{"id":11775,"date":"2024-12-02T16:23:51","date_gmt":"2024-12-02T16:23:51","guid":{"rendered":"https:\/\/aurorasolar.com\/eu\/?p=11775"},"modified":"2024-12-04T22:42:46","modified_gmt":"2024-12-04T22:42:46","slug":"pv-fuer-neuschwanstein-trotz-komplizierter-daecher-und-horizontverschattung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aurorasolar.com\/eu\/de\/blog\/pv-fuer-neuschwanstein-trotz-komplizierter-daecher-und-horizontverschattung\/","title":{"rendered":"PV f\u00fcr Neuschwanstein – trotz komplizierter D\u00e4cher und Horizontverschattung"},"content":{"rendered":"\n

Schloss Neuschwanstein ist weltber\u00fchmt. In den sp\u00e4ten 1880er Jahren erbaut, liegt es auf einer zerkl\u00fcfteten Anh\u00f6he nahe der deutsch-\u00f6sterreichischen Grenze und bietet einen Ausblick auf Hohenschwangau. Das ber\u00fchmte Geb\u00e4ude diente sogar als Vorlage f\u00fcr das M\u00e4rchenschloss von Walt Disney.<\/p>\n\n\n\n

Mit Photovoltaik hat das Schloss allerdings nichts zu tun. Noch nicht. Denn vielleicht w\u00fcrde sich eine Anlage auf den ber\u00fchmten Gem\u00e4uern ja lohnen? Auf jeden Fall k\u00f6nnen wir am Beispiel von Schloss Neuschwanstein die Design-Tools, das Solarpotenzial und die Bestrahlungsst\u00e4rke-Engine von Aurora sch\u00f6n auf die Probe stellen. Au\u00dferdem eignet der Standort sich aufgrund seiner gebirgigen Lage auch gut f\u00fcr einen Test der Horizontverschattungsfunktion von Aurora, die die Verschattungseffekte des umliegenden Gel\u00e4ndes ber\u00fccksichtigt. <\/p>\n\n\n\n

Modellierung des Schlosses<\/h2>\n\n\n\n

Zuerst erstellten wir ein genaues 3D-Modell des Schlosses, um herauszufinden, ob sich an diesem Standort eine Solaranlage umsetzen l\u00e4sst. Ein solches 3D-Modell erm\u00f6glicht es, die Verschattung am Projektstandort und die beste Platzierung der PV-Module genau zu bestimmen.<\/p>\n\n\n\n

Das Gel\u00e4nde verstehen: Globales Google HD und LIDAR<\/h3>\n\n\n\n

Die pr\u00e4zise Modellierung dieses komplexen Standorts wurde durch robustes LiDAR-Laserscanning, das 3D-Daten produziert, erleichtert. Mit LiDAR (Light Detection and Ranging) lassen sich die H\u00f6hen und Neigungen von D\u00e4chern, T\u00fcrmen und B\u00e4umen leicht bestimmen, sodass wir sicherstellen k\u00f6nnen, dass unsere Fernanalyse genau ist.<\/p>\n\n\n\n

Dank unserer Partnerschaft mit Google k\u00f6nnen Nutzer auf der ganzen Welt auf LiDAR und gestochen scharfe Bilder zugreifen. Erfahren Sie hier<\/a> mehr \u00fcber die Partnerschaft und die Abdeckung der Satellitenbilder.<\/p>\n\n\n\n

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LiDAR-Daten liefern eine detaillierte Ansicht des Geb\u00e4udes, des Gel\u00e4ndes und der B\u00e4ume um Schloss Neuschwanstein. <\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Ein genaues 3D-Modell erstellen<\/h3>\n\n\n\n

Muss ein kompliziertes Geb\u00e4ude wie Schloss Neuschwanstein modelliert werden, empfiehlt es sich, mehrere kleinere Dachabschnitte zu kombinieren.<\/p>\n\n\n\n

Unser erster Schritt besteht darin, die rechteckigen Hauptabschnitte des Daches mit dem SmartRoof<\/a>-Tool von Aurora zu skizzieren und dann eine steile Schr\u00e4ge an beiden Seiten anzuwenden. Um sicherzustellen, dass wir die richtigen Abmessungen verwenden, passen wir mithilfe der Option \u201eGeb\u00e4ude automatisch anpassen\u201d die Schr\u00e4ge der Dachfl\u00e4chen an die LiDAR-Punktwolke und die tats\u00e4chlichen Bedingungen vor Ort an.<\/p>\n\n\n\n

Die T\u00fcrme modellieren wir durch die Erstellung eines hohen kreisf\u00f6rmigen Hindernisses (auch hier hilft uns die Funktion \u201cGeb\u00e4ude automatisch anpassen\u201c, um die H\u00f6he mit LiDAR genau zu modellieren). Um schlie\u00dflich die kegelf\u00f6rmigen D\u00e4cher zu erstellen, zeichnen wir den Umriss des Daches nach. Wenn alle Kantenl\u00e4ngen gleich lang sind, wird das Ergebnis einem Kegel \u00e4hneln. <\/p>\n\n\n\n

Die Dachgauben l\u00e4sst sich im Handumdrehen hinzuf\u00fcgen: Wir platzieren eine Gaube mit dem Dachgauben-Tool von Aurora, bearbeiteten die Kanten und klonen sie dann \u00fcber das Dach hinweg.<\/p>\n\n\n\n

Und schon haben wir das komplette Schloss:<\/p>\n\n\n\n

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Ein 3D-Modell von Schloss Neuschwanstein, erstellt mit Aurora Solar. <\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Ermittlung der Bestrahlungsst\u00e4rke<\/h2>\n\n\n\n

Der n\u00e4chste Schritt unserer Fernanalyse des Standorts besteht darin, die Bestrahlungsst\u00e4rke<\/a> am Standort zu berechnen. Dazu klicken wir auf das Tool \u201cBestrahlungsst\u00e4rke\u201d und Aurora berechnet dann die Bestrahlungsst\u00e4rke auf jeder Dachfl\u00e4che, indem die Position der Sonne f\u00fcr jede Tageslichtstunde des Jahres an diesem Standort simuliert wird. Aber auch andere Faktoren wie die diffuse Bestrahlungsst\u00e4rke werden ber\u00fccksichtigt.<\/p>\n\n\n\n

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Eine von Aurora erstellte, farbkodierte Karte der Bestrahlungsst\u00e4rke auf den Dachfl\u00e4chen von Schloss Neuschwanstein. Die Werte in der oberen rechten Ecke zeigen die Bestrahlungsst\u00e4rke an der Stelle an, an der sich der Mauszeiger des Nutzers auf dem Dach befindet. Aurora-Nutzer k\u00f6nnen mit dem Mauszeiger \u00fcber ihre Entw\u00fcrfe fahren, um die Bestrahlungsst\u00e4rke in verschiedenen Bereichen zu sehen.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Wie man anhand der farbkodierten Bestrahlungsst\u00e4rke-Karte sehen kann, ist der Solarzugang an diesem Standort nicht optimal. Viele der unteren Dachfl\u00e4chen werden von T\u00fcrmen und Br\u00fcstungen beschattet.<\/p>\n\n\n\n

Au\u00dferdem sind viele der Turmspitzen und Dachfl\u00e4chen so steil sind, dass aufgrund der schlechten Neigungs- und Orientierungsfaktorwerte nur wenig Sonnenlicht auf sie f\u00e4llt.<\/p>\n\n\n\n

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Eine 3D-Ansicht unseres Modells von Schloss Neuschwanstein, die die Bestrahlungsst\u00e4rke auf dem Dach zeigt. Die dunklen Farben weisen auf eine geringere Bestrahlungsst\u00e4rke hin, die f\u00fcr Solarenergie nicht optimal ist. <\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

An der Nordseite des Hauptdachs betr\u00e4gt der Solarzugang in einigen Bereichen nur 45 %. Auch an der besser geeigneten S\u00fcdseite variiert dieser aufgrund der Verschattung durch Dachgauben und T\u00fcrme stark. Selbst an den sonnigsten Stellen auf dieser Dachfl\u00e4che ist der solare Deckungsgrad nie h\u00f6her als 87 %.<\/p>\n\n\n\n

Wie wirkt sich die Horizontverschattung auf dieses Dach aus?<\/h3>\n\n\n\n

Neben dem schlechten Neigungs- und Ausrichtungsfaktor sowie der Verschattung durch die vielen verschn\u00f6rkelten Elemente des Schlosses gibt es noch einen weiteren wichtigen Faktor, der zu den schlechten Bestrahlungsst\u00e4rken an diesem Standort beitr\u00e4gt: die Horizontverschattung.<\/p>\n\n\n\n

Wie wir bereits wissen, liegt Schloss Neuschwanstein im S\u00fcden Deutschlands, direkt an den bayerischen Alpen. Das Foto unten zeigt einige der gro\u00dfen Gipfel \u00f6stlich und s\u00fcdlich des Schlosses. Wie Sie sich vorstellen k\u00f6nnen, haben diese einen sp\u00fcrbaren Einfluss auf die Sonneneinstrahlung, die dieser Ort zu bestimmten Tages- und Jahreszeiten erh\u00e4lt. Mit der Horizontverschattung von Aurora k\u00f6nnen wir dies genau berechnen.<\/p>\n\n\n\n

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Ein Foto von Neuschwanstein, das einige der hohen Berge zeigt, die das Schloss umgeben und zur Horizontverschattung beitragen. Foto von Anelale N\u00e1jera<\/a> auf Unsplash<\/a><\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Diese Funktion von Aurora scannt die Gel\u00e4ndedaten der Umgebung und erstellt daraus ein H\u00f6henprofil, in etwa wie das unten abgebildete. Wir k\u00f6nnen dadurch herausfinden, wie viel des Himmels durch die umliegenden Landmerkmale verdeckt wird. (Dies wird sowohl von der H\u00f6he eines bestimmten Gel\u00e4ndemerkmals als auch von seiner N\u00e4he beeinflusst.) Sie sehen hier, dass die n\u00e4heren \u00f6stlichen und s\u00fcdlichen Gipfel als hohe Erhebungspunkte erscheinen, w\u00e4hrend die weiter entfernten Berge, die auf dem Titelbild oben in diesem Artikel zu sehen sind, nur eine H\u00f6he von etwa 5 Grad aufweisen.<\/p>\n\n\n\n

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Horizontprofile, wie dieses f\u00fcr das Schloss Neuschwanstein, untermauern die Horizontverschattungsanalysen von Aurora. <\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Anhand des Horizontprofils berechnet Aurora die Zeiten, zu denen die direkten Sonnenstrahlen blockiert werden, sowie die Art und Weise, wie die gesamte diffuse Bestrahlungsst\u00e4rke am Standort durch die Berge verringert wird.<\/p>\n\n\n\n

Wenn Sie sich die Solarzugang-Diagramme von Aurora f\u00fcr die einzelnen Monate ansehen, k\u00f6nnen Sie erkennen, dass die Wintermonate st\u00e4rker von der Horizontverschattung betroffen sind. Die Sonne wird viele Stunden durch die Berge blockiert. Insgesamt ist der Solarzugang an diesem Standort aufgrund der umliegenden Berge um 10 % reduziert. <\/strong>W\u00fcrde man hier die Horizontverschattung durch die Berge nicht ber\u00fccksichtigen, w\u00fcrden wir die Solarverf\u00fcgbarkeit am Standort deutlich \u00fcbersch\u00e4tzen. Vergleich der monatlichen Sonnenverf\u00fcgbarkeit mit (rechts) und ohne (links) Horizontverschattung an.<\/p>\n\n\n\n

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Monatliche Sonnenverf\u00fcgbarkeit ohne Ber\u00fccksichtigung der Horizontverschattung (links) im Vergleich zur Sonnenverf\u00fcgbarkeit unter Ber\u00fccksichtigung der Auswirkungen der Horizontverschattung (rechts), ein R\u00fcckgang um 10 %.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Fazit der Standortbewertung<\/h2>\n\n\n\n

Angesichts der geringen Bestrahlungsst\u00e4rke an diesem Standort und der auffallend steilen Dachfl\u00e4chen dieses siebzehnst\u00f6ckigen Schlosses kommen wir zu dem Schluss, dass die Installation von Solaranlagen in Neuschwanstein nicht sehr sinnvoll w\u00e4re. <\/p>\n\n\n\n

Hat sich unsere \u00dcbung trotzdem gelohnt? Auf jeden Fall: Das Schloss veranschaulicht hervorragend, welchen Einfluss die Horizontverschattung auf die Menge der Sonnenenergie haben kann, die an bestimmten Standorten mit steilem Gel\u00e4nde verf\u00fcgbar ist. Au\u00dferdem l\u00e4sst sich am Schloss Neuschwanstein sch\u00f6n zeigen, dass die Kombination aus zuverl\u00e4ssigen LiDAR- und Satelliten-Daten eine gute PV-Planung auch aus der Ferne erm\u00f6glichen. <\/p>\n\n\n\n

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Schloss Neuschwanstein ist weltber\u00fchmt. In den sp\u00e4ten 1880er Jahren erbaut, liegt es auf einer zerkl\u00fcfteten Anh\u00f6he nahe der deutsch-\u00f6sterreichischen Grenze und bietet einen Ausblick auf Hohenschwangau. Das ber\u00fchmte Geb\u00e4ude diente sogar als Vorlage f\u00fcr das M\u00e4rchenschloss von Walt Disney. Mit Photovoltaik hat das Schloss allerdings nichts zu tun. Noch nicht. 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