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Berechnung Solarpotenzial

Um innerhalb des Baugebiets aktuelle Dachflächen zu erhalten, wird eine Luftbildbefliegung durchgeführt. Aus diesen Bildern werden in einem halbautomatischen Verfahren dreidimensionale Gebäudedächer und die aktuelle Geländeoberfläche extrahiert. Diese Oberfläche ist notwendig, um eine Verschattungsanalyse mit der aktuellen Bebauung und Vegetation durchzuführen.

In der nachfolgenden Bestrahlungssimulation wird ein durchschnittlicher Globalstrahlungswert für die betroffene Gemeinde verwendet, der über das Meteoschweiz (Heliosat) abgerufen wird. Diese Berechnung beruht auf langjährigen Beobachtungen verschiedener Wetterstationen. Für die betroffene Gemeinde wird so für eine optimal ausgerichtete und unverschattete Fläche ein jährlicher Globalstrahlungswert ermittelt.

Aus dem erzeugten Oberflächenmodell und den Gebäudegrundrissen werden anschliessend die Konturen der Dachflächen automatisch abgeleitet. Dabei werden kleinere Dachaufbauten, Kamine und Dachfenster nicht berücksichtigt, sondern lediglich die Hauptdachflächen, welche meist auch für eine allfällige Installation von Solaranlagen in Frage kommen.

Im letzten Berechnungsschritt werden die extrahierten Dachflächen mit simulierten Sonnenstrahlen beleuchtet. Diese Bestrahlungssimulation erfolgt im 2h-Intervall über ein ganzes Jahr. Dabei werden die auftreffenden Sonnenstrahlen pro Dachfläche aufsummiert, so dass für jede Dachfläche der jeweilige Globalstrahlungswert ermittelt werden kann. Mit dieser Methode wird neben Ausrichtung und Neigung eines Daches auch die Verschattung sowohl durch umliegende Bäume und Gebäude als auch durch die Topografie (Hügel und Berge) berücksichtigt.

Die Flachdächer (neigung 0°) werden dabei speziell behandelt. Solche Dachflächen kommen für eine Aufständerung einer Solaranlage in Frage, bei der die Module optimal ausgerichtet werden können (Azimut Süd, Neigung 31°). Dabei muss jedoch beachtet werden, dass bei aufgeständerten Modulen nur ungefähr die Hälfte der Dachfläche ausgenutzt werden kann, um eine gegenseitige Verschattung zu vermeiden.

Anhand des Globalstrahlungswertes können schliesslich unter anderem Ertragswerte für Photovoltaik und Solarthermie abgeleitet werden. Dabei werden folgende Standardwerte für die Wirkungsgrade verwendet:

Modulwirkungsgrade Photovoltaik: 15%, Systemwirkungsgrad Solarthermie: 50%
Perfomance Ratio: 78%

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