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Solaranlagen 2022

Kartenbeschreibung

Insgesamt werden in beiden Karten 19.615 Einzelanlagen, davon 8.201 Solarthermie- (31.12.2021) und 11.414 PV-Anlagen (16.03.2022), dargestellt. Dabei handelt es sich ausschließlich um solche Anlagen, die bei den verschiedenen Förderinstitutionen bekannt sind. Es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass damit mehr als 90 % aller existierenden Anlagen Berlins zum Zeitpunkt der je nach Anlagenart differierenden Erfassungsstände bekannt sind.

Einen eigenen, hier nicht erfassten Datenbestand bilden die sogenannten PV-Inselanlagen, also z.B. solarbetriebene Parkautomaten oder Beleuchtungsanlagen und ähnliche netzferne Systeme.

Karte 08.09.1 Photovoltaik (PV)

In Berlin sind mit Stand 16.03.2022 11.414 PV-Anlagen registriert, wovon die ganz überwiegende Anzahl Kleinanlagen unter 30 kW ausmachen (10.606) und nur 188 größere Anlagen (> 100 kW) vorhanden sind. Sie haben eine installierte Leistung von insgesamt etwa 160.700 kW, wovon auf die genannten größeren Anlagen etwa ein Drittel (etwa 49.700 kW) der Gesamtleistung in Berlin fallen. Mit Abstand die meisten Anlagen und die größte Gesamtleistung befinden sich in den drei Bezirken Marzahn-Hellersdorf, Treptow-Köpenick und Pankow mit Anlagenzahlen zwischen 1.668 und 2.213. Hinsichtlich der installierten Leistung fällt auch der Bezirk Tempelhof-Schöneberg mit 15,32 MW auf, hier wird die deutlich geringere absolute Anlagenzahl durch einzelne Anlagen mit hoher installierter Leistung ausgeglichen. Bei Betrachtung der feinräumigeren Ebene der Postleitzahlbereiche zeigt sich, dass die randstädtischen Einzelhaussiedlungen mit ihrer hohen absoluten Anlagenzahl die meisten PLZ-Bereiche mit Leistungen größer 1.000 kW stellen.

Tab. 3: Anzahl der PV-Anlagen und die installierte Anlagenleistung in den Bezirken Berlins (Erfassungsstand 16.03.2022, Stand der Stromeinspeisung 31.12.2018)

Da die Anlagen oft mehr Strom produzieren als zur Eigenversorgung benötigt wird, wird der überschüssige Strom ins Stromnetz eingespeist. In Berlin macht dies etwa die Hälfte des PV-Stroms aus. Dabei hat sich die eingespeiste Menge seit 2012 kontiniuerlich von ca. 43 GWh in 2012 auf den höchsten Wert von 69,8 GWh in 2018 gesteigert (siehe Abb. 3). Im Jahr 2016 ist für Berlin ein geringfügiger Rückgang feststellbar. Von t 2012 bis Ende 2018 haben die Bezirke Marzahn-Hellersdorf (+127 ), Reinickendorf (+120 %) und Mitte (+83) die größten Zunahmen verzeichnet. Die absolut höchsten Mengen an Strom speisen entsprechend dem aktuellen Datenstand die Bezirke Marzahn-Hellersdorf (11.325,4MWh) und Treptow-Köpenick (8.596,04MWh) ein (vgl. Tab. 3). Deutlich ist ein Schwerpunkt der Stromeinspeisung in den nördlichen und östlichen Bezirken zu erkennen. In Friedrichshain-Kreuzberg wird am wenigsten Strom in das Netz eingespeist, dort befinden sich aber auch die wenigsten Anlagen mit einer geringen Gesamtleistung. Auf der kleinteiligeren Ebene der Postleitzahlenbereiche heben sich, wie bereits bei der installierten Leistung der Anlagen, erwartungsgemäß wieder deutlich die durch Einzelhausbebauung geprägten Wohngebiete hervor. Der Postleitzahlbereich mit der höchsten Stromeinspeisung zum Erfassungsjahr 2018 war jedoch das zentraler gelegene Gebiet 10365 westlich des Zentralfriedhofes Friedrichsfelde mit rund 3.063 MWh. Die dort installierte Leistung steht mit 4.190 kW ebenfalls im „Ranking“ im Spitzenfeld der auf die Postleitzahlgebiete Berlins aggregierten PV-Leistungen.

Abb. 4: Stromeinspeisung der Photovoltaikanlagen auf der Ebene der Bezirke Berlins (Erfassungsstand 31.12.2018)

Die relativen Deckungsraten der Photovoltaik schwanken in den Bezirken zwischen 3,82 % in Charlottenburg-Wilmersdorf und 15,79 % in Marzahn-Hellersdorf (vgl. Tab.4).

Die ermittelten relativen Deckungsraten zwischen Potenzial und Bestand für die Bezirke und Postleitzahlengebiete fallen auf den ersten Blick verhältnismäßig niedrig aus. Die Gründe dafür liegen jedoch in der Abweichung des theoretisch berechneten vom technisch realisierbaren Potenzial, die, um verlässliche Aussagen treffen zu können, im Einzelnen durch weitere Untersuchungen und Berechnungen konkretisiert werden müssten.

Im Gegensatz zur Darstellungsebene der Bezirke sind auf der kleinteiligeren Ebene der Postleitzahlbereiche weitaus höhere Deckungsraten (> 20 %) sichtbar. Dazu gehören nicht nur Postleitzahlgebiete in den beiden Bezirken mit den höchsten Deckungsraten (Marzahn-Hellersdorf und Treptow-Köpenick), sondern auch Gebiete in den Bezirken Reinickendorf, Pankow und Tempelhof-Schöneberg. Gleichzeitig gibt es Postleitzahlbereiche, wo die Deckungsraten kleiner als 1 % sind, die hauptsächlich im Innenstadtbereich liegen. Beide Randbereiche haben ihre Ursachen in der jeweiligen Bebauungs- und damit Anlagenstruktur.

Ein hoher Anteil an privaten Ein- und Zweifamilienhäusern, wie er im Außenbereich der Stadt deutlich häufiger als im Stadtinnenbereich anzutreffen ist, führt zu einer höheren Anlagendichte kleinerer Anlagen. Da aber auch die zur Verfügung stehende Dachfläche pro Gebäude geringer ist als etwa in den Flachdachbereichen zahlreicher Gewerbegebiete, führt dies zu höheren Werten bei den Deckungsgraden im Verhältnis zu den potenziell möglichen Stromerzeugungswerten bei PV-Anlagen in Einzel- und Doppelhausbebauung.

Tab. 4: Relative Deckungsrate PV-Leistung in den Bezirken Berlins (Erfassungsstand PV-Anlagen 14.01.2021 (Potenzial in Relation zur installierten Leistung))

Ergebnisse der Potenzialstudie zur Photovolatik auf Dachflächen

Von den knapp 536.000 untersuchten Gebäuden eignen sich rund 421.000 Gebäude für die solare PV-Nutzung. Würden die 45,7 km² theoretisch geeignete Modulfläche für die Stromerzeugung mittels PV genutzt werden, könnten über PV-Anlagen mit 19,5 % Wirkungsgrad 7.929 GWh/a Strom erzeugt und 4,3 Mio. t CO2 eingespart werden.

Tab. 5: Ergebnisse der Solarpotenzialanalyse für Photovoltaik auf Dachflächen in Berlin (Flachdächer werden mit einer aufgeständerten Installation gen Süden berücksichtigt) (IP SYSCON 2022)

  • geeignete Solar-Modulfläche:

    45.679.550 m²

  • Leistung:

    8.894.703 kWp

  • Stromertrag (bei 19,5% Wirkungsgrad):

    7.929 GWh/a

  • CO2–Einsparung pro Jahr (bei 19,5% Wirkungsgrad)

    4.313.594 t

Karte 08.09.2 Solarthermie (ST)

Die fortgeschriebenen Daten auf der Basis ergänzender Informationen durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) weisen für die Gesamtstadt rund 8.200 Solarthermieanlagen auf den Gebäudedächern aus.

Sowohl die kleinräumige Darstellung der Einzelanlagen als auch die Aggregation auf die Raumbezüge Postleitzahl- und Bezirksebene verdeutlichen, dass die größte Anzahl der Anlagen im Außenbereich der Stadt installiert sind. Auf Bezirksebene ist zu sehen, dass mit jeweils über 1.100 Anlagen Schwerpunkte in den Bezirken Steglitz-Zehlendorf, Treptow-Köpenick und Marzahn-Hellersdorf vorliegen (vgl. Tab. 5). Hierbei handelt es sich – vergleichbar der Situation im PV-Anlagenbereich – um kleinere Objekte (im Mittel 9-11 m²) auf Ein- und Zweifamilienhäusern in privater Nutzung, die vorrangig zur Warmwasserbereitung genutzt werden (IP SYSCON 2016) und so eine wichtige energetische Unterstützung leisten. Im Innenstadtbereich, in den Bezirken Friedrichshain-Kreuzberg (76 Anlagen), Mitte (104 Anlagen) und Charlottenburg-Wilmersdorf (207 Anlagen) sind dagegen deutlich weniger Anlagen) installiert, dafür jedoch auch solche mit großem elektrischen Leistungs- bzw. Wärmegewinnungspotenzial (Kollektorfläche im Mittel 15-37 m²). Diese befinden sich auf Gebäuden mit öffentlicher oder industriell-gewerblicher Nutzung. Interessant ist darüber hinaus, dass (bezogen auf den Stand 31.12.2015) unter den zehn größten solarthermischen Anlagen Berlins sechs auf Mehrfamilienhäusern installiert sind, also der energetischen Unterstützung im Wohnbereich dienen.

Tab. 6: Anzahl (Erfassungsstand 31.12.2021), Betreiberstatus und Kollektorfläche (jeweils Erfassungsstand 31.12.2015) der Solarthermie-Anlagen in den Bezirken Berlins

Ergebnisse der Potenzialstudie zur Solarthermie

Von den knapp 536.000 untersuchten Gebäuden eignen sich mehr als 464.000 Gebäude für die solare Thermie-Nutzung mit einer Modulfläche von insgesamt 66,2 km².

Tab. 7: Ergebnisse der Solarpotenzialanalyse für Solarthermie zur Warmwasserbereitung auf Dachflächen in Berlin (Flachdächer werden mit einer gen Süden aufgeständerten Installation berücksichtigt) (IP SYSCON 2022)

  • geeignete Solar-Modulfläche:

    66.264.578 m²

  • Anzahl der Gebäude:

    464.826

  • Potenzielle Wärmemenge:

    40.553 GWh/ a

Karte 08.09.3 Solarpotenzial - Einstrahlung

Die berechneten Werte der globalen Einstrahlung als Jahressummenwerte streuen in Berlin – betrachtet über alle Oberflächen der Stadt – zwischen einem Maximum von etwa 1220 kWh/(m²/a) und einem Minimum um 246 kWh/(m²/a). Die vom Deutschen Wetterdienst DWD angesetzte mittlere Jahresumme für Berlin beträgt 1032 kWh/(m²/a). Sehr niedrige Werte werden auf Dachflächen nur dann ermittelt, wenn Überdeckungen durch Bäume oder Verschattungen aus anderen Gründen vorliegen (vgl. Abb. 5).

Abb. 5: Einfluss von Überdeckungseffekten durch Bäume sowie durch die Dachausrichtung auf die berechneten solaren Einstrahlungswerte von Gebäudedächern (Werte als mittlere Jahressummen in kWh/(m²/a))
Abb. 5: Einfluss von Überdeckungseffekten durch Bäume sowie durch die Dachausrichtung auf die berechneten solaren Einstrahlungswerte von Gebäudedächern (Werte als mittlere Jahressummen in kWh/(m²/a))
Bild: Umweltatlas Berlin

Oben: berechnete Einstrahlungswerte der Oberflächenraster in der Auflösung 0,5 * 0,5 m², schwarz: Gebäudeumringe.
Unten: links: Luftbildausschnitt Februar 2021, rechts: Luftbildauschnitt August 2020.
Bilder: Luftbilder: Geoportal Berlin, DOP20RGBI (unten links); TrueDOP20RGB – Sommerbefliegung (unten rechts)

Die höchsten Werte erreichen dagegen unbeschattete bzw. nicht überdeckte und nach südlichen Himmelsrichtungen ausgerichte geneigte Dachflächen. Offene und unbeschattete vegetationsbedeckte Flächen wie das Tempelhofer Feld erreichen ebenfalls hohe Werte um 1000 kWh/(m²/a). Waldgebiete und baumbestandene Areale dagegen vermindern durch ihre Struktur und Schattenwurf die Einstrahlungswerte beträchtlich bis in den Bereich der niedrigsten Einstrahlungen um 250-300 kWh/(m²/a).

Hier ist eine direkte Beziehung zu stadtklimatischen Effekten zu sehen, wie sie zum Beispiel in den Analysekarten des Klimamodells modelliert werden (vgl. Umweltatlaskarte „Klimamodell Berlin: Strahlungstemperatur 2015“ (04.10.3)). Insofern deckt die Karte „Solarpotenzial – Einstrahlung“ (08.09.3) eine breitgefächerte Verwendbarkeit ab.