Solarthermie - Vorläufige Ergebnisse technisches Potenzial

Das technische Potenzial der Solarthermie

Solarthermie - Technisches PotenzialDie Karte (Bitte klicken Sie links auf die Vorschaukarte für eine vergrößerte Ansicht) zeigt das technische Potenzial der Solarthermie in den österreichischen Bezirken in GWh/Jahr. Bei der Berechnung des technischen Potenzials werden Gebäudeflächen (Dächer und Fassaden) und geringe Anteile der Gartenflächen herangezogen, da die Erzeugung der solaren Wärme und der korrespondierende Wärmebedarf (Raumwärme und Warmwasserbereitung aber auch gewerbliche Niedertemperatur-Prozesswärme) räumlich gekoppelt sind. Die geografische Verteilung der technischen Potenziale der Solarthermie weist damit auch eine deutliche Kopplung mit dem Dauersiedlungsraum auf. Deutlich zu erkennen ist dies im Fall des Großraumes Wien, des Großraumes Graz und des Großraumes Salzburg.

Das gesamte technische Solarthermiepotenzial Österreichs beträgt 184.888 GWh pro Jahr. Die Werte pro Bezirk bewegen sich dabei von 84 GWh/Jahr in Rust Stadt bis zu 19.134 GWh/Jahr in Wien. Zum Vergleich erbringt das momentan in Österreich ausgebaute Solarthermiepotenzial eine Jahresarbeit von 1.200 GWhthermisch , produziert durch eine installierte Leistung von 2,5 GWthermisch was einer Kollektorfläche von 3,6 Mio.m2 entspricht (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 (19.134 GWh/Jahr), Graz Stadt (4.291 GWh/Jahr), Graz Umgebung (3.925 GWh/Jahr), Baden (3.644 GWh/Jahr) und Innsbruck Land (3.399 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 Solarthermiepotenziale

Das technische Potenzial der Solarthermie wird als Angebotspotenzial definiert. Da angenommen wird, dass im gegenständlich diskutierten Beobachtungszeitraum in Österreich keine nennenswerte Verstromung von solarthermischer Energie erfolgt, ist das gesamte solarthermische Potenzial ein Wärmepotenzial. Die Wärme wird hierbei als Niedertemperaturwärme (Heizung, Warmwasserbereitung, solare Kühlung und Niedertemperatur Prozesswärme) genutzt. Bei der Nutzung solarer Wärme wird immer vorausgesetzt, dass das solarthermische Potenzial einen engen räumlichen Bezug zur Wärmenachfrage haben muss, da Wärme nicht über weite Distanzen transportiert werden kann. Dynamische Effekte (Angebots- und Nachfragelastgänge) werden bei der Analyse des technischen Potenzials nicht betrachtet. Das technische Potenzial berücksichtigt die momentan verfügbaren Kollektor- u. Speichertechnologien und deren Effizienz anhand empirisch ermittelter Jahreserträge.

Zur Berechnung der solar thermischen Potenziale wurden folgende Annahmen getroffen:

Folgende Flächen werden für die Kalkulation der Solarthermiepotenziale untersucht:

  • Gebäudedächer (Nettoflächen)
  • Gebäudefassaden (Nettoflächen)
  • Geringe Anteile der Gartenflächen

Folgende generelle Annahmen wurden (auch in Hinblick auf die verfügbaren Daten) getroffen:

  • Die Ausrichtung der Gebäude nach Himmelsrichtungen ist immer gleichverteilt.
  • Die Altersverteilung der unterschiedlichen Gebäudetypen ist jeweils pro Bezirk gleich.
  • 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 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.
  • Gärten in der unmittelbaren Umgebung von Häusern werden mit einem Flächenpotenzial von 5% der Gartenfläche berücksichtigt.

Die Vorgangsweise bei der Berechnung der theoretischen Potenziale ist:

  • Es werden 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, Gärten) wird für jeden Bezirk ermittelt.
  • Berechnung der installierten Anlagenleistung

Berechnung des Anlagenertrages unter Berücksichtigung empirisch ermittelter Ertrags-Kennwerte und der Strahlungssummen der Bezirke, wobei folgende Grundannahmen getroffen wurden:

  • Strahlungssumme horizontal: 550 kWh/m2a bei G=1097 kWh/m2a
  • Strahlungssumme vertikal Süd: 359 kWh/m2 bei G=1097 kWh/m2a
  • Strahlungssumme vertikal Ost/West: 269 kWh/m2 bei G=1097 kWh/m2a

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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