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SolarpotenzialWasserflächen für schwimmende Photovoltaik

Schwimmende Solaranlage auf einem Baggersee in NRW
Bei dieser schwimmenden Solaranlage arbeiteten zwei Firmen erfolgreich zusammen. Die Mitarbeiter von Hülskens entwarfen und bauten die Unterkonstruktion. Rheinland Solar projektierte und installierte die Solaranlage und zeichnet auch für das Vermarktungsmodell verantwortlich. (Foto: Rheinland Solar)

Unter dem Begriff Floating PV oder schwimmende Solaranlagen wächst ein neues Marktsegment der Photovoltaik. Erste Erfahrungen sind gesammelt, die Ergebnisse vielversprechend. Der Ausbau könnte noch zügiger gehen, gäbe es Anpassungen im EEG.

08.10.2020 – Nicht nur bei der Windkraft geht es um geeignete Flächen. Auch die Photovoltaik braucht Platz. Zwar haben wir in Deutschland ein riesiges Potenzial auf Millionen ungenutzten Dächern, aber in der Freifläche gibt es Konkurrenz mit anderen Nutzungen.

Täglich werden nach Angaben des Bundesumweltministeriums in Deutschland rund 56 Hektar als Siedlungs- und Verkehrsflächen ausgewiesen. Dies entspricht einem Flächenverbrauch von 79 Fußballfeldern (täglich!). Zwar lässt sich Fläche im engeren Wortsinn nicht verbrauchen. Fläche ist jedoch – wie auch der Boden – eine endliche Ressource. Wasserflächen, beispielsweise Baggerseen und geflutete Tagebaurestlöcher, rücken deshalb immer öfter in den Fokus der PV-Projektierer.

Die Technologie weist einige Vorteile gegenüber Freiflächenanlagen auf, wie die erhöhte Stromproduktion aufgrund des Kühleffekts des Wassers oder eine höhere Flächennutzungseffizienz. Die Module auf der Wasseroberfläche verringern auch die Verdunstung, ein weiterer positiver Nebeneffekt. Die Installation auf einer Wasserfläche ist zwar etwas aufwendiger als auf einer Freifläche an Land, die Wartung jedoch ist leicht und kostengünstig. Montiert werden die Module, und in den meisten Fällen auch die Wechselrichter, auf Schwimmkörpern. Ist eine Verankerung an Land nicht möglich, können klassische Schiffsanker zum Einsatz kommen, was je nach Seetiefe zu Mehrkosten führt.

Großes Potenzial auf Tagebauseen

Das technische Potenzial auf Braunkohle-Tagebauseen in Deutschland wird in einer Studie des Fraunhofer ISE auf 56 Gigawatt Leistung geschätzt. Zieht man dafür die für Freizeitaktivitäten, Tourismus, Natur- und Landschaftsschutz relevanten Flächen ab, verbleibt ein wirtschaftliches Potenzial von 2,74 Gigawatt. Tagebauregionen sind insofern gut geeignet, da sie netztechnisch bereits gut angeschlossen sind.

Die schwimmende Photovoltaikanlage darf das Gewässer nicht grundlegend verändern. Dies ergibt sich aus dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG § 36): alle künstlichen Anlagen, die in, an, über und unter oberirdischen Gewässern errichtet werden und eine wasserwirtschaftliche Bedeutung haben, dürfen keine schädlichen Gewässerveränderungen hervorrufen. Ob ein Bebauungsplan oder eine Baugenehmigung erforderlich ist, hängt von der Gesetzgebung der einzelnen Bundesländer ab.

Die Stromgestehungskosten von schwimmenden Solaranlagen liegen im Schnitt um 10 bis 15 Prozent über denen von herkömmlichen Freiflächen-PV-Kraftwerken. Deshalb kommen diese Anlagen bisher auch nicht in Ausschreibungen zum Zug. So preiswert wie an Land können sie nicht errichtet werden. Sind sie kleiner als 750 Kilowatt, können sie die jeweils geltende feste EEG-Vergütung erhalten. Ähnlich wie andere Anlagen werden sie wirtschaftlich besonders dann attraktiv, wenn Eigenverbrauch in größerer Menge stattfinden kann.

Eigenverbrauch in Kieswerken

Zuletzt ging in Deutschland die Anlage eines Kieswerkbetreibers in Nordrhein-Westfalen in Betrieb. Auf einem Baggersee in Weeze hat der Hülskens Firmenverband eine 150 mal 50 Meter große solare Insel errichtet. Die Anlage besteht aus rund 1.900 Modulen und hat eine Leistung von 750 Kilowatt. Die Unterkonstruktion hat das Unternehmen selbst entwickelt und gebaut. Rheinland Solar projektiert und installierte die Anlage. Rund 75 Prozent des Stromes wird im Kieswerk selbst genutzt. Damit deckt das Kieswerk zukünftig rund ein Drittel seines Strombedarfs mit dieser Solaranlage. Wenn am Wochenende die Maschinen stillstehen, wird der Strom ins öffentliche Netz eingespeist.

Eine andere schwimmende PV-Anlage wird gerade auf einem Baggersee in Rheinland-Pfalz gebaut. Auch dort soll ein Kieswerk mit Sonnenstrom versorgt werden. Errichter ist in diesem Fall die Erdgas Südwest GmbH. Noch in diesem Jahr soll die erste Anlage mit 740 Kilowatt Leistung in Betrieb gehen. Eine zweite Anlage soll folgen, so dass auf dem Baggersee von Leimersheim zukünftig insgesamt rund 1,5 Megawatt Floating-PV installiert sein werden. Auch hier wird das Geschäftsmodell durch die Ausschreibungsregeln im EEG bestimmt. Würden beide Anlagen gleichzeitig gebaut, hätten sie sich um einen Zuschlag im Ausschreibungsverfahren bewerben müssen.

Extremwetter gut überstanden

Erdgas Südwest hatte bereits 2019 auf dem Maiwaldsee eine schwimmende Anlage errichtet. Ein Jahr nach Inbetriebnahme zogen die Betreiber kürzlich eine überaus positive Bilanz. Erträge und Eigenverbrauch waren noch höher als erwartet. Auch Extremwetter hatte die Anlage gut überstanden.

Auf einem See in Salzwedel produziert seit diesem Sommer eine andere schwimmende Solaranlage sauberen Strom. Hier wurde ein Wasserzwischenspeicher des örtlichen Wasser- und Abwasserverbandes als Fläche genutzt. Der Strom aus dieser Anlage wird im Rahmen der Direktvermarktung über Next Kraftwerke vermarktet. Auch diese Anlage bleibt knapp unter der 750-Kilowatt-Grenze.

Weitaus größere Projekte hat der Systemdienstleister Baywa r.e. in den Niederlanden realisiert. Dort wurden Kraftwerke mit zwei, acht, 14,5 und 27,4 Megawatt Leistung aufs Wasser gebracht. Das ginge auch in Deutschland – dafür wären Anpassungen im EEG notwendig. Ein möglicher Weg wäre, Floating PV als flächenneutrale Kraftwerke im Rahmen der Innovationsausschreibungen zuzulassen oder Tagebauseen als Konversionsflächen einzuordnen. pf


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