PV in Städten – Erkenntnisse über Potenziale und Hürden in Berlin

Für die sektorenübergreifende Dekarbonisierung des Energiesystems ist ein PV-Anteil von mindestens 20 % bis 25 % an der Energieversorgung kosteneffizient und zielführend. Bei einem zukünftigen Energiebedarf von mehr als 1300 TWh/a in Deutschland ist somit eine installierte PV-Leistung von 200 bis 400 GW anzuvisieren. Das PV-Dachflächenpotenzial in Deutschland wird auf etwa 200 GW geschätzt, wovon sich knapp 60 % in Städten befindet. Aufgrund der hohen Lastdichte bleibt die Frage offen, ob sich Metropolen eigenständig mit Solarstrom versorgen können. Dennoch unterscheiden sich die Klimaschutzziele der großen Städte kaum von denen des Bundes. Neben allgemeinen Absichtserklärungen gibt es sowohl auf landespolitischer als auch auf bundespolitischer Ebene mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) Ausbauziele für Photovoltaik (PV). Dafür werden die notwendigen Kapazitäten entweder anhand von Energiebedarfsermittlungen bestimmt oder Potenziale aus pauschalen Solarerträgen abgeschätzt. Diese Ansätze konstatieren auf übergeordneter Ebene solare Erzeugung, aber eine nahräumliche Auflösung fehlt.

Unterschiedliche Verfahren zur Analyse von Energiesystemen

Für die Analyse von Energiesystemen werden grundsätzlich zwei Methoden unterschieden. Zum einen sogenannte Top-Down-Verfahren und zum anderen Bottom-Up-Analysen. Energieszenarien werden meist über Ein- oder Mehrknotenmodelle abstrahiert (Top-Down). Das Studiendesign ist übersichtlich und geeignet, um grundlegende Richtungsentscheidungen zu treffen. Auf der anderen Seite werden in Bottom-Up-Modellierungen die untergeordneten Ebenen abgebildet und dann verknüpft. Hierdurch lassen sich insbesondere die Interaktionen der grundlegenden Elemente detailliert analysieren. Für Berlin haben beide Ansätze in Studien Eingang gefunden. Gerade in Ballungsräumen sollte die Verknüpfung dieser beiden Ansätze berücksichtigt werden, da ein lokales Verfehlen der anvisierten Ziele nicht etwa durch den verstärkten Ausbau von Freiflächenanlagen kompensiert werden kann. Die politischen Ziele müssen also über lokale Potenziale konkretisiert werden.