Potenziale für Photovoltaik an Bundesfernstraßen

Ziel des Projekts war die Entwicklung eines Werkzeugs zur Berechnung der Photovoltaik Potenziale an Bundesfernstraßen. Im Fokus standen Photovoltaikpotenziale an Lärmschutzwänden, Lärmschutzwällen, Dachflächen von Bauwerken, Parkflächen und Straßenbegleitflächen entlang von Bundesfernstraßen. Das Werkzeug ist auf allen Ebenen einsetzbar, von der Einzelobjektebene bis zur bundesweiten Analyse. Hierzu wurde innerhalb umfangreicher Simulationen ein entsprechender Geodatensatz, basierend auf BISSTRA-Daten aber auch DOM- und DLM- sowie Open Streetmap-Daten erzeugt. Dieser kann Anwendung finden, um relevante Standorte zu identifizieren, zu priorisieren und als Entscheidungshilfe für die Erschließung der zur Verfügung stehenden Potenziale dienen. Für jede Fläche sind die wesentlichen Eigenschaften installierbare Leistung sowie der spezifische Jahresertrag ausgewiesen. Grundsätzlich ist das Werkzeug sowohl für alle Straßen als auch für andere Verkehrsträger (Schiene, Wasserstraße) einsetzbar.

Der Datensatz umfasst 250.000 Flächen. Aufgrund dieses Umfangs ist die Analyse der Flächen automatisiert und erfüllt nicht den Anspruch einer detaillierten Machbarkeitsstudie. Um solche Machbarkeitsstudien auf Objektebene durchführen zu können, werden entsprechende Daten z. B. zu Naturschutz/Ausgleichsflächen aber sinnvollerweise auch zu den Eigentumsverhältnissen benötigt. Diese sollten auf den niedrigeren Aggregationsebenen vorhanden sein, standen aber für die bundesweite Analyse, also die höchste Aggregationsebene, zumindest im Rahmen dieses Projekts nicht zur Verfügung. Innerhalb der Studie wurden daher pauschale Abschlagsfaktoren für die Simulationsergebnisse ermittelt, um die Größenordnung des bundesweiten, erschließbaren Potenzials zu bestimmen. Bei diesen Abschlagsfaktoren handelt es sich um geschätzte Abschlagsfaktoren, die zusätzlich mit einer entsprechenden Unsicherheit beaufschlagt wurden. Die hier dargestellten Ergebnisse stellen daher keine Bewertung einzelner Flächen, sondern eine Abschätzung auf nationaler Ebene dar. Hier ist insbesondere zu erwähnen, dass die Eigentumsverhältnisse der Flächen und damit einhergehende Zuständigkeiten nicht berücksichtigt worden sind.
Die durchgeführten Berechnungen und damit verknüpften Ergebnisse stellen bereits eine systematische Abschichtung vom reinen technischen Potenzial dar, da weitere in der Methodik dargestellte Einschränkungen wie z. B. die vorhandene Vegetation, der minimale spezifische Jahresertrag sowie weitere Kriterien berücksichtigt worden sind.
Zusammenfassend ergeben sich mit der dargestellten Methodik inklusive der geschätzten Abschläge auf nationaler Ebene erschließbare Gesamtpotenziale im zweistelligen Gigawatt- Bereich. Der größte Anteil entfällt dabei auf die Straßenbegleitflächen (24 – 48 GWp) gefolgt von den Lärmschutzwällen (3,2 – 4,2 GWp) und den Parkflächen (1,0 – 1,2 GWp). Das Potenzial der Lärmschutzwände ist mit 0,5 – 0,6 GWp ermittelt worden. Auf den Dachflächen der untersuchten Gebäude ergeben sich ca. 0,13 – 0,14 GWp installierbare Photovoltaikleistung. Die Straßenflächen selbst, die z. B. durch Überdachungen erschlossen werden könnten, wurden in dieser Studie nicht berücksichtigt. Obwohl die Leistungspotenziale der Lärmschutzwände und der untersuchten Gebäude geringer ausfallen, kann die Erschließung dieser Potenziale äußerst attraktiv sein.

Darüber hinaus wurde bei der Belegung der Lärmschutzwände ein eher konservativer Ansatz mit Aufsätzen gewählt, um Beeinträchtigungen der Schallschutzwirkung zu vermeiden. Bei einem Teil der Lärmschutzwände könnten auch an den Seiten angebaute Konstruktionen in Betracht gezogen werden. Dies würde eine Erhöhung der installierbaren Leistung pro Meter Lärmschutzwand bedeuten, kann aber sinnvollerweise nur bei einer objektbezogenen Analyse untersucht werden.

Bei Einbeziehung der ermittelten Leistungspotenziale entlang der Bundesfernstraßen in den Kontext der Energiewende ergeben sich unter Berücksichtigung der geschätzten Abschlagsfaktoren relevante Anteile am gesamten Zubaubedarf in Deutschland von 430 GWp bis 2045 [1].