Blendungen von Photovoltaik-Anlagen berechnen

Blendfreies Sonnenvergnügen

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Eine Software des Fraunhofer FIT errechnet, wo und wann geplante Photovoltaikanlagen blenden können. Das Bild zeigt das einstrahlende Sonnenlicht (weiße Linien) auf die einzelnen Solarmodule und die resultierenden Reflexionen (gelbe Linien) des Frankfurter Flughafens in Abhängigkeit von Datum und Uhrzeit. Gelb markiert sind die Zonen innerhalb des Start- / Landekorridors (türkis dargestellt) in denen Blendeffekte auftreten.

In Flughafennähe sind Blendungen durch Photovoltaik-Anlagen ein Sicherheitsrisiko. Auch in der Nähe von Autobahnen sind sie eine potentielle Unfallgefahr. Bevor eine größere Photovoltaikanlage gebaut werden darf, berechnen Ingenieure daher für einige ausgewählte Beispieltage im Jahr, ob störende Reflexionen auftreten können. Künftig wird das einfacher gehen – und umfassender. Eine neue Software stellt die Blendungen auf Knopfdruck dreidimensional dar. Entwickelt wird sie vom Fraunhofer FIT in Zusammenarbeit mit dem Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie in Mecklenburg-Vorpommern sowie verschiedenen Solarplanern.

Die Software erstellt eine 3D-Ansicht von allen Seiten zu jeder beliebigen Uhr- und Jahreszeit und rekonstruiert die ganze Szene in einem dreidimensionalen Raum, mit Karte, Höhenprofil, Sonne, dreidimensionalen Gebäuden und der Photovoltaikanlage. Simuliert werden also Sonnen- und Blendverlauf für jede beliebige Zeiteinheit und in beliebiger Richtung – sogar die Höhe verschiedener Bodenflächen oder Hindernisse wie Bäume oder Lärmschutzwände werden berücksichtigt. Die Planer können die PV-Anlage am Monitor beliebig verschieben und erfahren sofort, wann und wo es dadurch Konflikte gibt.

Für die Region um den Frankfurter Flughafen wurde die Software bereits erstellt und getestet. Aktuell wird eine neue Version realisiert, die topografische Karten einladen kann und damit für jeden Ort einsetzbar ist. Die Weiterentwicklung bezieht ihr Kartenmaterial inklusive Höheninformationen dynamisch vom Bundesamt für Kartographie und Geodäsie. Diese Informationen kombiniert sie zu einer dreidimensionalen Ansicht der jeweiligen Umgebung, die die Basis für alle weiteren Berechnungen bildet.

Interessant ist die Anwendung auch für private Anlagen. Nicht selten kommt es zu Gerichtsverfahren, wenn Nachbarn sich durch Blenden belästigt fühlen. Zum Schutz hat der Gesetzgeber Grenzwerte festgelegt. Anwohner dürfen lediglich dreißig Minuten täglich, insgesamt jedoch nicht mehr als dreißig Stunden im Jahr, einer Blendung ausgesetzt sein. Für solartechnische Bauvorhaben werden von den Landesämtern für Umweltschutz jeweils eigens Ingenieurbüros beauftragt, die Gutachten darüber erstellen, ob neue Anlagen die Vorgaben einhalten. Mit der Software ließen sich diese Probleme künftig schneller lösen. Wenn die Software als Dienstleistung für Installateure oder Projektierer genutzt wird, ließe sich auch der nachbarschaftliche Frieden einfacher erhalten.