Photovoltaik – Vorläufige Ergebnisse Technisches Potenzial

 

Das technische Potenzial der Photovoltaik

Photovoltaik - Technisches PotenzialDie Karte (Bitte klicken Sie links auf die Vorschaukarte für eine vergrößerte Ansicht) zeigt die technischen Potenziale der Photovoltaik in den österreichischen Bezirken in GWh/Jahr. Bei der Berechnung der technischen Potenziale werden einerseits Gebäudeflächen (Dächer und Fassaden) und andererseits jeweils geringe Anteile von öffentlichen Flächen, landwirtschaftlichen Flächen und Flächen des Ödlandes herangezogen. Die geografische Verteilung der technischen Potenziale weist somit einerseits eine Kopplung mit dem Dauersiedlungsraum auf, andererseits nehmen auch die nicht gebäudespezifischen Flächen einen Einfluss auf die Größe der Potenziale. In diesem Sinne ergibt sich auf dem ersten Blick eine statistisch verteilte Potenzialstruktur ohne starke Gliederung. Einzig die urbanen Bereiche (mit Ausnahme von Wien) zeichnen sich durch vergleichsweise geringe Potenzialwerte aus, was im Wesentlichen auf die geringeren nicht gebäudespezifischen Flächen zurückzuführen ist.

Das gesamte technische Photovoltaikpotenzial Österreichs beträgt 71.244 GWh pro Jahr. Die Werte pro Bezirk bewegen sich dabei von 17 GWh/Jahr in Rust Stadt bis zu 3.474 GWh/Jahr in Wien. Zum Vergleich erbringt das momentan in Österreich ausgebaute Photovoltaikpotenzial eine Jahresarbeit von 25 GWhel , produziert durch eine installierte Spitzenleistung von 27,7 MWpeak (Quelle: Biermayr, Weiss, Bergmann, Fechner, Glück (2008), Erneuerbare Energie in Österreich - Marktentwicklung 2007).

Die Top 5 Bezirke in Hinblick auf das technische Potenzial der Photovoltaik sind Wien (3.474 GWh/Jahr), Spittal a.d. Drau (1.834 GWh/Jahr), Zell am See (1.655 GWh/Jahr), Gänserndorf (1.646 GWh/Jahr) und Mistelbach (1.564 GWh/Jahr).

Aus dem technischen Potenzial wird in einem nächsten Schritt das reduzierte technische Potenzial errechnet, das weitere Einschränkungen berücksichtigt.

Methodik: Vorgangsweise bei der Modellierung der technischen Photovoltaikpotenziale

Das technische Potenzial aus Photovoltaik wird als Angebotspotenzial definiert. Dabei werden modellhaft auf geeigneten Flächen Photovoltaikmodule mit einer zurzeit verfügbaren technologischen Ausstattung installiert. Die Flächen betreffen dabei Gebäudeflächen und Freiflächen unterschiedlicher Kategorien wobei stets die Voraussetzung gilt, dass eine Netzeinspeisung des produzierten Photovoltaikstroms in eine vorhandene Leitungsinfrastruktur möglich sein muss.

Bestimmte Anteile der folgenden Flächen werden bei der Berechnung des technischen Potenzials berücksichtigt:

  • Gebäudedächer (netto)
  • Gebäudefassaden (netto)
  • Anteil der infrastrukturbegleitende Flächen (Straße, Bahn)
  • Anteil der landwirtschaftliche Nutzflächen
  • Anteil des Ödlandes

Folgende generelle Annahmen wurden getätigt:

  • Die Ausrichtung der Gebäude nach Himmelsrichtungen ist immer gleichverteilt.
  • Die Altersverteilung von 4 definierten Gebäudetypen wird pro Bezirk jeweils als gleich angenommen.
  • Die Verschattung von Dächern wird vernachlässigt.
  • Dächer sind im Südsektor (das sind 50% der Dachfläche) immer nutzbar.
  • Fassaden sind im Südsektor (das sind 50% der nutzbaren Nettofassadenfläche) immer nutzbar.
  • Die Verschattung der nutzbaren Nettofassadenfläche (Fenster und Türen werden berücksichtigt) im Südsektor wird mit 25% angenommen.
  • Die maximale Ausnutzung der verschattungsfreien Nettofassadenflächen wird mit 90% angenommen.
  • Die maximale Ausnutzung der nutzbaren Nettodachflächen wird mit 90% angenommen.

Bei der Berechnung der technischen Photovoltaikpotenziale wurde folgende Vorgangsweise angewandt:

  • Es wurden 4 Gebäudetypen und jeweils 6 Bauperioden definiert, was in der Folge zu 24 Gebäudeklassen führt. Die Merkmale dieser 24 Gebäudeklassen (Gebäudegeometrie, energetische Kennzahlen, Fensterflächen, angebaute Flächen, Türen,...) werden in Anlehnung an die Arbeit von Schriefl (2007) definiert.
  • Die Anzahl der Gebäude jeder Gebäudeklasse wird für jeden Bezirk ermittelt.
  • Das Flächenpotenzial (Dächer, Fassaden) wird für jeden Bezirk ermittelt.
  • Für infrastrukturbegleitende Flächen wird ein Flächenpotenzial von 2% der von Statistik Austria ausgewiesenen Straßen- und Bahnflächen angenommen (Verkleidung von Lärmschutzwänden, Straßenbegrenzungen, Überdachungen,...).
  • Bei landwirtschaftlichen Flächen wird davon ausgegangen, dass 1% der von der Statistik Austria ausgewiesenen Fläche für die Aufstellung von PV-Modulen herangezogen werden kann (auch im Sinne einer Mischnutzung z.B. als Weidefläche und PV-Kraftwerk).
  • Für als Ödland eingestufte Flächen wird ein Anteil von 1% zur Aufstellung von PV-Modulen herangezogen, dies entspricht auch jener Fläche, welche mit einer Leitungsinfrastruktur erreicht werden kann.

Auf Basis des ermittelten Flächenpotenzials folgt die Berechnung der installierten Anlagenleistung je Gebäudeklasse und je Flächentyp.

Die Berechnung des Ertrags beruht im Weiteren auf folgenden empirisch ermittelten Ertragskennzahlen, wobei die Strahlungssummen der jeweiligen Bezirke mit berücksichtigt wurden:

  • Horizontale Aufstellung: 950 kWh/kWpeak bei G=1143 kWh/m2a
  • Vertikale Aufstellung mit Ausrichtung nach Süden: 620 kWh/kWpeak bei G=1143 kWh/m2a
  • Vertikale Aufstellung mit Ausrichtung nach Osten oder Westen: 465 kWh/kWpeak bei G=1143 kWh/m2a
  • Spezifischer Flächenbedarf einer modernen Anlage: 8,05 m2/kWpeak

Anmerkung

Bei den Ergebnissen der Modellierung muss berücksichtigt werden, dass es sich um die Anwendung eines Modells handelt. Abweichungen zur realen Situation sind deshalb möglich und können hier nicht vermieden werden. Die Ergebnisse der Modellierung erlauben dennoch eine bisher nicht dargestellte österreichweite Regionalisierung der Potenziale der Photovoltaik auf Bezirksebene.

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