Kallmünzer Planungshilfe Photovoltaik-Freilandanlagen

Energiewirtschaftliche und planungsrechtliche Rahmenbedingungen und GIS-gestützte Standortsuche
1. Auflage 2008
ISBN: 978-3-8366-5615-3
Verlag: Bedey & Thoms Media eBook
Format: PDF
Kopierschutz: 0 - No protection

E-Book, Deutsch, 144 Seiten

Reihe: Nachhaltigkeit

Erneuerbare Energien gewinnen allgemein an wissenschaftlicher und wirtschaftspolitischer Aktualität. Beim Ausbau der erneuerbaren Energien kann die mittlerweile den Kinderschuhen entwachsene Photovoltaik ihren Beitrag leisten und künftig eine ernstzunehmende Rolle spielen. Bei der Planung photovoltaischer Freiflächenanlagen durchläuft die Standortsuche einen Prozess von der Makro- bis zur Mikroebene und es sind verschiedene Kriterien zu berücksichtigen, wenn das Projekt erfolgreich durchgeführt werden soll. Neben Standortkriterien wie technische Umsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit spielt der Flächenbedarf unter landesplanerischen Aspekten eine wichtige Rolle. Weiterhin darf die Akzeptanz der Anlagen durch die in der Standortregion lebende Bevölkerung sowie die kommunalen Entscheidungsträger nicht vernachlässigt werden. Durch den Einsatz geographischer Informationssysteme kann dieser Planungsprozess optimiert werden. Die vorliegende Studie wird durch einen kurzen Vergleich konventioneller und erneuerbarer Energieträger eingeleitet, wobei photovoltaische Freiflächenanlagen besondere Berücksichtigung finden und deren Auswirkungen auf die sie umgebende Umwelt thematisiert werden. Den ersten Schwerpunkt setzt die Studie mit der Erörterung der derzeit geltenden energiewirtschaftlichen und planungsrechtlichen Rahmenbedingungen. Der zweite - empirische - Schwerpunkt liegt in der Entwicklung eines GIS-gestützten Standortsuchverfahrens am Beispiel der Gemeinde Kirchweidach, dessen praktische Anwendbarkeit abschließend einer kritischen Analyse unterworfen wird.

Brigitte Kallmünzer 1998-2004 Studium der Geographie an der Universität Regensburg. 2005/06 Ausbildung zur Fachkraft für Solartechnik. Beruflich tätig im Bereich Planung und Vertrieb von Photovoltaikanlagen. Nebenberufliche Tätigkeit als freie Autorin.

Autoren/Hrsg.

Kallmünzer, Brigitte

Inhaltsverzeichnis

1;Inhaltsverzeichnis;10
2;Verzeichnis der Abbildungen;14
3;Verzeichnis der Diagramme;14
4;Verzeichnis der Tabellen;15
5;Verzeichnis der Karten;16
6;Verzeichnis der Abkürzungen;17
7;Verzeichnis der Einheiten für Energie und Leistung und Umrechnungsfaktoren;19
8;1 Problemstellung und Zielsetzung der Studie;20
8.1;1.1 Ausgangslage und Problemstellung;20
8.2;1.2 Zielsetzung;21
8.3;1.3 Aufbau des Buchs;22
8.4;1.4 Begriffsdefinitionen;23
9;2 Vergleich von konventionellen und erneuerbaren Energieträgernunter besonderer Berücksichtigung der photovoltaischen Stromerzeugung;25
9.1;2.1 Verfügbarkeit und Reichweite;25
9.2;2.2 Auswirkungen auf die Umwelt;29
9.3;2.3 Kosten;30
9.4;2.4 Entwicklung der erneuerbaren Energien und der photovoltaischen Stromerzeugung in Deutschland;31
9.5;2.5 Gesellschaftliche Akzeptanz erneuerbarer Energien und der Photovoltaik;33
9.6;2.6 Gründe für und gegen die Photovoltaiknutzung mittels Freiflächenanlagen;33
10;3 Physikalisch–technische Grundlagen der Photovoltaik;35
10.1;3.1 Das solare Strahlungsangebot;35
10.1.1;3.1.1 Solarenergie;35
10.1.2;3.1.2 Globalstrahlung;35
10.1.3;3.1.3 Bestimmungsfaktoren für das Globalstrahlungsangebot;36
10.2;3.2 Technische Grundlagen;37
10.2.1;3.2.1 Entwicklung der Photovoltaik;37
10.2.2;3.2.2 Der Photovoltaische Effekt;38
10.2.3;3.2.3 Solarzellen und -module;39
10.2.4;3.2.4 Wechselrichter;40
10.2.5;3.2.5 Aufständerung der Module;40
10.2.6;3.2.6 Sonstige Komponenten;41
10.3;3.3 Anwendungsmöglichkeiten der Photovoltaik;41
10.4;3.4 Freiflächenpotentiale für die photovoltaische Stromerzeugung;42
10.4.1;3.4.1 Technisch nutzbare Freiflächenpotentiale;43
10.4.2;3.4.2 Förderungswürdige Flächen gemäß EEG;44
11;4 Umweltauswirkungen von Photovoltaischen Freiflächenanlagen;47
11.1;4.1 Flächenverbrauch;47
11.2;4.2 Flora und Fauna;47
11.3;4.3 Landschaftsbild;48
11.4;4.4 Emissionen;49
11.5;4.5 Energierückführung;49
11.6;4.6 Fazit;49
12;5 Energiewirtschaftliche und planungsrechtliche Rahmenbedingungen;51
12.1;5.1 Methodische Vorgehensweise;51
12.2;5.2 Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen;51
12.2.1;5.2.1 Erneuerbare-Energien-Gesetz;51
12.2.2;5.2.2 Netzeinspeisung;56
12.3;5.3 Raumordnerische und landesplanerische Rahmenbedingungen;56
12.3.1;5.3.1 Raumordnungsverfahren;56
12.3.2;5.3.2 Landesentwicklungsprogramm Bayern;57
12.4;5.4 Kommunale Bauleitplanung;58
12.4.1;5.4.1 Verfahren;59
12.4.2;5.4.2 Entwicklung aus dem Flächennutzungsplan;60
12.4.3;5.4.3 Vorhaben- und Erschließungsplan;61
12.4.4;5.4.4 Städtebauliche Verträge;62
12.5;5.5 Baurecht;63
12.5.1;5.5.1 Baugenehmigung und Bauprodukte;63
12.5.2;5.5.2 Bauplanungsrecht;65
12.5.3;5.5.3 Bauordnungsrecht;71
12.6;5.6 Naturschutzrecht;72
12.6.1;5.6.1 Umweltverträglichkeitsprüfung;72
12.6.2;5.6.2 Strategische Umweltprüfung;72
12.6.3;5.6.3 Eingriffsregelung;73
12.7;5.7 Fazit;75
13;6 Entwicklung eines GIS-gestützten Standortsuchverfahrens für photovoltaische Freiflächenanlagen mit ArcView 8 am Beispiel der GemeindeKirchweidach (Lkr. Altötting);77
13.1;6.1 Methodische Vorgehensweise;77
13.1.1;6.1.1 Geographische Informationssysteme;77
13.1.2;6.1.2 Aufbau eines GIS-Projektes;78
13.2;6.2 Der Untersuchungsraum;80
13.2.1;6.2.1 Auswahl;80
13.2.2;6.2.2 Beschreibung des Untersuchungsgebietes;85
13.3;6.3 Zielformulierung und Vorgehensweise;86
13.4;6.4 Erstellen der Datenbasis: Datensuche und -aufbereitung;87
13.5;6.5 Datenanalyse und -darstellung: Ermittlung des Standortpotentials;88
13.5.1;6.5.1 Stufe 1: Darstellung von Positiv- und Negativflächen nach Luftbildernund Flächennutzungsplan;91
13.5.2;6.5.2 Hangneigung und Exposition;99
13.5.3;6.5.3 Stufe 2: Pufferflächen;99
13.5.4;6.5.4 Stufe 3: Berechnung der Flächengröße;103
13.5.5;6.5.5 Stufe 4: Nähe zu 20–kV–Leitungen;103
13.5.6;6.5.6 Stufe 5: Nähe zu Siedlungen;104
13.5.7;6.5.7 Stufe 6: Gewichtung;113
13.5.8;6.5.8 Stufe 7: Verschneidung mit Positivflächen;114
13.5.9;6.5.9 Weitere Möglichkeiten der GIS-Analyse;119
13.6;6.6 Geländebegehung;119
13.7;6.7 Vergleich der Ergebnisse und Diskussion;123
14;7 Bewertung des GIS-Einsatzes;127
14.1;7.1.1 Bewertung des GIS-Einsatzes für das Standortsuchverfahren;127
14.2;7.1.2 Stärken und Schwächen von Geographischen Informationssystemen;128
15;8 Zusammenfassung;130
16;Quellenverzeichnis;132
17;Anhang;138
18;Die Autorin;142
19;Reihe Nachhaltigkeit;144

Leseproben

Kapitel 4, Umweltauswirkungen von Photovoltaischen Freiflächenanlagen

Bereits die Abschnitte 2.2, 2.6 und 3.4.2 nehmen kurz zu den Umweltauswirkungen von PFAs Stellung. Das Kapitel 4 erläutert diese nun detaillierter.

Kapitel 4.1,Flächenverbrauch: Die Schlagwörter Flächenversiegelung und Flächenverbrauch werden in der Diskussion um die Umweltauswirkungen von Freiflächenanlagen oft gleichbedeutend verwendet. Allerdings kann im Zusammenhang mit der Errichtung einer PFA nicht von Flächenversiegelung gesprochen werden. Vielmehr handelt es sich um Flächenverbrauch, da die benötigte Fläche anderen Nutzungen ganz oder teilweise entzogen wird. Versiegelung findet nur durch Fundamente, Stationsgebäude oder durch weitere Infrastruktur (z. B. Zufahrtswege) statt. Im Falle der von Teggers-Junge untersuchten Umwelttarifanlagen des RWE-Konzerns betrug diese oben beschriebene Versiegelung lediglich 3 %.

Der verbleibende Rest konnte begrünt und extensiv landwirtschaftlich genutzt werden, sei es z. B. durch extensive Schafhaltung oder durch ein- bis zweimalige Mahd der Grünflächen. Auch Seltmann spricht von einer durchschnittlichen Versiegelung von 3 % durch die Fundamente.

Häufig findet sogar eine ökologische Aufwertung der Flächen statt, denn es entstehen Rückzugsgebiete für die heimische Pflanzen- und Tierwelt. Entscheidende Parameter hierfür sind die Größe der Module sowie die Art ihrer Aufstellung. Diese beeinflussen maßgeblich, wie viel Licht und Niederschlag auf die Erdoberfläche gelangen kann.

Kapitel 4.2, Flora und Fauna: Um die Auswirkungen von Freiflächenanlagen auf Flora und Fauna zu untersuchen, vergleicht Teggers-Junge in ihrer Studie zwei Anlagen des RWE-Konzerns. Unter der 360-kW-Anlage am Neurather See ist die 300 m² große Fläche unter den vergleichsweise großen Modulen weitgehend verloren. Die an einem Südhang errichteten Modultische mit einer Größe von 9 mal 33 m führen zu einer fast völligen Bodenabschattung und verhindern so die Vegetationsentwicklung.

Positives Gegenbeispiel hierzu ist die 344-kW-Anlage in Kobern-Gondorf. Die wesentlich kleineren Modultische von 2 mal 13 m bzw. 3 mal 3 m verteilen sich weiträumig auf einer Fläche von 55.000 m², so dass sich auf dem ehemaligen Acker eine artenreiche Wiese entwickeln kann, die ein- bis zweimal im Jahr gemäht wird. Lediglich unter den langen Modulreihen ist die Pflanzenwelt um bis zu zehn Arten ärmer als auf vergleichbaren Freiflächen. Unter den quadratischen Modulen in Kobern-Gondorf hingegen sind keinerlei Einbußen festzustellen. Neben der Modulgröße sollte zudem ein Mindestabstand von 60 bis 80 cm zwischen Boden und unterer Modulkante eingehalten werden, um eine ausreichende Wuchsfreiheit zu ermöglichen. Insgesamt können auf dem Gelände der Anlage in Kobern-Gondorf etwa 130 Pflanzenarten gezählt werden. Auf intensiv genutzten Wiesen sind es im Schnitt dagegen nur 15 Pflanzenarten.Negative Auswirkungen auf die Tierwelt sind nicht bekannt. Es gibt weder bewegliche Teile noch Lärmemissionen, die abschreckend auf die Fauna wirken könnten. Auch die geringen Wartungsintervalle fördern die Entwicklung von Rückzugsgebieten für Pflanzen und Tiere. Bei der Anlage Kobern-Gondorf nutzten Vögel die Modul-Aufständerung sogar als Ansitz oder Nistplatz.

Die Freihaltung der Anlagen geschieht in vielen Fällen durch Schafbeweidung. In der Oberpfalz konnte dadurch sogar eine einst vom Aussterben bedrohte Schafrasse in ihrem Bestand gesichert werden.

Im Falle einer geplanten Anlage im südbadischen Hüfingen jedoch wurden seitens des Umweltamtes Bedenken angemeldet, da die Auswirkungen der Anlage auf die Vogelwelt erst noch geklärt werden müssten.

Kapitel 4.3, Landschaftsbild: Bedingt durch die geringe Bauhöhe von maximal 3 m sind die Beeinträchtigungen des Landschaftsbildes im Vergleich zu anderen Stromerzeugungsanlagen (herkömmliche Kraftwerke, Windkraftanlagen) gering und die Veränderung des Landschaftsbildes beschränkt sich auf den Nahbereich der Anlagen. Zusätzlich ist eine Verringerung der Sichtbarkeit durch Begrünung der Einzäunung oder Hecken möglich. Lediglich an exponierten Stellen oder Hanglagen ist ein Veränderung des Landschaftsbildes über den Nahbereich hinaus gegeben. Negative Auswirkungen auf das Landschaftsbild können darüber hinaus gemindert bzw. vermieden werden, wenn auf bereits vorbelastete Standorte für den Bau von Freiflächenanlagen zurückgegriffen wird. Oft werden Flächen in der Nähe von Umspannanlagen oder anderen Bebauungen gewählt, da dort bereits die benötigte Infrastruktur vorhanden und das Landschaftsbild durch diese Anlagen bereits vorgeschädigt ist. Auch das EEG verlangt zur Erlangung der Förderungswürdigkeit die Nutzung bereits beeinträchtigter Flächen...