Solaranlagen, die mitten auf dem Wasser schwimmen? Was für viele im ersten Moment nach einer märchenhaften Idee klingt, könnte schon bald ein alltäglicher Anblick beim Spaziergang um den See sein. Denn möglicherweise bietet die sogenannte Floating PV einen entscheidenden Vorteil im Kampf gegen den Klimawandel.
Was ist Floating PV?
Floating PV (englisch für schwimmende Photovoltaik) hat prinzipiell einen ähnlichen Aufbau wie herkömmliche Photovoltaikanlagen. Der Unterschied ist hierbei, dass die einzelnen PV-Module an Schwimmkörpern befestigt sind, um so auf Gewässern treiben zu können. Um bei Wind oder Strömung nicht abzudriften, sind die Anlagen zusätzlich am Grund oder an Strukturen am Ufer verankert. Durch dieses Prinzip können PV-Anlagen auf der Wasseroberfläche von beispielsweise Stauseen, Tagebauseen, Speicherbecken oder Wasserreservoiren in Betrieb genommen werden.
Die Besonderheiten schwimmender Photovoltaikanlagen
Auch wenn sich schwimmende Photovoltaik in ihrem Bau kaum von konventionellen Anlagen unterscheidet, geht die Installation auf der Wasseroberfläche mit gewissen Herausforderungen einher. Ist die Solaranlage jedoch erst einmal in Betrieb genommen, wirkt sie sich positiv auf ihre Umwelt aus.
Vorteile von Floating PV
Der wohl größte Vorteil von Floating PV ist die effektive Nutzung von zur Verfügung stehenden Flächen. Im Gegensatz zu konventionellen PV-Anlagen besteht keine Konkurrenz mit anderen Flächennutzungen, da die Wasseroberfläche im Normalfall nicht bebaubar ist. Durch die ständige Berührung mit dem Wasser werden außerdem die Solarmodule permanent gekühlt, was für einen höheren Ertrag als bei herkömmlichen Photovoltaikanlagen sorgt.
Interessant sind auch die positiven Auswirkungen von Floating PV auf die Flora und Fauna des Gewässers. Die partielle Abdeckung der Oberfläche spendet Schatten für die Unterwasserwelt. Während sich Fische gerade im Sommer gern einen sonnengeschützten Unterschlupf suchen, können für den Menschen gefährliche Algen aufgrund geringerer Sonneneinstrahlung schlechter wachsen. Zusätzlich heizen sich die beschatteten Stellen des Wassers nicht so sehr auf und es verdunstet weniger wertvolles Wasser.
Diese Herausforderungen gibt es
Die besondere Gegebenheit, die Wasseroberfläche nutzbar zu machen, liefert neben den eben genannten Vorteilen einige Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt. Zunächst einmal ist für die Installation der Solaranlagen ein höherer Aufwand nötig als bei vergleichbaren Anlagen an Land. Im Falle einer Strömung oder Wellengangs wird eine zusätzliche Verankerung im Boden benötigt, die beim Bau berücksichtigt werden muss. Zudem sollten die einzelnen Solarpanels besonders robust sein, um den Bedingungen auf See standzuhalten. Auch die rechtliche Lage sollte vor dem Bau genau geklärt sein. Da sich Wasserflächen in Deutschland meist in öffentlicher Hand befinden, ist die Genehmigung des Baus oft erschwert. Wollen Sie als Gemeinde beispielsweise eine PV-Anlage auf einem öffentlichen Stausee installieren, benötigen Sie hierfür eine Erlaubnis bzw. eine Bewilligung, sowie eine wasserrechtliche Genehmigung.
Hier wird Floating PV bereits genutzt
Während Floating PV in Deutschland gerade erst in Mode kommt, wird sie in anderen Ländern (besonders im asiatischen Raum) schon deutlich selbstverständlicher genutzt. Die Gesamtleistung von Photovoltaikanlagen, die weltweit auf dem Wasser schwimmen, liegt aktuell bei ca. 2,6 GWp (Gigawattpeak), Tendenz steigend. Die zwei aktuell größten Anlagen Europas befinden sich in den Niederlanden. Allein der Solarpark Sellingen fördert durch seine schwimmenden Solarpanels 41 Megawatt und liefert so genug Energie, um ca. 12.000 Haushalte mit Strom zu versorgen.
Besonders praktisch ist die Installation von Floating PV in Unternehmen, da dort die erzeugte Energie direkt verwertet werden kann. Beispielsweise können Solarpanele in landwirtschaftlichen Unternehmen auf Wasserreservoirs genutzt werden. Sie dienen dadurch als Abdeckfolie, die das Wasser vor Verunreinigungen schützt und liefern gleichzeitig Energie, die in das Stromnetz des Betriebes einfließen kann. Auch auf Fisch- und Krabbenfarmen werden schwimmende Solaranlagen genutzt. Diese können dadurch autonom betrieben werden und profitieren von den positiven Auswirkungen für die Unterwasserwelt.
Perspektiven für die Zukunft
Das Potenzial für die Nutzung erneuerbarer Energie aus Floating PV ist hier in Deutschland groß. Würden alle künstlichen Seen des Landes (Tagebau-, Bagger- und Kiesseen) mit schwimmenden Photovoltaikanlagen ausgestattet werden, errechnet das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) eine technische Gesamtleistung von etwa 44GWp. Allein durch die Nutzung eines Bruchteils dieser Fläche könnte ein großer Beitrag für den Ausbau erneuerbarer Energien geleistet werden. Zusätzlich können innovative Lösungsansätze wie Parkplatz-PV ihren Teil zum Erreichen unserer Klimaziele beitragen.