Welche Gebäudedächer eignen sich für Solar-Anlagen? Und welche Leistung ist wo möglich? Das zeigt eine Karte, die das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt entwickelt hat. 

 

Die Forschenden des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben aktuelle Luftbilder und Geo-Basisdaten mit Methoden des Maschinellen Lernens (ML) verarbeitet. Auf diese Weise ermittelten sie für den gesamten Bestand von rund 20 Millionen Gebäuden Solarenergie-Potenziale, wie etwa für Berlin, Dresden, Düsseldorf, Erfurt, Frankfurt am Main, Hamburg, Köln, Magdeburg, Mainz, München, Schwerin und Stuttgart.

„Um effektive Strategien und Instrumente zum Ausbau von Solaranlagen auf Dächern zu entwickeln und umzusetzen, benötigen Entscheidungsträger genaue Informationen zum aktuellen Bestand und zum Ausbaupotenzial“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla, Vorstandsvorsitzende des DLR. „Die satellitengestützten Informationen, die das DLR bereitstellt, unterstützen die Energiewende. Damit werden sie zum Treiber für innovative Produkte und Geschäftsmodelle. Der Solaratlas des DLR verdeutlicht, wie Erdbeobachtung erfolgreich für den Klimaschutz und einen nachhaltigen Ausbau der Energiegewinnung eingesetzt wird.“

Um die aktuelle Situation in Deutschland darzustellen, werten die Wissenschaftler im Projekt „EO Solar“ mehrere Terabyte an Daten aus und kombinieren sie. Dazu gehören digitale, verzerrungsfreie Luftbilder mit einer Auflösung von 20 Zentimetern sowie hochaufgelöste Oberflächen-Modelle mit einer Auflösung von 1 Meter, die das Bundesamt für Kartografie und Geodäsie bereitstellt.


Projektleiterin Dr. Annekatrin Metz-Marconcini erklärt: „Um das aktuelle Ausbaupotenzial für Solarenergie zu beschreiben, berechnen wir die mögliche elektrische Leistung anhand der Sonnenstunden, der Strahlungsintensität, der Ausrichtung der Dachflächen sowie der Verschattung durch benachbarte Gebäude oder Vegetation.“ Darüber hinaus habe das DLR ein Verfahren entwickelt, das künstliche Intelligenz nutzt. „Damit können wir weltweit Dächer mit verbauten Solarpaneelen aus hochaufgelösten Fernerkundungsdaten identifizieren. In Deutschland haben wir das Marktstammdatenregister einbezogen. Die Datenbank enthält tagesaktuell alle angemeldeten Solaranlagen“, so Metz-Marconcini.

„EO Solar“ nutzt keine Gebäudemodelle, sondern digitale Oberflächen-Modelle des Geländes, wie sie mithilfe von Flugzeugen und Satelliten erzeugt werden. Diese Modelle berücksichtigen automatisch Verschattungen durch Bäume und das umgebende Gelände. Darüber hinaus lässt sich das Verfahren auf Länder ausweiten, die nicht über Gebäudemodelle verfügen. Auch das Solarenergie-Potenzial von Freiflächen lässt sich so berechnen und in der Planung berücksichtigen.
  Detaillierter als Solarkataster der Bundesländer

Im Gegensatz zu bestehenden Solarkatastern der Bundesländer, Landkreise oder Gemeinden, die sich im Informationsgehalt oft unterscheiden, nicht sehr detailliert sind oder sich auf bestimmte Gebiete beschränken, bildet der DLR-Solaratlas das ganze Land aktuell und systematisch ab. Laut DLR bietet er damit Politikern und Planern eine Grundlage, um den Ausbau von Solaranlagen gezielt zu fördern.