Denkmalschutz und Photovoltaiknutzung vereinbaren

Photovoltaikanlagen auf Gebäudedächern liefern kostengünstigen Strom und schützen das Klima. Doch nicht überall sind sie erlaubt. Ein strenger Denkmalschutz verhindert in vielen Bundesländern die Installation. So auch im historischen Innenstadtkern von Schwäbisch Gmünd östlich von Stuttgart. Inzwischen haben sich die gesetzlichen Rahmenbedingungen in Baden-Württemberg geändert: Solarstromanlagen in der Altstadt sind nicht mehr per se ausgeschlossen, sondern müssen individuell von der unteren Denkmalschutzbehörde geprüft werden. Die Stadt hat dies zum Anlass genommen, für die Behörde eine Datengrundlage zu schaffen, auf welchen Gebäuden eine Photovoltaikanlage grundsätzlich möglich ist. Durchgeführt hat die Analyse das Unternehmen greenventory aus Freiburg. Das Ergebnis: 90 Prozent der Gebäude verfügen über eine bedingt geeignete Fläche. Zum Einsatz kam der PV-Konfigurator „solarfind“ der Firma, der bereits für die anderen Stadtteile verwendet wurde. Das digitale Werkzeug gibt den Kommunen und Energieversorger einen Überblick über die Möglichkeiten vor Ort, Gebäudeeigentümer:innen können damit ihre eigene Anlage konfigurieren.

Für die Installation von Photovoltaikanlagen auf denkmalgeschützten Gebäuden gelten Hürden. Grundsätzlich ist eine denkmalschutzrechtliche Genehmigung erforderlich, wenn eine Photovoltaik- oder Solarthermieanlage auf oder an einem Kulturdenkmal errichtet werden soll. Die zuständigen unteren Denkmalschutzbehörden in den Landratsämtern, größeren Gemeinden und Verwaltungsgemeinschaften prüfen jeden Einzelfall. Die Auflagen gelten für insgesamt rund 660.000 Gebäude in Deutschland – dieses große Potenzial kann derzeit für den Ausbau der Photovoltaik praktisch nicht genutzt werden.

Einige Bundesländer haben die Auflagen für Photovoltaik auf historischen Dächern inzwischen gelockert. So hat Baden-Württemberg im April 2023 eine Leitlinie aktualisiert, um mehr Photovoltaik auf den Dächern denkmalgeschützter Häuser zu ermöglichen. Die Leitlinie für die Behörden stellt klar, dass eine Genehmigung regelmäßig zu erteilen ist, wenn sich die Solaranlage der eingedeckten Dachfläche unterordnen und möglichst flächendeckend angebracht wird. Anderweitig dürfe nur in Fällen einer „erheblichen Beeinträchtigung“ des Kulturdenkmals entschieden werden. Diese Entscheidung erweitert den Spielraum für die Denkmalschutzbehörden.

Sichtbarkeit von außen ein wichtiges Kriterium

Diese neuen Möglichkeiten will Schwäbisch Gmünd nun nutzen, ohne ihre kulturhistorischen Gebäude zu beeinträchtigen. Die Altstadt der Kommune steht als Gesamtanlage unter Denkmalschutz, zudem sind einige ältere Einzelgebäude und an stadtraumprägende Orte angrenzende Teildachflächen für Solaranlagen nicht geeignet. Für den Rest der Innenstadt gilt: Von drei Aussichtspunkten außerhalb der Stadt – der Wiese an der Rechbergstraße, dem Aussichtsturm am Lindenfirst und dem Platz am Zeiselberg – dürfen keine Solarstromanlagen auf den Dächern optisch stark in Erscheinung treten. Um Gebäudeeigentümer:innen mit nicht einsehbaren Dächern nun prinzipiell eine Photovoltaikanlage zu ermöglichen, hat die Kommune jüngst eine Sichtfeldanalyse durchführen lassen.

Im Innenstadtkern befinden sich rund 800 Gebäude. Bei 60 dieser Gebäude handelt es sich um architektonisch prägende Elemente, sogenannte Stadtbausteine, auf denen Solaranlagen ausgeschlossen sind. Für den Rest entscheidet die Einsehbarkeit aus den drei Aussichtspunkten sowie die zukünftige Gestaltung, ob eine Photovoltaikanlage grundsätzlich möglich ist. Die Sichtfeldanalyse nahmen die Expert:innen von greenventory mit ihrem digitalen Planungswerkzeug solarfind vor. Die Analyse ergab, dass etwa 180.000 der insgesamt 240.000 Quadratmeter Dachfläche von außen einsehbar sind und daher ebenso wie die Stadtbausteine als „weniger geeignet" für eine Photovoltaikanlage gelten.

Ein Viertel der Dachflächen ist prinzipiell für Photovoltaik geeignet

25 Prozent der Dachfläche, das entspricht 60.000 Quadratmeter, sind von den drei relevanten Bezugspunkten aus nicht sichtbar und kommen prinzipiell für Photovoltaik-Installationen in Frage, sie sind „bedingt geeignet“. Das ist ein erhebliches Potenzial für neue Photovoltaikanlagen in der Innenstadt: Theoretisch können hier Photovoltaikanlagen mit einer installierten Leistung von insgesamt 12.000 Kilowatt errichtet werden. Sie würden nach 20 Jahren rund 18 Millionen Euro Gewinn erwirtschaften.

Durchschnittlich beträgt die nicht sichtbare Fläche pro Dachfläche 30 Quadratmeter, genug für eine kleine Anlage mit etwa sechs Kilowatt installierter Leistung. Die nicht sichtbaren Flächen verteilen sich auf 90 Prozent der Gebäude – in einigen Fällen ist nicht das gesamte Dach eines Gebäudes, sondern nur eine kleinere Fläche grundsätzlich für Photovoltaikanlagen geeignet. Dachflächenscharfe Angaben für Gebäude innerhalb der Altstadt sowie zugehörige textliche Erläuterungen und Gestaltungsanforderungen können über das Geodatenportal der Stadt Schwäbisch Gmünd abgerufen werden. Auf diese Weise soll der Ausbau der Photovoltaik auch im Innenstadtbereich, wenn auch eingeschränkt, ermöglicht werden.

Darüber hinaus gibt es noch zwei weitere Eignungskategorien: Die Kategorie „geeignet” wird vergeben, wenn die Dachfläche zu einem Gebäude außerhalb des Innenstadtkerns gehört und eine solare Einstrahlung hat, mit der sich eine Photovoltaikanlage lohnen kann. „Gut geeignet” sind Dachflächen außerhalb des Innenstadtkerns, die gute Einstrahlungswerte aufweisen und bei denen eine Solarstromanlage in jedem Fall lohnend ist.

PV-Konfigurator solarfind macht Analyse möglich

Ermöglicht wurde die Analyse durch den PV-Konfigurator solarfind, der bereits für die anderen Stadtteile im Einsatz ist und jetzt für die Innenstadt freigeschaltet wurde. Die webbasierte Karte von greenventory dient Kommunen und Stadtwerken, die einen schnellen und zielgerichteten Ausbau von Photovoltaikanlagen anstreben. Es ermittelt die gesamten Dachflächen einer Kommune, zeigt auf, wo Solaranlagen möglich sind und berechnet die optimale Anlagengröße.

Für die Analyse in Schwäbisch Gmünd erhielt greenventory 3D-Daten inklusive Dachform und Gebäudehöhen von der Stadt. Mit den Daten haben die Fachleute des Unternehmens eine dachflächenscharfe, KI-gestützte Potenzialanalyse in Form einer webbasierten Karte erstellt und anschließend der Denkmalschutzbehörde vorgelegt. Die Auflösung der Karte beträgt 30 Zentimeter pro Bildpunkt. Für die Gebäudeeigentümer:innen in der Innenstadt von Schwäbisch Gmünd wurde eine vereinfachte und übersichtliche Darstellung mit einem etwas geringeren Detailgrad gewählt.

Grundsätzlich ermöglicht solarfind privaten und gewerblichen Gebäudeeigentümer:innen, ihre Wunschanlage in wenigen Klicks zu konfigurieren. Kommunen und Energieversorger erhalten hingegen über einen Expertenzugang den Überblick über die Möglichkeiten vor Ort. Für die Gebäudeeigentümer:innen werden individuelle Faktoren wie Größe, Ausrichtung und Neigung des Daches berücksichtigt und in die Planung einbezogen. Die Ergebnisse des Konfigurators geben einen detaillierten Überblick über eine potenzielle Anlage und die zu erwartenden Erträge. Zusätzlich liefern sie Auskunft über die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit der Anlage.

Mit dem Photovoltaik-Konfigurator können Interessierte schnell und einfach herausfinden, ob eine Photovoltaik-Anlage für ihr Dach in Frage kommt und wie diese aussehen könnte. Anschließend können sie mit der Kommune oder dem Energieversorger Kontakt aufnehmen, um weitere Informationen über den Kauf einer Photovoltaikanlage zu erhalten.

Fazit

Schwäbisch Gmünd will künftig Photovoltaikanlagen auf Dächern in der Innenstadt zulassen, ohne die kulturhistorisch bedeutsamen Gebäude zu sehr zu verändern. Zu diesem Zweck hat die Stadt das Unternehmen greenventory beauftragt, eine Sichtfeldanalyse durchzuführen und eine Potenzialanalyse für Photovoltaik zu erstellen. Das Ergebnis: Auf vielen Dachflächen ist eine Anlage künftig möglich. Der Denkmalschutz prüft dies bei Interesse auf Grundlage des Solarkatasters für denkmalgeschützte Gesamtanlagen Schwäbisch Gmünd.

Dass dieses Vorhaben von Erfolg gekrönt war, ist dem engagierten Handeln des Amtes für nachhaltige Entwicklung, Klimaschutz und Bürgerbeteiligung und der Klimaschutzmanager:innen sowie der unteren Denkmalschutzbehörde zu verdanken. Das Vorhaben könnte als Blaupause für andere deutsche Städte mit vielen denkmalgeschützten Häusern dienen und so den Ausbau der Photovoltaik vorantreiben.

Kurzvita Dr. David Fischer
Dr. David Fischer gründete im Jahr 2019 gemeinsam mit Dr. Sven Killinger und Dr. Kai Mainzer das Unternehmen greenventory. Das Unternehmen ist eine Ausgründung aus dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Vor seiner Zeit am Fraunhofer ISE promovierte Dr. David Fischer im Bereich Energietechnologie am KTH Royal Institute of Technology in Stockholm.