SAFE zero-e – Solarpotenziale an Gebäudefassaden

Um die Energiewende zu bewältigen, müssen Potenziale gehoben werden. Bislang wenig beachtet wurden dabei Gebäudefassaden – doch auch hier lassen sich Solarmodule installieren, und zwar deutlich besser, als bislang angenommen. Ein Forschungsprojekt der Fachhochschule Bielefeld möchte dieses Potenzial nun systematisch nutzbar machen.

Die Energiewende geschieht nicht von selbst, sie braucht Unterstützer, Förderer, innovative Ideen und konkrete Möglichkeiten. All das vereint sich im Forschungsprojekt SAFE-zero-e der Fachhochschule Bielefeld. Gefördert unter anderem vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung und EFRE.NRW soll hier ein Konzept entwickelt werden das hilft, Energie einzusparen und CO2 zu reduzieren. Dafür setzt SAFE-zero-e, das zusammen mit zwei Firmen aus Nordrhein Westfalen umgesetzt wird (der Tetraeder.Solar GmbH und der Aerowest GmbH) auf noch nicht genutzte Möglichkeiten, an Gebäudefassaden Energie zu gewinnen.

Konkret geht es dabei um die Frage, wo sich an Gebäudefassaden sinnvoll und vor allem effektiv Solarmodule installieren lassen. Während diese Informationen für Hausdächer wesentlich einfacher zu ermitteln sind und in vielen Städten bereits in Form sogenannter Solardach-Kataster vorliegen, gestaltet sich das an Fassaden deutlich schwieriger. Deshalb möchte das Forschungsprojekt herausfinden, wie sich solche Potenziale an Gebäudefassaden dokumentieren, erfassen und darstellen lassen.

Im Mittelpunkt der Forscher der Fachhochschule Bielefeld steht die Entwicklung einer Methode, mit der sich standardisiert und möglichst automatisch die Solarpotenziale von Fassaden und auch Dachflächen eines Gebäudes ermitteln lassen. Als Basis für diese Berechnungen dienen sogenannte Pentaluftbilder (Schräfluftbilder), die in der Regel durch einen Überflug mit einem Hubschrauber oder einem Flugzeug gewonnen werden. Wie bei einem Radar oder einem Echolot wird dabei die Oberfläche gescannt. Am Computer entsteht im zweiten Schritt dreidimensionales Modell des Geländes aus dem sich in Verbindung mit der Bewegung der Sonne und weiteren Daten wie der durchschnittlichen Sonnenscheindauer ableiten lässt, wo Solaranlagen installiert werden und arbeiten können.

So eine interaktive 3D-Visualisierung möchten die Forscher nicht aufwändig von Hand, sondern automatisch am Computer erstellen lassen. So können Haueigentümer, Bewohner und auch Fördermittelgeber schnell und einfach erkennen, wo sich die Installation von Solaranlagen im Gebäudebestand wirtschaftlich lohnt. Dabei verbinden die drei Partner vor allem Erfahrung, Kompetenz und Kapazitäten für eine ganzheitliche und fachübergreifende Entwicklung einer solchen Lösung, die in dieser Form einmalig ist. Auch das ist ein Grund, warum das Projekt durch das Programm EFRE ErneuerbareEnergien.NRW gefördert wird.

Durch eine neu entwickelte, flugzeuggestützte Sensorik wollen die Forscher eine flächendeckende Erfassung und Analyse der Gebäude ermöglichen. Dabei bietet die luftgestützte Erfassung den Vorteil, dass sie ortsunabhängig funktioniert und in kurzer Zeit große Gebiete abdeckt. Erste praktische Erfahrungen dazu sammeln die Wissenschaftlicher derzeit auf einem Testgebiet im Klimaquartier Bielefelder Sennestadt. Dort wird der vollständige Prozess vom Überflug über die Bearbeitung bis hin zur Auswertung der Daten im Modell erprobt. In kleineren Teilprojekten beschäftigen sich die Forscher dabei auch der Auswirkung verschiedener Fassaden-Materialien und Baumbeständen.

Ihrem langfristigen Ziel, die Erzeugung von Solarstrom im Gebäudebestand zu erhöhen und den CO2-Ausstoß zu verringern, dürften die Forscher mit ihrer Arbeit näherkommen. Denn allein im Testgebiet Sennestadt hat sich gezeigt, dass an den Gebäuden etwa doppelt so viele geeignete Fassaden- wie Dachflächen zur Verfügung stehen. Nach einer ersten konservativen Schätzung gehen die Wissenschaftler aktuell davon aus, dass sich allein in Nordrhein-Westfahlen rund 22 Prozent des gesamten Stromverbrauchs der Einwohner durch Solarenergie abdecken lässt, was wiederum einer Einsparung von jährlich etwa 2,7 Millionen Tonnen CO2 entspricht. Für die Umwelt aber auch für den Wirtschaftsstandort NRW wäre das ein riesiger Fortschritt.



Facts & Figures

742.252 Euro Gesamtinvestition,
davon:
532.331 Euro EFRE Fördermittel
209.920 Euro Landesmittel


Projektpartner

Fachhochschule Bielefeld
tetraeder.solar gmbh
Aerowest GmbH


Schwerpunkt

Förderung der Bestrebungen zur Verringerung der CO2-Emissionen


Laufzeit

01.12.2016 - 30.11.2019