Sachverhalt:
Sachstandsbericht
Im Umweltausschuss vom 20.11.2019
wurde folgender Prüfauftrag beschlossen:
Die Verwaltung wird gebeten zu
prüfen, welche Flächen im Stadtgebiet zur Installation von Solaranlagen
geeignet sein könnten und die Ergebnisse dem Umweltausschuss vor den Osterferien
2020 vorzustellen.
Der hier aufgeführte
Sachstandsbericht gibt eine erste Übersicht über die Potenziale und bietet
Ansatzpunkte für die weitere Vorgehensweise
Zusammenfassung
Mit dem klimaschutzorientierten
Energiekonzept für den Gebäudebestand in
Norderstedt (Ecofys 2009) liegt bereits eine gute Übersicht über die
Möglichkeiten der Solarenergie-nutzung auf und an Gebäuden vor. Aussagen über
eine statische Eignung der Flächen kann das Konzept nicht leisten.
Mit einem gebäudescharfen
Solarkataster kann diese Darstellung verfeinert werden. Einige Städte bieten so
etwas online an und können es als motivierendes Element für Interessierte
nutzen. Unter welchen Bedingungen eine solche gebäudescharfe Information mit
den Anforderungen an den Datenschutz vereinbar ist, wird derzeit gerade
geprüft. Da auch ein Solarkataster keine Aussagen zur statische Eignung der
Flächen liefern kann, ist fraglich, ob sich der finanzielle und personelle
Aufwand dafür lohnt.
Daneben
ist unter bestimmten Voraussetzungen auch eine Nutzung von geeigneten
Freiflächen zur Strom- oder Wärmeerzeugung möglich. Das Land empfiehlt
allerdings vorzugsweise die Nutzung bestehender Dach- und Gebäudeflächen sowie
anderer versiegelter Flächen gegenüber einer Inanspruchnahme von Freiflächen für
Photovoltaikanlagen. Bei Solarthermieanlagen ist auf eine möglichst gute
städtebauliche Anbindung, die räumliche Nähe zu Verbrauchern oder zu Nah- oder
Fernwärmenetzen zu achten.
Mit den vorhandenen Planwerken
muss für jede Freiflächennutzung für Solaranlagen in einer planerischen
Einzelfallentscheidung geprüft werden, ob sich die Fläche für die
Energieerzeugung eignet und diese sich in der Abwägung mit anders gearteten
Nutzungen und Funktionen der Flächen durchsetzen kann.
Für die weitere Vorgehensweise der
Stadt ergeben sich folgende Prioritäten:
1.
Dach-
und ggf. auch Fassadenflächen auf städtischen Gebäuden bei Neubau, An- und
Umbauten werden für die Erzeugung von Solarenergie herangezogen. Dazu liegt ein
Beschluss des Umweltausschusses vom 19.08.2019 vor.
2.
Flankierend
werden Möglichkeiten geprüft, Motivation und Anreize für die Eigentümer und
Eigentümerinnen privater Gebäude zu schaffen, damit diese Solaranlagen auf
Dächern und an Fassaden bestehender Gebäude installieren.
3.
Bei
einer Nutzung von Freiflächen zur Energieerzeugung hat die Errichtung von
Solarthermieanlagen durch die Stadtwerke Norderstedt Priorität, da sie das Ziel
der Dekarbonisierung der Wärmenetze unterstützt.
Aktuelle Datenlage
Solarflächen an Gebäuden
Folgende Informationen über die
für eine Solarenergienutzung geeigneten Flächen auf und an Gebäuden liegen
bereits vor:
Eine erste Übersicht über das
solarurbane Potenzial in den einzelnen Stadtraumtypen (= Klassifikation von
Gebäuden nach Alter, Größe und Nutzung) liegt in Form des
Klimaschutzorientierten Energiekonzepts für den Gebäudesektor in Norderstedt
vor (Ecofys 2009, S. 151ff.). Dabei wurde folgendermaßen vorgegangen:
„Das
solarurbane Flächenpotenzial ist das technische Flächenpotenzial unter Berücksichtigung
zusätzlicher städtebaulicher Gesichtspunkte wie Freiflächen, Baukultur,
Denkmalpflege und technisch/wirtschaftliche Aspekte. Die entsprechenden Flächen
der Referenzgebäude wurden nach städtebaulichen Kriterien bewertet und auf
Eingriffsempfindlichkeit geprüft. Das bedeutet vor allem, dass insbesondere
Fassaden für aktive Solarenergiesysteme weniger gut geeignet sind. Für jeden
betrachteten Stadtraumtyp wurden unter Berücksichtigung der entsprechenden
lokalen Situation (Abweichungen der Dichte, Geschossigkeit, Baukultur) die
solaren Gütezahlen berechnet.
Für die
Ermittlung von solaren Potenzialen in Norderstedt wurde aufgrund der oben
beschriebenen solaren Gütezahlen das solar urbane Flächenpotenzial für die
verschiedenen Stadtraumtypen ermittelt. Das solarurbane Potenzial entspricht
den Flächen, die unter Berücksichtigung der baulichen Umsetzungsmöglichkeiten
für die verschiedenen Gebäudetypen in ihrem städtebaulichen Zusammenhang
gegeben sind.
Die
Gebiete mit spezifischen Potenzialen von über 0,1 sollten bei der Erwägung von
unterstützenden Maßnahmen vorrangig betrachtet werden. Hier können
entsprechende Anreize oder Pflichten zielgenau auf die Quartiere zugeschnitten
und an die Eigentümerstruktur angepasst werden. Bezogen auf die Nutzung von
Solarthermie sollten die Gebiete mit aktueller oder geplanter
Fernwärmeversorgung ausgeschlossen werden (Ausnahmen wären solare
Nahwärmelösungen)“ [Ecofys 2009].
Das Energiekonzept ist
veröffentlicht unter www.norderstedt.de/klimaschutz
unter der Rubrik Förderprogramm Wärmeschutz im Gebäudebestand.
Das Ecofys Gutachten zeigt für das
Jahr 2009 auf, dass bereits auf den Gebäuden ein großes Flächenpotenzial für
solare Nutzungen in Norderstedt gegeben ist:
·
Dachflächen:
1.546.393 m²
·
Fassadenflächen:
381.798 m²
Zum Zeitpunkt der Erhebung 2009
wurde davon ausgegangen, dass Fassadenflächen aus technischen Gründen und wegen
geringerer Akzeptanz für aktive Solarenergiesysteme weniger gut geeignet seien
als Dachflächen. Heute werden Solarelemente immer mehr zum Designelement von
Fassaden und treffen dort auf Akzeptanz.
Bezogen auf das gesamte
Netto-Bauland des Stadtgebiets von Norderstedt mit ca. 24 Mio. m² entspricht
das solare Flächenpotenzial auf Dachflächen einem Anteil von ca. 6% und das
solare Flächenpotenzial auf den damals ausgewählten Fassadenflächen einem
Anteil von 1,5%.
Damit könnte rein rechnerisch der
gesamte Warmwasserbedarf Norderstedts solar erzeugt werden.
Das klimaschutzorientierte
Energiekonzept für den Gebäudesektor gibt folgende Empfehlung (siehe Konzept S.
155 ff.):
Der
solaren Wärmeerzeugung soll Vorrang gegenüber der solaren Stromerzeugung
eingeräumt werden. Das bedeutet, dass zunächst die entsprechenden Dachflächen,
die nötig sind für eine 60% Deckung des Warmwasserbedarfs (Standard für den
wirtschaftlichen Einsatz von Solarthermie), für solarthermische Anwendungen
„reserviert“ werden. Die verbleibenden Flächen werden für die Nutzung
photovoltaischer Systeme vorgesehen. Daraus ergibt sich die folgende
mengenmäßige Aufteilung der Flächen mit Gesamtpotenzialen von 60 GWh/a solarer
Wärme und 95 GWh/a für Photovoltaik.
Da die Effizienz der Photovoltaik
seit 2009 um ca. 15% angestiegen ist [Ecofys 2020; per Mail], kann bei der
genannten Aufteilung inzwischen sogar von einem Photovoltaikpotenzial von 109
GWh/a ausgegangen werden.
Bei einer reinen
Photovoltaiknutzung der Dachflächen ergibt sich ein Potenzial von ca. 126
GWh/a. Die Berechnungen gehen davon aus,
dass alle ermittelten Gebäudeflächen statisch für eine Umsetzung geeignet sind.
Das ist eine optimistische Annahme.
Seit 2009 ist die Bedeutung von
Wärmepumpen angestiegen. Sie lassen sich mit solar erzeugtem Strom
klimafreundlich betreiben. Diese Änderung kann insbesondere beim Neubau zu
einer Verschiebung der Anteile der Solarflächen in Richtung Stromerzeugung
führen.
Das solarurbane Potenzial für die
Norderstedter Dach- und Fassadenflächen wurde im Energiekonzept den 2009
identifizierten 18 Stadtraumtypen zugeordnet. Somit bestehen differenzierte
Aussagen über die Möglichkeiten der Solarenergienutzung nach den
Klassifikationen Gebäudealter und Nutzungstyp.
Das größte solare Flächenpotenzial besteht bei gewerblich genutzten
Bauten, die im Zeitraum 1974-1993 errichtet wurden (440.000 m²). Mit 270.000 m²
hat die öffentliche Infrastruktur (ohne Rathaus) das zweitgrößte
Flächenpotenzial, gefolgt von älteren Gewerbebauten und den Einfamilienhäusern
der Altersklassen „bis 1953“ und 1954-1973. Dabei sind die älteren
Einfamilienhäuser mengenmäßig sehr bedeutsam in Norderstedt. Der ältere
Geschosswohnungsbau ist aufgrund der Flächenpotenziale und des Bedarfs an
Warmwasser besonders gut für den Einsatz von Solarthermie geeignet.
Eine zusammenfassende Übersicht der
Analyse geben die folgenden Abbildungen aus dem Ecofys-Gutachten von 2009:
Die ermittelten solaren Potenziale
beruhen ausschließlich auf städtebaulichen Daten. Eine Verfeinerung der
Betrachtung bzw. Ergänzung, z. B. durch eine Laserscan-Befliegung, ist möglich.
Allerdings ist fraglich, ob der Nutzen dieser Erhebungen die zusätzliche
Investition rechtfertigt. Denn erst eine vertiefende Untersuchung der einzelnen
Gebäude lässt eine abschließende Beurteilung zu, ob eine bestimmte Anlage
errichtet werden kann und ob dazu weitere Maßnahmen nötig sind (z.B. zur
Gebäudestatik).
Am 06.04.2020 fand eine Befliegung
Norderstedts zur Aktualisierung des Geographischen Informationssystem (GIS)
statt, die eine sehr hohe Bodenauflösung zeigt. Die vorhandenen Daten könnten
dazu herangezogen werden, Dachneigungen sichtbar zu machen, um eine Auswertung
für die solare Nutzung in Form eines Solarkatasters zu erstellen. Die
Erstellung eines Solarpotenzialkatasters muss zunächst in
datenschutzrechtlicher Hinsicht geprüft werden. Diese Prüfung wurde
eingeleitet.
Solarenergienutzung auf Freiflächen
In zunehmendem Maße werden bundesweit
auch Freiflächen für die Solarenergienutzung herangezogen. Häufig handelt es
sich dabei um Flächen, für die keine anderweitige Nutzung vorgesehen ist und
denen keine besondere ökologische Funktion beigemessen wird.
Photovoltaik-Anlagen entlang von Autobahnen oder Schienentrassen gehören heute
bereits zum gewohnten Bild. Bei lockerer Belegung und hoch aufgeständert können
diese Flächen teilweise weiterhin landwirtschaftlich genutzt werden, z. B. als
Schafweide. Die mitunter kommunizierten ökologischen Aufwertungen solcher
Flächen basieren darauf, dass die vorhergehende intensive Nutzung zwangsläufig
durch extensivere Nutzungen ersetzt werden muss, die im Vergleich zum
vorherigen Zustand besser abschneiden. Das hängt aber nicht ursächlich mit der
Solarnutzung zusammen, sondern mit der Nutzungsumstellung.
Für die Nutzung von Freiflächen
kann eine bessere Wirtschaftlichkeit sprechen, die sich durch größere Anlagen
und deren Kostenvorteile ergibt. Dies gilt insbesondere für
Solarthermieflächen, die z. B. für die Erhöhung des erneuerbaren Anteils in
Wärmenetzen errichtet werden.
Dennoch handelt es sich bei
Solarnutzung auf Freiflächen immer um einen Eingriff, der einen zusätzlichen
Flächenverbrauch darstellt. Hier besteht ein Zielkonflikt zwischen Klimaschutz
und der Beeinträchtigung von Flächen in ihren Funktionen für Biodiversität,
Kleinklima, Wasserhaushalt, Bodenschutz und Erholung. Somit ist in jedem
Einzelfall eine fundierte Prüfung und Abwägung der Flächenqualitäten und ihrer
Betroffenheit erforderlich.
Folgende Funktionen schließen u.
a. die Nutzung von Flächen für Solarenergieanlagen aus:
• Wald
• Ausgleichsflächen
• Biotopverbund
• Belüftungsflächen;
Niederungen
• für
sonstige Bauvorhaben vorgesehene Flächen
Positivhinweise zu grundsätzlich
geeigneten Flächen sind dem Landesentwicklungsplan Schleswig-Holstein,
(Fortschreibung, Entwurf von 2018) zu entnehmen, die zum Thema
Solarenergienutzung auf Freiflächen u. a. folgendes vorsieht:
„Die
Standortwahl raumbedeutsamer Freiflächen-Photovoltaik- und Solarthermieanlagen
soll vorrangig ausgerichtet werden auf
- bereits
versiegelte Flächen,
- Konversionsflächen
aus wirtschaftlicher, verkehrlicher, wohnungsbaulicher oder militärischer
Nutzung,
- Flächen
entlang von Autobahnen und Schienenwegen mit überregionaler Bedeutung
- vorbelastete
Flächen oder Gebiete, die aufgrund vorhandener Infrastrukturen ein
eingeschränktes Freiraumpotenzial aufweisen.
…
Die
Nutzung bestehender Dach- und Gebäudeflächen sowie anderer versiegelter Flächen
soll deshalb der Inanspruchnahme von Freiflächen für Photovoltaikanlagen
vorgezogen werden. Freiflächen-Solarthermieanlagen sollen möglichst in guter
städtebaulicher Anbindung, räumlicher Nähe zu Verbrauchern oder in räumlicher
Nähe von Nah- oder Fernwärmenetzen geplant und errichtet werden.“
Die in der
Landesentwicklungsplanung als prioritär aufgelisteten Kriterien treffen nur auf
wenige Flächen in Norderstedt zu. Da der direkte Zugriff durch die Stadt nur
auf Flächen in ihrem Eigentum möglich ist, wird die Menge an geeigneten Flächen
zusätzlich eingeschränkt.
Mit den vorhandenen Planwerken ist
für die Errichtung von Solaranlagen immer eine Einzelfallprüfung erforderlich.
Flächen im Stadtgebiet
(Siedlungszusammenhang §34 BauGB, Baulücken und innerhalb rechtskräftiger
Bebauungspläne):
In der Regel erfüllen Freiflächen
in städtischem Eigentum Funktionen, die nicht mit der Errichtung
selbstständiger Solaranlagen zu vereinbaren sind, z. B. als Verkehrsflächen,
Spielplätze, Parkanlagen. Diese Nutzungskonkurrenzen müssen zuerst abgeprüft
und ausgeschlossen werden, so dass auch unter Betrachtung weiterer Kriterien
(z.B. Mindestgröße, Verschattung, Nähe zur Nutzung der erzeugten Energie)
ungeeignete Flächen ausgeschlossen werden. Sofern mögliche und geeignete
Flächen ausgewählt werden können, ist für diese Flächen anhand der konkreten
Projektvorstellungen zielgerichtet zu prüfen, ob dort die planungsrechtlichen
Voraussetzungen für die Errichtung der geplanten Anlagen gegeben sind.
Flächen im Außenbereich (gem. § 35
BauGB):
Auch hier können anhand von
Kriterien geeignete Flächen identifiziert werden das - wären z.B.
Anschlussmöglichkeiten an vorhandene Infrastruktur, Mindestgrößen, Abstände zu
Abnehmern / BHKW als Gunstfaktoren und Naturschutzgebiete und andere
Restriktionen als Ausschlusskriterien. Das weitere Verfahren der Errichtung von
Solaranlagen im Außenbereich unterliegt planungsrechtlich den dann
abzuarbeitenden Anforderungen. Ob eine Genehmigung im Rahmen eines
Bebauungsplanverfahrens oder im Rahmen eines Genehmigungsverfahrens gem. § 35
BauGB als privilegiertes Vorhaben erfolgen kann, ist entsprechend zu klären. Im
Rahmen beider Verfahren ist eine Abwägung zu treffen zwischen den Vor- und
Nachteilen der geeigneten Flächen, um im Rahmen der Eingriffs- Ausgleichsbilanzierung
eine Alternativenprüfung darstellen zu können. Denn auch im Außenbereich gibt
es Nutzungskonkurrenzen (Natur- und Landschaftsschutz, Landwirtschaft,
Bodenschätze, Freihaltung Bereiche Stadtklima), die für sich genommen jeweils
keine Ausschlusskriterien darstellen. Auch Interkommunale Flächen können sich
als geeignet erweisen.
Weitere Vorgehensweise der Stadt Norderstedt zur Solarenergienutzung:
Flächen auf städtischen Gebäuden
Für die Flächen auf städtischen
Gebäuden besteht mit Beschluss des Umweltausschusses vom 21.08.2019 bereits die
Vorgabe, alle geeigneten Neubauten sowie Um- und Anbauten mit Solaranlagen
auszustatten.
Damit soll die Stadt ihrer
Vorbildwirkung gerecht werden. Dafür ist es wichtig, dass die solare Nutzung
auch sichtbar ist, bzw. sichtbar gemacht wird (Displays an Schulen, öffentlich
wahrnehmbaren Flächen etc.).
Zur Umsetzung des genannten
Beschlusses werden 2020 voraussichtlich folgende Vorhaben realisiert:
|
Liegenschaft |
Anlage |
Größe [m²] |
Leistung [KW] |
Ertrag [kWh/a] |
CO2-Minderung [t/a] |
|
Neubau SWN Heidbergstraße |
PV |
|
40 |
ca. 36.000 |
14,4 |
|
Neubau Wasserwerk Harksheide |
PV |
|
100 |
ca. 81.000 |
32,5 |
|
Dreifeldhalle am Exerzierplatz |
Solar-Thermie |
9 m² |
|
16.000 |
4,0 |
|
Bauhof Norderstedt |
PV |
|
20 |
ca. 17.000 |
6,8 |
|
Nachrichtlich außerhalb des Beschlusses |
|||||
|
SWN Mieterstromprojekt Ochsenzoller Straße |
PV |
|
35 |
32.000 |
12,8 |
Weitere Solaranlagen sind für das Schulzentrum Nord und die
Grundschule Harkshörn geplant. Sie werden allerdings erst später
fertiggestellt.
Solarthermie auf Freiflächen: Interesse der Stadtwerke
Norderstedt an Freiflächen für Solarthermie
Die Stadtwerke Norderstedt haben Interesse an Freiflächen für
solarthermische Anlagen. Gemäß Aussage von Herrn Schellmann, Stadtwerke
Norderstedt, aus dem Februar 2020 liegt die Flächeneffizienz für den
energetischen „Ertrag“ einer Solarthermie-Anlage [kWh/m²] vierfach höher als
bei solarer Stromgewinnung.
Demnach ließen sich mit ca. 40.000 m² Kollektorfläche, für
die eine Bodenfläche von ca. 80.000 m² benötigt wird, eine Erhöhung des
regenerativen Anteils an der Wärme im bestehenden Fernwärmenetz auf
voraussichtlich bis zu 15% erreichen. In dieser Höhe würde dann auch eine CO2-Minderung
bei der Fernwärme erreicht werden können. Dazu ist es allerdings erforderlich,
dass die Flächen nahe an der vorhandenen Fernwärmeinfrastruktur liegen.
Mit dem Ziel einer Dekarbonisierung der Wärmenetze soll in
Abstimmung zwischen der Stadt Norderstedt und den Stadtwerken Norderstedt nach
geeigneten Flächen gesucht werden. Anschließend ist deren technische Eignung
für die Solarthermienutzung zu prüfen und im Rahmen der stadtplanerischen
Abwägung eine Flächenauswahl zu treffen. Hierbei sind vorrangig Flächen zu
betrachten, die sich im Eigentum der Stadt Norderstedt bzw. der
Entwicklungsgesellschaft Norderstedt befinden.
Photovoltaik auf Freiflächen
Photovoltaikanlagen sollen vorrangig auf Gebäuden oder
versiegelten Flächen errichtet werden. Wegen der Nutzungskonflikte auf
Freiflächen sind dort allenfalls Solarthermieanlagen vorzusehen.
Eine differenzierte und arbeitsaufwändige Betrachtung von
privaten Flächen für eine Photovoltaik-Nutzung ist wenig effizient, denn der
Stadtverwaltung stehen als Handlungsansatz zur Realisierung von Maßnahmen nur
motivationsfördernde Aktivitäten zur Verfügung.