Welche Gebäudedächer eignen sich für Solaranlagen und wo sind bereits Solaranlagen installiert? Antworten liefert eine Karte, die das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt hat. Dazu haben die Forschenden aktuelle Luftbilder und Geobasisdaten mit Methoden des maschinellen Lernens verarbeitet.
Sie konnten so für den gesamten Bestand von rund 20 Mio. Gebäuden Solarenergie-Potenziale ermitteln, darunter in Metropolen wie Berlin, Hamburg und Köln, aber auch mittelgroßen Städten wie Magdeburg, Mainz oder Schwerin. Die Karte zeigt auch an, welche Leistung mit Solaranlagen an bestimmten Standorten möglich ist.
"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", wird Anke Kaysser-Pyzalla, Vorstandsvorsitzende des DLR, in einer Presseaussendung zitiert. Die satellitengestützten Informationen sollen die Energiewende unterstützen.
Um die aktuelle Situation in Deutschland darzustellen, werten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mehrere Terabyte an Daten aus und kombinieren sie. Dazu gehören digitale, verzerrungsfreie Luftbilder mit einer Auflösung von 20 Zentimetern sowie hochaufgelöste Oberflächenmodelle mit einer Auflösung von einem Meter, die das Bundesamt für Kartografie und Geodäsie zur Verfügung stellt.
Verfahren mit künstlicher Intelligenz
"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", erklärt Projektleiterin Annekatrin Metz-Marconcini. Das DLR habe dazu ein Verfahren entwickelt, das künstliche Intelligenz nutze.
"Damit können wir weltweit Dächer mit verbauten Solarpaneelen aus hochaufgelösten Fernerkundungsdaten identifizieren", so Metz-Marconcini weiter. In Deutschland haben die Forscher zudem das Marktstammdatenregister einbezogen.
Potenzial für Freiflächen
Das "EO Solar" genannte Forschungsprojekt nutzt dabei keine Gebäudemodelle, sondern digitale Oberflächenmodelle des Geländes, wie sie mit Hilfe von Flugzeugen und Satelliten erzeugt werden. Diese Modelle berücksichtigen automatisch Verschattungen durch Bäume und das umgebende Gelände.
Darüber hinaus könne das Verfahren auf Länder ausgeweitet werden, die nicht über Gebäudemodelle verfügen. Auch das Solarenergie-Potenzial von Freiflächen lässt sich laut der DLR-Forscher so berechnen und in der Planung berücksichtigen.
Gezielte Förderung
Im Gegensatz zu bestehenden Solarkatastern der Bundesländer, Landkreise oder Gemeinden, die sich im Informationsgehalt oft unterscheiden, nicht sehr detailliert sind oder auf bestimmte Gebiete beschränken, bildet der DLR-Solaratlas das ganze Land aktuell und systematisch ab. Er bietet damit politischen Entscheidungsträgern und Planern eine Grundlage, um zum Beispiel den Ausbau von Solaranlagen gezielt zu fördern.
Eine ähnliche Karte haben die DLR-Forschenden bereits im Rahmen eines ESA-Projekts für Österreich erstellt. Aus Datenschutzgründen ist eine Kartierung des Solarausbaus für einzelne Gebäude auf einer öffentlich verfügbaren Webseite in Deutschland nicht möglich. Deshalb wird der Solarausbau auf Gemeinde-, Landkreis- oder Bundeslandebene gezeigt. (jk)
Die Ergebnisse für ganz Deutschland sind unter eosolar.dlr.de öffentlich zugänglich.
