert das Gründach ein starkes Aufheizen des Dachgeschosses. Dadurch schützt es gleichzeitig die Dachkonstruktion vor starken Temperaturschwankungen und erhöht so die Haltbarkeit.
7. Gründächer sind Lebensraum
Gründächer bieten Rückzugsräume für Tiere und Pflanzen. Neben Parks und Gärten stellen auch Dachbegrünungen wertvolle (Ersatz-)Lebensräume in ansonsten stark versiegelten Gebieten für verschiedene Tierarten dar. Insbesondere extensive Dachbegrünungen, die naturbelassen und pflegearm sind, bieten wichtige Rückzugsräume für Tier- und Pflanzenarten. Vor allem Insekten und Vögel finden hier Nahrung und Unterschlupf. Eine Vielzahl von Kleinstlebewesen, die sich zudem auf Gründächern und Fassaden ansiedelt, tragen durch ihre Lebensweise zum Abbau von Schadstoffen bei.Je diverser die Mischung der Pflanzenarten auf einer Grünfläche ist, desto größer ist der Nutzen der Begrünung im Hinblick auf die Biodiversität aber auch auf die anderen Effekte wie Luftreinhaltung oder Abkühlungsleistung. Im Kontext der aktuellen Diskussion über das Bienensterben bieten besonders blühende Pflanzen Wildbienen eine Lebensgrundlage.
8. Kostenvorteil Gründach
Auch finanziell ergeben sich durch Gründächer Vorteile. Viele Städte und Gemeinden erkennen die Anlage eines Gründaches als Vermeidungs- oder Kompensationsmaßnahme im Kontext der Eingriffsregelung nach Baugesetzbuch an. Andere Kommunen belohnen die Wasserrückhalteleistung mit einer Reduktion der Entwässerungsgebühr. Auch eine direkte Förderung ist in einigen Städten möglich. Der Witterungsschutz, der durch die Begrünung entsteht, schützt zudem die darunter liegende Dachhaut, verlängert die Lebensdauer und senkt damit die Unterhaltungs- und Sanierungskosten.
9. Statik
Ein Gründach hat wegen des Cachaufbaus und des Substrates ein höheres Gewicht als ein konventionelles Dach. Die Eignung der Statik ist vor Baubeginn in jedem Fall von einem Fachunternehmen zu prüfen.
FAQ Gründächer
1. In der Kartenanwendung liegen die geeigneten Dachflächen nicht immer direkt auf den Dachflächen des Luftbildes?
Die für die Nutzung als Gründach geeigneten Flächen werden aus einem hochgenauen dreidimensionalen Oberflächenmodell abgeleitet. Die in der Website veröffentlichten Bilder sind zweidimensional. Die Gebäudehöhen und damit die Höhendifferenz im Luftbild sind nur bedingt durch Entzerrung der Luftbilder berücksichtigt. Die Grünpotenzialflächen sind sehr viel lagegenauer als die Gebäude im Luftbild und weichen daher stellenweise gegenüber der Luftbildgebäude ab.
2. Warum werden manche Adressen bei der Adresssuche nicht gefunden?
Für die Adresssuche werden sogenannte Hauskoordinaten der Landesvermessung genutzt. Diese Daten werden zwar kontinuierlich aktualisiert, dennoch kann es sein, dass diese nicht immer dem aktuellen Stand entsprechen bzw. einzelne Adressdaten noch nicht aufgenommen wurden. Somit ist es Ausnahmefällen möglich, dass einzelne Adressen nicht gefunden werden. Nebengebäude verfügen in der Regel über keine extra Hauskoordinate und besitzen im Gründachkataster keine Adresse.
3. Wieso gibt es Dächer die nicht berechnet wurden? / Warum konnten diese Dächer evtl. nicht berechnet werden?
In diesem Gründachkataster sind geeignete Dächer in der Farbe grün dargestellt. Ist ein Dach nicht farblich gekennzeichnet, heißt das, die Dachflächen sind ungeeignet. Gründe dafür können eine zu starke Neigung der Dachfläche sein oder die Dachfläche ist aufgrund von Aufbauten zu klein oder die Grundlagendaten sind an der Stelle unzureichend und es konnten keine Aussagen getroffen werden. Zudem sind Gebäude, die nach der Erhebung der Laserscandaten errichtet wurden, oder in den Liegenschaftsdaten nicht vorhanden waren, nicht berücksichtigt.
Außerdem besteht die Möglichkeit, dass Grundstückseigentümer der Eignungsdarstellung ihrer Gebäude im Gründachkataster widersprechen. In diesen Fällen wird das Gebäude nicht gekennzeichnet.
Berechnungsgrundlagen Gründach
Hintergrund
Auf Grundlage von hochauflösenden Laserscannerdaten ist flächendeckend für jedes Gebäude der Landkreise Wittmund und Friesland das Gründachpotenzial auf Dachflächen errechnet worden.
Die Gründachpotenzialanalyse für die insgesamt über 160.000 Gebäude in den Landkreisen wurde auf Grundlage von hochauflösenden Laserscannerdaten durchgeführt. Die Methode zur Berechnung des Potenzials erfolgt über geographische Informationssysteme (GIS). Für jeden homogenen Dachflächenbereich werden zunächst die Standortfaktoren Dachneigung, Dachexposition und Dachflächengröße ermittelt. Über hochgenaue Ganzjahreseinstrahlungsanalysen wird die solare Einstrahlung und die Abschattung, verursacht durch Dachstrukturen oder Vegetation, exakt errechnet und in der Pflanzempfehlung berücksichtigt. Zu jeder geeigneten Dachteilfläche werden daraufhin Potenzialwerte für die Wasserrückhaltekapazität, auch Retentionsleistung genannt, die CO2-Bindungskapazität und die Staubbindung berechnet.
Quelle: TopScan GmbH
Berechnungsverfahren der Gründachpotenzialanalyse
Datengrundlage
Grundlage der Gründachpotenzialanalyse sind die Laserscannerdaten, die für die Landkreise mit einer Gesamtfläche von rund 1.264 km² im Jahr 2019 erfasst wurden. Aus den Laserscanrohdaten wurde im zuge der Analyse ein dreidimansionales Oberflächenmodell mit einer Auflösung von 0,5 m berechnet. Zur Lokalisierung der über 160.000 Gebäude wurden die Gebäudeumringe aus der Automatisierten Liegenschaftskarte (ALK) mit Stand November 2020 verwendet. Die Gebäudegrundrisse geben die Gebäudeaußenmauern des Hauses an. Dachüberstände sind darin nicht berücksichtigt. Nach dem Erfassungsdatum der Laserscannerdaten neu errichtete Gebäude sind zwar im Kataster dargestellt, zeigen jedoch nicht die aktuelle Dachflächenstruktur sondern die Bodenstruktur vor dem Bau. Ein Ablesen des Gründachpotenzials ist bei sehr jungen Gebäuden demnach nicht möglich.
Eignungsklassifikation
Zunächst wurden für Begrünungsmaßnahmen geeignete Dachflächen selektiert. Dafür wurden in Neigung und Ausrichtung homogene Dachflächen über das dreidimensionale Oberflächenmodell selektiert und zusammen gefasst. Als geeignet für eine Dachbegrünung wurden Flächen ausgewiesen, die maximal bis 30° geneigt sind. Flächen, die mehr als 30 ° geneigt sind, werden als ungeeignet klassifiziert und sind nicht im Kataster dargestellt. Die geeigneten Flächen wurden in Anhängigkeit ihrer Neigung in 3 Unterkategorien aufgeteit:
- Bis 5° Neigung: "Sehr gut geeignet"
- > 5° bis 10° Neigung: "Gut geeignet"
- >10° bis 30° Neigung: "Bedingt geeignet"
Einstrahlungsanalysen
Im Zuge der Einstrahlungsanalysen werden die direkte und solare Einstrahlung ermittelt. Die solare Einstrahlung ist ausschlaggebend für die Pflanzempfehlung auf dem Gründach. Über eine Ganzjahreseinstrahlungsanalyse, die als Ergebnis der Solarpotenzialanalyse bereits vorlag, ist es möglich die Jahressumme der solaren Einstrahlung genau zu ermitteln. Über die direkte Einstrahlung wird die Abschattung errechnet. Starke Minderung der direkten Einstrahlung deutet auf stark abgeschattete Bereiche hin. Diese können durch Bäume, angrenzende Gebäude oder durch Dachaufbauten verursacht werden. Auch nördlich ausgerichtete Dachflächen erreichen je nach Neigungswinkel keine direkte Sonneneinstrahlung. Zu Grunde gelegt wird der mittlere Globalstrahlungswert 1011 kWh/m² * a der im 30 jährigen Mittel auf eine horizontale Fläche im Raum Wittmund und Friesland auftrifft (Quelle: DWD).
Quelle: IP SYSCON
Potenzialermittlung Gründach
Wasserrückhaltekapazität bzw. Retentionsleistung
Die Retentionsleistung wird in Abhängigkeit der Neigung des Daches und der möglichen Substratschichtdicke ermittelt. Denn mit steigender Neigung erhöht sich die Abflussgeschwindigkeit des Wassers. Je flacher das Dach und je dicker die Substratschicht desto mehr Wasser kann zurück gehalten werden bzw. desto höher ist die Retentionsleistung. Für die geeigneten Dachflächen in der Karte wird die Menge des zurück gehaltenen Wassers je Stunde bei einem mittleren Starkregenereignis mit einer Niederschlagsmenge von 40 l/m² und einer Substratzschichtdicke von 10 cm angegeben.
CO2-Bindungskapazität
Darüber hinaus wird die durch eine Dachbegrünung erreichbare CO2-Reduktion berechnet. Die CO2-Bindungskapazität ist bei einem Gründach abhängig vom Bewuchs. Auf einer dickeren Substratschicht können dabei mehr und größere Pflanzen wachsen und somit mehr CO2 binden. Für die geeigneten Flächen in der Karte werden die CO2-Bindungspotenziale für eine Substratschichtdicke von 10 cm angegeben.
Feinstaubbindung
Gründächer sind ebenfalls in der Lage Feinstaub zu binden. Bei schwachem Wind kann ein Gründach Studien der Universität Berlin zur Folge bis zu 70 % des Feinstaubs aus der umgebenden Luft filtern.
