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E-Book

Zukunftsweisende Stadtplanung durch Photovoltaik

Das Potential der Solarenergie in der Stadt

AutorChristian Prinz
VerlagDiplomica Verlag GmbH
Erscheinungsjahr2010
Seitenanzahl136 Seiten
ISBN9783836643450
FormatPDF
Kopierschutzkein Kopierschutz/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis23,00 EUR
"Die Lebensweise, wie sie heutzutage vor allem von den Industrienationen praktiziert wird, ist angesichts der Endlichkeit der fossilen Energien nicht auf Dauer möglich. Eine Energiewende wird aus diesem Grund eine der zentralen Aufgaben des 21. Jahrhunderts sein, um den heutigen Lebensstandard auch für zukünftige Generationen zu sichern. Daher gilt es die Potentiale der verschiedenen erneuerbaren Energien auszuschöpfen und so zu nutzen, dass Mensch und Natur möglichst wenig beeinträchtigt werden. Die Photovoltaik bietet hervorragende Möglichkeiten ökologisch und sozial konfliktfreie Energie bereit zu stellen. Durch stetige Effizienzsteigerung und Verbesserungen in der Wirtschaftlichkeit kann diese Technik deshalb einen wichtigen Teil zur künftigen Energieversorgung beitragen.
Die zentrale Problemstellung ist in diesem Zusammenhang, dass die vorhandenen Dachflächen bisher kaum zur Energieerzeugung genutzt werden und das Potential der Photovoltaik somit nicht ausgeschöpft wird. Um dieses Problem zu lösen, bedarf es neuer Herangehensweisen, denn ""die Probleme, die es in der Welt gibt, können nicht mit den gleichen Denkweisen gelöst werden, die sie geschaffen haben"" (A. Einstein). Es ist eine neue Sichtweise nötig, die nicht mehr auf den zentralen Energieversorgungsstrukturen von fossilen Großkraftwerken beruht und diese als unveränderbare Gegebenheit ansieht, sondern eine, die dezentrale Versorgungsstrukturen fördert, Photovoltaik in den städtischen Raum integriert, sowie die Gesellschaft in diesen Prozess einbindet und ihr die Möglichkeit gibt, an der Energieversorgung zu mitzuwirken.
Das Ziel dieser Studie ist es aufzuzeigen, wie groß das Potential der photovoltaischen Nutzung von Dachflächen in der Stadt ist, wie dieses besser genutzt werden kann und welchen Beitrag die Technik für eine zukunftsweisende Stadtplanung leisten kann, um dezentrale Versorgungsstrukturen umzusetzen.
Hierzu werden Vor- und Nachteile der Photovoltaiktechnik im Vergleich zu fossilen Energieträgern und anderen erneuerbaren Energien dargelegt. Es wird beschrieben, welche Herausforderungen und Anforderungen der Klimawandel in diesem Zusammenhang an die Stadtplanung stellt, wie diese dazu beitragen kann das solarenergetische Potential der Stadt besser zu nutzen und welche Instrumente hierfür zur Verfügung stehen. Zudem wird untersucht, wie groß der Anteil der wirtschaftlich nutzbaren Dachfläche in der Stadt ist. In einer näheren Potentialanalyse verschiedener typischer urbaner Dachflächen wird analysiert, ob es städtische Quartiere gibt, die sich besonders für eine photovoltaische Nutzung eignen. Abschließend wird dargestellt welche Möglichkeiten, aber auch Schwierigkeiten Experten für eine breitere Nutzung von Photovoltaik in der Stadt sehen."

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Zukunftsweisende Stadtplanungdurch Photovoltaik. Das Potential der Solarenergie in der Stadt1
Inhaltsverzeichnis3
Abbildungsverzeichnis6
Tabellenverzeichnis7
Kartenverzeichnis8
Abkürzungsverzeichnis9
1. Einleitung10
1.1 Problemstellung und Forschungsstand11
1.2 Zielsetzung und Aufbau der Studie12
2. Grundlagen der Nutzung von Photovoltaik15
2.1 Funktionsweise der Photovoltaiktechnik15
2.1.1 Aufbau eines Moduls15
2.1.2 Standortabhängigkeit16
2.1.3 Energieausbeute und Wirkungsgrad17
2.1.4 Lebensdauer und energetische Amortisationszeit18
2.2 Planerische und ökologische Betrachtung19
2.2.1 Strukturen der Energieversorgung19
2.2.2 Emissionen und Klimaschutz20
2.2.3 Effekte auf Landschaft und Umwelt21
2.3 Volkswirtschaftliche Betrachtung23
2.3.1 Kosten der Stromerzeugung23
2.3.2 Förderung von PV in Deutschland25
2.3.3 Staatliche Förderung der PV-Technik im Vergleich mit fossilen und nuklearenEnergien27
2.3.4 Chancen für den Standort Deutschland29
2.3.5 Externe Kosten30
2.4 Betriebswirtschaftliche Betrachtung31
2.4.1 Anlagenkosten31
2.4.2 Wirtschaftlichkeit von PV-Anlagen unterBerücksichtigung des EEG33
2.5 Entwicklung der Solarbranche34
2.5.1 Kostenentwicklung34
2.5.2 Break-Even-Point36
2.5.3 Wachstum der Branche38
3. Herausforderungen der Raumplanung vor demHintergrund des Klimawandels40
3.1 Welche Anforderungen kommen auf dieRaumplanung zu?40
3.2 Stadtplanung und Nachhaltigkeit42
3.3 Solarenergetische Planung44
3.4 Zukunftsweisende Stadtplanung46
4. Das Potential der PV-Nutzung in Münster49
4.1 Statusbericht der PV-Nutzung in Münster50
4.2 Theoretisches Potential51
4.3 Das wirtschaftliche Dachflächenpotential des Stadtgebietes52
4.4 Möglicher Deckungsgrad des Stromverbrauchs55
5. Methodische Vorüberlegung: Wie kann das Potential der Photovoltaik genutzt und zukunftsweisende Stadtplanung umgesetzt werden?57
5.1 Solarer Bauzwang: Das Modell Marburg57
5.2 Das Modell des Solarkatasters59
5.2.1 Grundkonzept60
5.2.2 Die Möglichkeiten des Solarkatasters für eine zukunftsweisende Stadtplanung61
6. Methodik zur Evaluierung des photovoltaischen Potentials66
6.1 Methode der Potentialanalyse66
6.1.1 Auswahl der Untersuchungsgebiete67
6.1.2 Untersuchung der Dacheignung69
6.2 Methode der Experteninterviews72
7. Potentialanalyse anhand von Luftbildaufnahmen75
7.1 Städtische Quartiere75
7.1.1 Kategorie 1: Ein- und Zweifamilienhäuser75
7.1.2 Kategorie 2: Mehrfamilienhäuser, freistehend mit Schrägdach78
7.1.3 Kategorie 3: Mehrfamilienhäuser, aufgelockerte Blockrandbebauung81
7.1.4 Kategorie 4: Mehrfamilienhäuser, Blockrandbebauung85
7.1.5 Kategorie 5: Große Mehrfamilienhäuser mit Flachdach88
7.2 Potentialanalyse ausgewählter Großobjekte anhand von Luftbildaufnahmen91
7.2.1 Naturkundemuseum91
7.2.2 Kaufhof/Karstadt93
7.2.3 Halle Münsterland96
7.3 Vergleichende Analyse99
8. Auswertung der Experteninterviews104
8.1 Erschließbarkeit des Potentials104
8.2 Dachflächenverfügbarkeit108
9. Photovoltaik als Beitrag zukunftsweisenderStadtplanung111
9.1 Welchen Beitrag kann Photovoltaik für einezukunftsweisende Stadtplanung leisten111
9.2 Die Stadt als Energieproduzent113
9.3 Wie könnte ein Solarkataster in Münster umgesetztwerden?116
9.4 Diffusionshemmnisse der Photovoltaik119
10. Fazit121
Literaturverzeichnis125
Gesetze und Verordnungen133
Internetquellen133

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