Berechnungsmethodik
Erstellung des Kriterienkatalogs
Um das vorhandene PV-Potenzial auf Freiflächen ermitteln zu können, musste zuerst definiert werden, welche Flächen als potenziell für die Errichtung von PV-Freiflächenanlagen geeignet eingestuft werden sollten. Im EEG 2017 werden dafür u. a. Konversionsflächen, Seitenrandstreifen entlang von Autobahnen und Schienenstrecken sowie Acker- und Grünlandflächen innerhalb von benachteiligten Gebieten genannt. Diese Flächentypen wurden bei der Potenzialanalyse berücksichtigt und sind dementsprechend im Kriterienkatalog aufgelistet.
Den nach dem EEG 2017 potenziell geeigneten Flächen stehen bestimmte Restriktionen entgegen, die die Errichtung von PV-Freiflächenanlagen mit hoher Wahrscheinlichkeit ausschließen (harte Restriktionskriterien) oder aufgrund derer mit bestimmten Einschränkungen oder Auflagen zu rechnen ist (weiche Restriktionskriterien).
Um im Rahmen der Potenzialanalyse die Lage und Ausprägung der tatsächlich nutzbaren Flächen ermitteln zu können, mussten sowohl die potenziell geeigneten Flächen als auch die Restriktionsflächen räumlich abgegrenzt werden können. Zu diesem Zweck wurden den einzelnen Flächenkriterien in Form eines Kriterienkatalogs Geodatensätze zugeordnet, die die jeweils konkret vor Ort vorkommenden Flächen umfassten. Für jedes Flächenkriterium wurden Angaben zur Herkunft und zum Stand der Daten sowie zu ggf. zu berücksichtigenden Flächen- und Abstandspuffern dokumentiert. Um aus ausschließlich linienhaft vorliegenden Datenbeständen (z. B. Straßenmittelachsen) die für die Potenzialanalyse benötigten flächenhaften Daten zu generieren, wurden Flächenpuffer verwendet. Mit Hilfe von Abstandspuffern wurden rechtlich oder technisch bedingte Mindestabstände z. B. zu Gebäuden oder Gewässern abgebildet.
Aus unterschiedlichen Gründen können bei einer landesweiten Betrachtung nicht alle relevanten Flächenkriterien berücksichtigt werden. In vielen Fällen sind keine entsprechenden Geodaten vorhanden oder der Nutzung bzw. der Veröffentlichung der Daten stehen Datenschutz- oder Sicherheitsaspekte entgegen. Unter anderem konnten beispielsweise der nicht gebietsbezogene Artenschutz, altlastenverdächtige Flächen, geplante Bauvorhaben und regionalplanerische Festlegungen bei der Potenzialanalyse nicht berücksichtigt werden.
Die Potenzialanalyse stellt deshalb keine Planungsgrundlage dar und kann eine detaillierte Einzelfallprüfung nicht ersetzen.
Flächenverschneidung
Basierend auf den im Kriterienkatalog aufgeführten Flächenkriterien wurden mit Hilfe eines Geoinformationssystems (GIS) die tatsächlich für die Errichtung von PV-Freiflächenanlagen in Frage kommenden Flächen ermittelt. Dazu wurden die potenziell geeigneten Flächen und die Flächen der harten Restriktionskriterien räumlich miteinander verschnitten. Von harten Restriktionsflächen überlagerte potenziell geeignete Flächen wurden gelöscht. Die verbleibenden Flächen wurden zusätzlich mit den weichen Restriktionsflächen verschnitten. Von weichen Restriktionsflächen überlagerte potenziell geeignete Flächen wurden als bedingt geeignete Potenzialflächen kategorisiert, alle anderen Flächen als geeignete Potenzialflächen.
Methodisch bedingt gab es zahlreiche Überlappungen zwischen den ermittelten Potenzialflächen, zum Beispiel zwischen Ackerland in benachteiligten Gebieten und Seitenrandstreifen entlang von Autobahnen und Schienenstrecken. Um Doppelzählungen von Potenzialflächen zu vermeiden, mussten diese Überlappungen aufgelöst werden. Aufgrund von Vorgaben des EEG 2017 sind Seitenrandstreifen und Konversionsflächen gegenüber Acker- und Grünlandflächen in benachteiligten Gebieten als höherwertiger einzustufen. Dementsprechend wurden die ermittelten Potenzialflächen räumlich miteinander verschnitten und die von Seitenrandstreifen oder Konversionsflächen überlagerten Flächen in benachteiligten Gebieten gelöscht. Bei sich überlappenden Seitenrandstreifen und Konversionsflächen wurde jeweils eine neue, gemeinsame, überlappungsfreie Fläche erzeugt. Bei der Verschneidung wurde nicht zwischen geeigneten und bedingt geeigneten Potenzialflächen unterschieden.
Umgang mit kleinen Flächen
Für alle ermittelten Potenzialflächen wurde die jeweilige Flächengröße in Hektar und Quadratmetern bestimmt. Die im Energieatlas darzustellende Menge der Potenzialflächen sollte nach Möglichkeit auf die tatsächlich sinnvoll nutzbaren Flächen beschränkt werden. Durch die zahlreichen Verschneidungsoperationen waren etliche relativ kleine Potenzialflächen entstanden, die für sich alleine betrachtet nicht sinnvoll nutzbar waren, jedoch häufig an eine größere Fläche anderen Typs angrenzten oder z. B. nur durch einen Feldweg von einer anderen Fläche getrennt waren. Da die Flächengröße daher nicht als alleiniges Auswahlkriterium geeignet war, wurde folgende Vorgehensweise entwickelt: Für alle Seitenrandstreifen und Konversionsflächen mit einer Flächengröße von weniger als 1.000 m² und alle Flächen in benachteiligten Gebieten mit einer Flächengröße von weniger als 10.000 m² wurde automatisiert geprüft, ob sich im Umkreis von 100 m um die jeweilige Fläche eine weitere Potenzialfläche befindet, für die gilt, dass die Summe der beiden Flächen die vorgegebene Mindestgröße von 1.000 bzw. 10.000 m² erreicht. Befand sich keine entsprechende Fläche in der Nähe, wurde die zu kleine Ausgangsfläche gelöscht. Darüber hinaus wurden alle "Splitterflächen" mit einer Größe von weniger als 100 m² gelöscht.
Berechnung der durchschnittlichen Hangneigung
Basierend auf dem Digitalen Geländemodell des ATKIS wurde für alle Potenzialflächen die durchschnittliche Hangneigung in Prozent ermittelt. Die entsprechenden Neigungswerte liegen in einem Raster mit einer Zellengröße von 5 m vor, so dass für jede Potenzialfläche der Mittelwert aller für diese Fläche bekannten Neigungswerte berechnet wurde.