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Floating PV: Warum wir mehr Schwim­mende PV-Anlagen benötigen

Lesezeit: 4 Minuten

Die Sonne ist eine unerschöpf­liche Energie­quelle Die Nutzung solarer Strah­lungs­en­ergie durch Photo­vol­ta­ik­an­lagen dabei stellt eine der nachhal­tigsten sowie klima­freund­lichsten Methoden zur Strom­erzeu­gung dar. Doch um die Welt mit erneu­er­baren Energien und insbe­son­dere Photo­vol­taik fit fürs Klima zu machen, braucht es eine erhöhte Flächen­nut­zung für Solar­mo­dule. In Angesicht steigender Flächen­kon­kur­renz, werden beson­ders solche Flächen attraktiv, die ander­weitig kaum genutzt werden: Dächer von Wohn- und Indus­trie­ge­bäuden, Lärmschutz­wände an Autobahnen, landwirt­schaft­liche nicht nutzbare Flächen und auch Wasser. 

In diesem Blogbei­trag beleuchten wir den aktuellen Stand schwim­mender Photo­vol­ta­ik­an­lagen und zeigen auf, warum das Thema Floating PV noch deutlich mehr Beach­tung in Deutsch­land und weltweit verdient hat.

Was ist Floating PV?

Floating PV bzw. Floating Solar bezeichnet schwim­mende Photo­vol­ta­ik­an­lagen, sprich Anlagen, die sich auf einem Gewässer befinden und mittels solarer Strah­lungs­en­ergie Strom erzeugen. 

Wo steht Floating PV aktuell weltweit? 

Im Jahr 2008 wurde die erste schwim­mende PV-Anlage mit einer Leistung von 175 kWp in Kalifor­nien in Betrieb genommen. Heute ist der asiati­sche Konti­nent Weltmarkt­führer beim Betrieb und verfügt über den größten Anteil schwim­mender Anlagen. Auch Japan konzen­trierte sich in Folge der Atomka­ta­strophe in Fukushima auf den rapiden Ausbau erneu­er­barer Energien und etablierte sich schnell als Vorreiter gigan­ti­scher Floating PV-Projekte.

Doch auch Europa folgt dem weltweiten Trend und errichtet insbe­son­dere seit 2019 immer häufiger große Solar­parks auf ungenutzten Gewäs­sern wie z.B. Stau- oder Bagger­seen. Im Oktober 2019 lief bereits ein erstes Megapro­jekt in Südfrank­reich an, der Betrieb eines schwim­menden Solar­parks mit 17 Megawatt Leistung auf einer Fläche von 17 Hektar in einem still­ge­legten Stein­bruch. Übertroffen wurde diese Leistung in der Nieder­lande. Mit einer Leistung von 24,7 Megawatt ging dort in diesem Jahr die derzeit größte schwim­mende PV-Anlage Europas in Betrieb.

Laut Schät­zungen war im vergan­genen Jahr 2019 eine weltweite Gesamt­leis­tung von etwa 2 GW in Floating PV-Anlagen instal­liert. Doch das Poten­tial verspricht noch viel mehr. Die Weltbank gibt an, dass allein durch die Nutzung von 10 Prozent der künst­li­chen angelegten Süßwas­ser­seen in Europa ein Poten­tial von 204 GW Leistung bestehe.

Welche Gewässer eignen sich für Schwim­mende PV-Anlagen? 

Selbst­ver­ständ­lich sind nicht alle Gewässer für den Betrieb von schwim­menden PV-Anlagen geeignet. In der Regel können Süßwasser-Seen mit geringer Windlast am besten für den Betrieb genutzt werden. In Deutsch­land kommen insbe­son­dere geflu­tete Tagebau­flä­chen, einige Stauseen sowie Kiesgruben in Betracht. Ein optimales Beispiel sind die deutschen Bagger­seen. Erzeugter Strom kann von den vor Ort liegenden Maschinen direkt genutzt werden. Zudem ist ein Großteil der elektri­schen Infra­struktur wie Strom­lei­tungen, Mittel­span­nungs­an­schluß und Verteiler bereits vorhanden. In regen­armen Ländern sind zudem Wasser­re­ser­voirs, die dazu dienen, Wasser zu speichern, sehr gut geeignet, um darauf schwim­mende PV-Anlagen zu betreiben und benach­barte Städte mit sauberem Strom zu versorgen.

In der Nordsee vor der nieder­län­di­schen Küste werden bereits erste Pilot­an­wen­dungen getestet, um die Nutzung schwim­mender PV-Anlagen auch auf dem Meer zu erproben.

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Welche Vorteile ergeben sich durch die schwim­menden PV-Anlagen? 

Gut für die Umwelt

Die Gewin­nung von sauberer Solar­energie durch die schwim­menden Photo­vol­ta­ik­an­lagen ist bezüg­lich der Umwelt­aus­wir­kungen ihr offen­sicht­lichster Vorteil. Doch es geht noch darüber hinaus. Solar­mo­dule können betrof­fene Gewässer vor übermä­ßiger Verduns­tung schützen und somit das Aufheizen, die damit verbun­dene Algen­bil­dung und das „Kippen“ von Gewäs­sern abwenden. Gerade bei stehenden Gewäs­sern stellt der Nährstoff­entzug ein häufiges Problem dar, welchem durch die großflä­chige Wasser­be­de­ckung der PV-Anlagen vorge­beugt werden kann. Recht­lich festge­legte Rahmen­be­din­gungen stellen zusätz­lich sicher, dass Anlagen bei Gewäs­sern mit wasser­wirt­schaft­li­cher Bedeu­tung keine schäd­liche Gewäs­ser­ver­än­de­rungen hervor­rufen dürfen.

Höhere Strom­er­träge

Eine ganztä­tige, inten­sive Sonnen­ein­strah­lung in Verbin­dung mit einer geringen bis nicht vorhan­denen Verschat­tung der Module sorgt dafür, dass schwim­mende PV-Anlagen mehr Strom­ertrag liefern können als Anlagen an Land. Hinzu kommt der Vorteil, dass das Wasser die darauf liegenden Solar­mo­dule abkühlt. Zwar wollen Photo­vol­ta­ik­an­lagen viel Sonne, bei zu starker Erhit­zung sinkt die Leistung ihrer Solar­zellen jedoch.

Viel Nutzungs­fläche ohne Konkurrenz

Gewässer, die für schwim­mende PV-Anlagen genutzt werden können und dürfen, sind in der Regel künst­lich angelegte Seen, die für die Öffent­lich­keit nicht erlebbar sind. Beispiels­weise sind aktive Bagger­seen kein Natur­idyll mit Naherho­lungs­wert, sondern aus Sicher­heits­gründen von der Öffent­lich­keit meist komplett oder in großen Teilbe­rei­chen abgeschirmt. Für solche Gewässer gibt es in Folge kaum konkur­rie­rende Nutzungs­mög­lich­keiten und demnach keine Gründe, sich an den schwim­menden Solar­an­lagen zu stören.

Erprobte Technik

Die Errich­tung einer schwim­menden PV-Anlage ist aus techni­scher Sicht meist problemlos möglich. Dies vor allem durch die kurzen Aufbau­zeiten und die einfache Montage, bei der Schwimm­körper schnell und unkom­pli­ziert mitein­ander verbunden werden Durch das Element Wasser als Flächen­ku­lisse, ergeben sich jedoch natür­lich auch neue Frage­stel­lungen. Die Heraus­for­de­rungen und die heute noch höheren Kosten für eine solche Lösung im Vergleich zu klassi­schen Freiflä­chen­an­lagen, ergeben sich maßgeb­lich aus Veran­ke­rung und Unter­kon­struk­tion. Hier werden mit Sicher­heit zukünftig in einem wachsenden Markt­um­feld für Floating-Anlagen auch weitere techno­lo­gi­sche wie preis­liche Entwick­lungen statt­finden. Weltweit wurden bereits zahlreiche Projekte mit schwim­menden PV-Anlagen reali­siert und auch in Bezug auf die techni­sche Sicher­heit erprobt. Die Schwimm­körper, welche die PV-Module auf dem Wasser tragen, bestehen aus strapa­zier­fä­higen sowie langle­bigen PVC-Hohlkör­pern und sind demnach sogar vollständig recyclebar.

Wie kann Strom einer schwim­menden PV-Anlage vermarktet werden?

Bezüg­lich der Vermark­tung des mit der schwim­menden PV-Anlagen erzeugten Stroms gibt es eine Reihe von Möglich­keiten. Neben der Nutzung des Stroms für den Eigen­ver­brauch unter­liegen die Anlagen, insbe­son­dere wenn sie auf künst­li­chen Gewäs­sern errichtet sind, meist der EEG-Vergü­tung. Bei einer Anlagen­leis­tung unter 750 kWp kann somit die fixe EEG-Einspei­se­ver­gü­tung in Anspruch genommen werden. Anlagen mit einer Leistung ab 750 kWp sind zur erfolg­rei­chen Teilnahme am Ausschrei­bungs­ver­fahren der Bundes­netz­agentur verpflichtet, um die Zuschlags­ver­gü­tung zu erhalten. Eine wirtschaft­lich attrak­tive Alter­na­tive stellt die Direkt­ver­mark­tung dar. Bereits seit letztem Jahr befindet sich eine der größten schwim­menden Anlagen Deutsch­lands in unserer Direkt­ver­mark­tung. Die Anlage ist ein Megapro­jekt der Erdgas Südwest zusammen mit dem Kieswerks­be­treiber Ossala GmbH und erzeugt jährlich um die 800.000 kWh grünen Strom.
Sie haben Fragen? Kontak­tieren Sie uns gerne.
Anastasia Bestmann, Sales Managerin Virtu­elles Kraftwerk

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