Klimaschutz durch Solarenergie

Durch die Nutzung von Solarenergie kann das Sonnenlicht kostenlos und klimafreundlich in Wärme und Strom umgewandelt werden. Damit leistet sie einen wichtigen Beitrag auf dem Weg zur Klimaneutralität.

Pro Quadratmeter und Jahr stellt uns die Sonne ungefähr 1.000 Kilowattstunden Energie zur Verfügung. Das ist ein Vielfaches der vom Menschen benötigten Energiemenge. Die Umwandlung von Sonnenlicht in Wärme oder Strom geschieht dabei umweltfreundlich, ohne die Emission des klimagefährdenden CO2.

Zum Einsatz kommt Solarenergie sowohl bei privaten Häusern als auch im gewerblichen Bereich oder bei Immobilien der kommunalen Verwaltung oder auch auf größeren Freiflächen.

Solarenergie für private Haushalte

Private Hauseigentümer*innen können Sonnenenergie sinnvoll nutzen, indem sie Solaranlagen zur Stromerzeugung, Wärmeerzeugung oder Warmwasseraufbereitung nutzen. Ob sich Ihr Dach für eine Solaranlage eignet, können Sie über das Solardach-Kataster herausfinden.

Thermische Solaranlagen können entweder das Trinkwasser erwärmen und / oder zusätzlich die Heizung unterstützen. Sie bestehen aus den Solarkollektoren, der Solarstation mit Pumpen und Regelung und dem Warmwasser-Schichten-Speicher.

Die Solarkollektoren sind auf südost- über süd- bis südwestorientierte Dachflächen integrierbar. Die Dachneigung sollte zwischen 20 und 70 Grad betragen, abhängig je nach Nutzart (flachere Winkel für die Warmwasserbereitung, steile Winkel wenn die Heizung unterstützt werden soll).

Grafik: Schema einer thermischen Solaranlage zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung
Thermische Solaranlage

Solaranlagen zur Warmwasserbereitung werden so ausgelegt, dass sie in den Sommermonaten (Mai bis August) den Warmwasserbedarf vollständig decken. In den Übergangszeiten und im Winter wird das Strahlungsangebot dann zur Vorwärmung des Wassers und ggf. zur Heizungsunterstützung genutzt.
Über das Jahr gesehen kann der Energiebedarf für die Warmwasserbereitung zu ca. 60 Prozent und für die Heizungsunterstützung zu ca. 20 Prozent
durch Solarthermie gedeckt werden.

Bei Einsatz von solarthermischen Anlagen zur Trinkwassererwärmung rechnet man bei Einfamilienhäusern mit 1,5 Flachkollektorfläche pro Person und 1,25 m² bei Vakuum-Röhrenkollektoren.

Für eine Heizungsunterstützung kann man von 2,25 m² pro Person für Flachkollektoren und 1,75 m² für Vakuum-Röhrenkollektoren ausgehen.

Als notwendiges Speichervolumen geht man vom zweifachen des täglichen Warmwasserbedarfs aus, dies sind ca. 80 - 100 Liter pro Person und Tag. Diese Menge reicht dann aus, um auch ein oder zwei sonnenärmere Tage überbrücken zu können. Soll der Speicher auch noch zur Heizungsunterstützung dienen, muss dieser größer dimensioniert werden. Am besten wirkt eine Kombination aus Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung, so können zusätzlich bis zu 20 Prozent Energie jährlich eingespart werden.

Typische Einfamilienhausanlagen bestehen aus 8 bis 12 m² Hochleistungskollektoren mit 600 - 1000 Liter Solarschichtenspeicher für eine Kombi-Lösung.
Durch die Bundesförderung für Effiziente Gebäude 2021 gibt es 30 Prozent Förderung auf die Investitionskosten, wenn die geplante Solarthermie-Anlage beim BAFA gelistet ist und einen Mindestinvestitionsbetrag von 2.000 Euro überschreitet.

Unter Solarstromanlagen oder auch Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlagen) versteht man die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom. Die Umwandlung erfolgt durch Solarzellen, die in einem Solargenerator zusammengeschaltet sind.

Da die Solarstromerzeugung und der Stromverbrauch meist nicht gleichzeitig stattfinden, nutzt man das öffentliche Netz zum Ausgleich. Hierfür wird der vom Solargenerator erzeugte Gleichstrom in einem Wechselrichter in den üblichen Netzwechselstrom (230 Volt, 50 Hertz) umgewandelt und über einen Zähler in das öffentliche Netz eingespeist. Die elektrischen Verbraucher im Haus beziehen dann ihren Strom wie gewohnt über einen Sicherungskasten und den Bezugszähler aus dem öffentlichen Netz.

Da der Eigenverbrauch des selbst erzeugten Solarstroms seit einiger Zeit mit besonderen Solar-Vergütungen nach dem Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) bedacht wird, empfiehlt sich ein zusätzlicher Zähler zur Ermittlung des selbst verbrauchten Solarstromanteils.

Grafik mit Schema einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage
Schema einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage

Bei guten Verhältnissen, das heißt Südorientierung, Neigungswinkel zwischen 30 und 45 Grad und Verschattungsfreiheit, können Photovoltaik-/ Solarstromanlagen pro Kilo-Watt-peak (kWp) installierter Leistung, etwa 900 Kilowattstunden (kWh) Strom pro Jahr erzeugen. Für eine 1.000 Watt-Anlage benötigt man ca. 6 m² Dachfläche. Ein mit energiesparenden Geräten ausgestatteter Haushalt kann bereits mit einer 2 kWp-Anlage in der Jahresbilanz genauso viel Strom erzeugen, wie er verbraucht.

Mit zunehmender Anlagengröße sinken die spezifischen Kosten für Installation, Anlage und Versicherung, so dass große, eventuell gemeinschaftlich gebaute Anlagen günstiger werden. Dabei ist jedoch zu beachten, dass für Anlagen bis 10 kWp andere Einspeisevergütungen gelten (bis 40 kWp ist eine andere Stufe, sowie bis 100 kWp).

Besonders sinnvoll ist die Kombination von Photovoltaik-Anlagen mit einer Wärmepumpe (wobei hier jedoch Flächenheizungen benötigt werden). Da die Wärmepumpe auch zu Zeiten läuft, wenn niemand Zuhause ist, können so bisher ungenutzte kWh eigenen Solarstroms tagsüber für die Raumerwärmung genutzt werden.


Mieterstrom – Kieler Dächer erzeugen klimafreundlichen Strom für Ihre Mieter*innen

Beim sogenannten Mieterstrom kommt eine Solaranlage auf dem Dach des vermieteten Wohngebäudes zum Einsatz, deren erzeugte Energie (max. 100 kWp) von den Bewohner*innen selbst genutzt und nicht in das Stromnetz eingespeist wird. Für die Mieter*innen bedeutet das Planungssicherheit hinsichtlich des Strompreises und für Vermieter*innen eine Wertsteigerung der Immobilie sowie Erlöse durch die Stromlieferung. Darüber hinaus leisten Mieterstromanlagen einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz, da durch die lokale Stromerzeugung aus Sonne keine CO2-Emissionen anfallen.

Das Mieterstromgesetz sieht eine Förderung von Mieterstromprojekten vor, so dass sich deren Installation für Vermieter*innen lohnt. So können Mieterstromprojekte - insbesondere in den verdichteten Stadtteilen der Landeshauptstadt Kiel – einen Beitrag zum Ausbau erneuerbarer Energien beitragen.
Vorteile:

  • Unterstützung der Energiewende
  • Einsparung von Energiekosten
  • Wertsteigerung der Immobilie
  • Erlöse durch Mieterstrom (bzw. durch Verpachtung der Dachfläche, falls der Mieterstrom nicht selbst realisiert wird)

Weitere Infos bei der Verbraucherzentrale

Mieterstromprojekt der BENEG in der Danewerkstraße

Seite Juni 2021 beziehen die Bewohner*innen der Danewerkstraße 10 in Kiel ihren Strom aus Sonne vom eigenen Dach und sparen so rund zehn Prozent der Stromkosten. Außerdem fällt der CO2-Ausstoß aufgrund der neuen Stromquelle 7,5 Tonnen pro Jahr geringer aus.

Auf dem Dach des Mehrfamilienhauses wurde eine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) mit einer Leistung von 22,6 kWp (Kilowatt Peak) installiert. Die 20 Wohnungen profitieren nun von rund 19.000 kWh klimafreundlichem Mieterstrom pro Jahr.

Initiiert wurde das erste Mieterstromprojekt im Kieler Stadtgebiet durch die Eigentümergemeinschaft. Diese hat der Energiegenossenschaft Bürgerenergie Nord (BEN) das Dach des Wohngebäudes für die PV-Anlage zur Verfügung gestellt. Die BEN hat die Anlage installiert und betreibt diese. Sie liefert den günstigen und klimafreundlichen Strom an die Mieter*innen. Darüber hinaus können alle Beteiligten sich durch das Zeichnen von Genossenschaftsanteilen am Projekt beteiligen. Um mögliche Versorgungslücken zu vermeiden, bietet die BENEG optional Ökostrom aus dem Stromnetz an.

Die Stadt Kiel fördert das Projekt als Leuchtturm für Klimaschutz aus dem Klimaschutzfonds. Haus und Grund unterstützt als Hausverwaltung, die für das Gebäude in der Danewerkstraße zuständig ist, die Umsetzung des Mieterstrommodells – vor allem durch die Kommunikation und Ansprache der Mieter*innen.


Stadtwerke Kiel unterstützen bei Solaranlagen "Weil mein Dach mehr drauf hat." –

Mann vor Haus mit Solaranlage
Quelle: Stadtwerke Kiel AG

Die Stadtwerke Kiel AG bieten Haus- und Wohnungseigentümer*innen ein attraktives Angebot für Photovoltaikanlagen zum Festpreis. Der Vorteil: Sie bekommen die komplette Anlage aus einer Hand und haben kaum zusätzlichen Aufwand.

In vielen Fällen lohnt sich die Installation einer Photovoltaikanlage auf dem Dach eines Wohnhauses, da Sie dadurch unabhängiger von schwankenden Strompreisen werden. Darüber hinaus amortisieren sich die Kosten meist bereits nach wenigen Jahren.

Auf der Kampagnenseite der Stadtwerke können Sie anhand einer Checkliste herausfinden, ob eine PV-Anlage für Sie und Ihre Immobilie in Frage kommt und mit welcher Ersparnis an CO2 und Kosten Sie rechnen können.


Solar-Check Verbraucherzentrale

Die Verbraucherzentrale bietet für private Haus- und Wohnungseigentümer sowie private Vermieter einen Solar-Check an. Dabei werden in 1,5 Stunden Ihr Dach unter die Lupe genommen, die Ausrichtung und die Verschattung bewertet sowie die Anschlussmöglichkeiten im Haus begutachtet.

Abschließend erhalten Sie einen Bericht mit Informationen zu den Möglichkeiten einer Warmwasserbereitung oder Wärmeerzeugung durch eine solarthermische Anlage. Dazu gibt es eine unabhängige Empfehlung, was für eine Photovoltaik-Anlage zum Haus passen würde und welche Fördermöglichkeiten ggf. beantragt werden können.


Das Kieler Solardach-Kataster

Die Landeshauptstadt Kiel betreibt ein Solardachkataster für das Kieler Stadtgebiet, anhand dessen sich ermitteln lässt, wie gut sich ein Dach für die Nutzung von Sonnenenergie eignet. Berücksichtigt werden dabei sowohl die Ausrichtung des Daches als auch dessen Verschattung.

Screenshot vom Solardach-Kataster
Ausschnitt aus dem Solardach-Katasterfür Kiel

Die im Juni 2011 fotografierten Dachflächen bilden durch verschiedene Farben vier Kategorien ab: sehr gut für Solaranlagen geeignet, gut geeignet, geeignet oder ungeeignet. Hauseigentümer*innen können dadurch besser und schneller feststellen, ob die Investition in eine Solaranlage für sie in Frage kommt.

 
Die Satzung der Landeshauptstadt Kiel über die Ermittlung und Veröffentlichung des Solarpotentials der Dachflächen im Kieler Stadtgebiet (Solardachkatastersatzung) vom 14. Februar 2011 finden Sie hier.
 

Eigentümer*innen der abgebildeten Häuser und Grundstücke sowie Inhaberinnen und Inhaber grundstücksgleicher Rechte (Erbbaurechte) sowie Eigentümer*innen und Gemeinschaften nach dem Wohnungseigentumsgesetz können gegen die Veröffentlichung der sie betreffenden Informationen Widerspruch einlegen. Die entsprechenden Daten werden dann nicht veröffentlicht.

Den Widerspruch unter Angabe der postalischen Adresse des Gebäudes können Sie einlegen entweder per Brief an die Landeshauptstadt Kiel,  Amt für Bauordnung, Vermessung und Geoinformation, Fleethörn 9, 24103 Kiel oder per E-Mail an .

Für das Solarpotenzialkataster der Landeshauptstadt Kiel, auch Solardachkataster genannt, ist im Juni 2011 zunächst ein Bildflug zur Erhebung geeigneter Quellendaten durchgeführt worden. Die aufgenommenen Stereo-Luftbilder dienen einerseits der Erstellung einer stadtweiten Luftbildkarte (eines so genannten "Orthophotomosaiks") und sind außerdem die Grundlage für die photogrammetrische Auswertung zur 3D-Modellierung der Dachlandschaft.

Zunächst wurden aus den Stereo-Luftbildern die Dachflächen kartiert und für jede Teilfläche anschließend die Dachneigung, Dachausrichtung und Flächengröße ermittelt. Für die Detailflächenanalyse wurde eine Kachelgröße von 1 Meter x 1 Meter in der Dachfläche festgelegt.

Zur Berechnung aller auftretenden Verschattungen im Verlauf eines Jahres wurde ein aus den Stereo-Luftbildern erstelltes digitales Oberflächenmodell (aus der 3D-Punktwolke) verwendet. Hierbei wurden die Verschattung durch Nachbargebäude, Dachaufbauten, das Gelände und die Vegetation berücksichtigt.

Eine weitere Datenquelle waren für Kiel gültige Angaben zu den mittleren Monats- und Jahressummen der Globalstrahlung auf eine horizontale Normfläche von 1m² (in kWh/a*m²) des Deutschen Wetterdienstes (DWD) aus den Jahren 1981 bis 2010. Als Globalstrahlung wird die Summe aus direkter und diffuser solarer Strahlung bezeichnet.

Für Kiel beträgt die vom DWD für die Jahre 1981 bis 2010 angegebene mittlere jährliche Globalstrahlungssumme auf eine horizontale Einheitsfläche 984 kWh/m²*a. Für eine am Standort Kiel optimal ausgerichtete Einheitsfläche wurde daraus eine mittlere jährliche Sonnenenergie-Einstrahlung von 1.166 kWh/m²*a berechnet.

Aus diesen Quellendaten wurde für jede Dachteilfläche eine detaillierte Solarpotenzialanalyse durchgeführt, die die Dachneigung, Dachausrichtung, Flächengröße, Verschattung und das Mittel der lokalen jährlichen Globalstrahlungssummen der vergangenen 30 Jahre berücksichtigt.


  • Sehr gut geeignet: mehr als 1.020 kWh/m²*a
  • Gut geeignet: 870 bis 1.020 kWh/m²*a
  • Geeignet: 800 bis 870 kWh/m²*a
  • Nicht geeignet: weniger als 800 kWh/m²*a

Gründächer sowie Parkdächer wurden als ungeeignet eingestuft.

Für eine wirtschaftliche Nutzung zur Installation von Photovoltaik-Anlagen werden nur Flächen mit einer Mindestgröße von 15 Quadratmetern als geeignet angenommen. Kleinere Flächen wurden als ungeeignet eingestuft. Für Solarthermie sind unter Umständen auch Flächen unter 15 Quadratmetern geeignet.

Zu beachten ist, dass für eine zuverlässige Einschätzung der Eignung einer Dachfläche nicht nur die Solarpotenzialanalyse, sondern auch eine detaillierte Betrachtung der Vor-Ort-Situation herangezogen werden muss.

Relevant ist beispielsweise auch die Feinstruktur der Dachfläche. Das heißt, Dachgauben, Dachterrassen, Dachaufbauten, Schornsteine, Dachfenster, Antennen etc. müssen im Einzelfall nicht nur für die Verschattungsanalyse, sondern auch für die installationstechnische Planung berücksichtigt werden. Denn diese Elemente beeinflussen maßgeblich die tatsächlich solar-bautechnisch nutzbaren Flächenanteile.

Auch muss sichergestellt sein, dass die Dachkonstruktion eine ausreichende Tragfähigkeit für Solarmodule aufweist.

Bei Solaranlagen handelt es sich um bauliche Anlagen gemäß Landesbauordnung Schleswig-Holstein (LBO SH). Nach § 63 (1) 2.c LBO gehören Solaranlagen zu Anlagen der technischen Gebäudeausrüstung und sind in dem dort beschriebenen Maß verfahrensfrei, das heißt nicht baugenehmigungsbedürftig.

Es kann jedoch folgende planungs-, bau- und denkmalrechtliche Gründe geben, die die Installation einer Solaranlage genehmigungsbedürftig machen beziehungsweise nicht zulassen:

  • Das Gebäude ist ein Kulturdenkmal oder liegt im Umgebungsschutzbereich eines Kulturdenkmals. In diesem Fall gibt die Untere Denkmalschutzbehörde Auskunft.
  • Das Gebäude liegt im Bereich einer Erhaltungssatzung und Bedarf einer Genehmigung nach § 173 BauGB. Für diesen Fall gibt es Auskünfte beim Bauordnungsamt und beim Stadtplanungsamt.
  • Das Gebäude liegt im Bereich eines Bebauungsplans, der die zulässige Bedachung festsetzt. Auskünfte erteilen auch hier das Bauordnungsamt und das Stadtplanungsamt. Ein Antrag auf Befreiung von den Festsetzungen des Bebauungsplans ist beim Bauordnungsamt zu stellen.
  • Das Gebäude liegt in einem Gebiet gemäß Baunutzungsverordnung, dass keine gewerbliche Nutzung von Solaranlagen zulässt. Auskünfte erteilt das Bauordnungsamt.
  • Die geplante Solaranlage übersteigt die in § 63 (1) 2.c LBO definierten Maße und bedarf einer planungsrechtlichen Prüfung hinsichtlich der Zulässigkeit und einer Baugenehmigung. Auskünfte erteilt das Bauordnungsamt.




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Landeshauptstadt Kiel
Amt für Bauordnung, Vermessung und Geoinformation
Rathaus, Fleethörn 9
24103 Kiel


 

Solarenergie-Nutzung

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Umweltschutzamt
Holstenstraße 108
24103 Kiel