Interview
11.02.2020

Schwimmende Photovoltaik: „Tagebauseen bieten sich an“

Foto: Baywa r.e.
Bei Zwolle in den Niederlanden schwimmt bereits der Solarpark Sekdoorn.

Taugen schwimmende Solarkraftwerke auf einstigen Braunkohle-Tagebauseen als Baustein für die Energiewende? Forscher am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE sind dieser Frage nachgegangen.

Herr Wirth, Ihr Institut hat nachgerechnet, wie sehr schwimmende Solaranlagen auf ehemaligen Tagebauseen zur Energiebereitstellung beitragen können. Was haben Sie herausgefunden?

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Dass deren Möglichkeiten erheblich sind. Das rein technisch mögliche Potenzial schwimmender Solaranlagen liegt bei immerhin 56 Gigawatt Peak (GWp). Bei Berücksichtigung denkbarer Einschränkungen – eine konkurrierende Nutzung der Seen, Akzeptanzprobleme, ökonomische oder ökologische Grenzen – reduziert sich dieses Potenzial auf etwas unter drei GWp.

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Das ist erheblich? Für das Gelingen der Energiewende erachtet ihr Institut einen Photovoltaik-Ausbau von bis zu 500 Gigawatt für nötig…

Wir brauchen für die Energiewende viel Photovoltaik (PV). Und PV braucht viel Fläche. Deswegen sollten wir die Potenziale mit den geringsten Kosten und Akzeptanzproblemen erschließen. Tagebauseen bieten sich da an. Zumal ihre Wasserqualität oft nicht so gut ist, als dass sie sofort alternativ genutzt werden könnten, für Freizeitangebote etwa. Ob wir aus dem technischen Potenzial der Anlagen dann drei GWp herausholen oder vielleicht doch zehn GWp, haben wir ja auch noch in der Hand, zumindest teilweise.

Inwiefern?

Durch Innovationen. Es ist Aufgabe der Wissenschaft und der Entwickler, aus dem technischen Potenzial durch effiziente, günstige und akzeptanzfördernde Entwicklungen möglichst viel herauszuschöpfen. Daran wird gearbeitet, ebenso wie an der weiteren Senkung der Kosten schwimmender PV-Anlagen. Derzeit liegen sie im Schnitt noch um 10 bis 15 Prozent über denen von herkömmlichen Freiflächen-PV-Kraftwerken.

Das ist erheblich.

Dafür nehmen die Anlagen keine knappen Flächen in Anspruch. Das ist schon ein Pfund, zumal die Flächenkosten künftig vermutlich nicht sinken. Außerdem haben wir zum Vergleich die kostengünstigsten Freiflächenanlagen herangezogen. Schon bei PV-Anlagen auf Dächern sind die Kosten für die Stromproduktion deutlich höher. Wir bewegen uns mit der schwimmenden PV also heute eher am unteren Ende der Stromgestehungskosten für Sonnenstrom.

Was spricht noch für schwimmende Anlagen? 

Harry Wirth
Der Physiker Harry Wirth leitet am Fraunhofer-Institut für Solare Energie-
systeme ISE den Bereich Photovoltaik – Module und Kraftwerke.
Foto: Privat
Wenn eine PV-Anlage über dem Wasser liegt, reduziert das Wasserverluste durch Verdunstung. Das kann in einem trockener werdenden Klima Nutzen haben. Das Algenwachstum in den Seen reduziert sich, weil die Wassertemperatur niedriger bleibt. Und da die Module auf dem Wasser liegen, laufen sie im Sommer mit etwas niedrigerer Betriebstemperatur, was den Stromertrag leicht erhöht. Bei Braunkohletagebauseen ist zudem oft ein Hochleistungsstromanschluss in der Nähe, wenn da vorher Braunkohleverstromung stattgefunden hat. Den kann man nutzen, um den PV-Strom einzuspeisen. Außerdem entfällt die Grünpflege. Bei Freiflächenanlagen verursacht die nicht unerhebliche Kosten.

Wie viele Flächen stehen zur Verfügung, theoretisch und tatsächlich?

Beim Braunkohletagebau sind hierzulande über 500 Tagebauseen entstanden, mit einer in der Studie erfassten Gesamtfläche von 47.251 Hektar. Andere künstliche Gewässertypen und natürliche Standgewässer, von denen es auch noch viele gibt, haben wir in der Studie nicht berücksichtigt. Mit ihnen könnten wir sicherlich von einem deutlich größeren Potenzial ausgehen als den erwähnten drei Gigawatt Peak.

Aktuell gibt es deutschlandweit nur eine schwimmende PV-Anlage – und die ist auch noch in ihrer Leistung beschränkt. Wie kommt das?

Diese Anlagen sind im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) überhaupt nicht vorgesehen. Tagebauseen sind im EEG nicht als Konversionsfläche eingeordnet, das heißt, sie kommen weder für eine Einspeisevergütung für Anlagen unter 750 Kilowatt infrage, noch können sie an Ausschreibungen der Bundesnetzagentur teilnehmen. Selbst wenn sie das dürften, kämen sie kaum zum Zug, da sie etwas teurer sind. Erschwerend kommt hinzu, dass das Baugesetzbuch diese Anlagen nicht privilegiert. Wo sie entstehen sollen, sind aufwändige Änderungsverfahren im Flächennutzungsplan notwendig und langwierige Planungsprozesse.

Was also tun?

Zum einen sollten wir Tagebauseen im EEG als Konversionsfläche einordnen und die Paragrafen des Baugesetzbuchs an schwimmende PV-Anlagen anpassen. Auf einem gefluteten Braunkohletagebau gibt es keinen Flächenfraß, deswegen kann man den Anlagen auch einen besonderen Status einräumen. Außerdem sollte der Staat der Technologie mit Innovationsausschreibungen einen Anstoß geben. Also mit Ausschreibungen, in denen diese PV-Anlagen gegeneinander antreten, nicht gegen Freiflächenanlagen.

Sind andere Länder weiter?

Weltweit sind jedenfalls schon Anlagen mit über zwei Gigawatt Leistung am Netz. Die Niederlande beispielsweise haben ihr Potenzial erkannt und zahlen eine ausreichend hohe Einspeisevergütung. Auch in Südostasien entstehen aktuell riesige Anlagen.

Woran liegt’s? Gibt es dort die bessere Technik? Oder bessere Gesetze?

Andere Länder machen die Stromabnahme von schwimmenden PV-Anlagen tatsächlich einfacher, etwa im Rahmen eines Einspeisegesetzes. Vermutlich sind andernorts auch die Planungsverfahren schlanker als in Deutschland. An der Technik liegt der Vorsprung jedenfalls nicht. Die setzen alle auf sehr gute Module – von denen ja nicht wenige hier in Deutschland entwickelt wurden. Deutsche Firmen haben auch schwimmende Unterkonstruktionen entwickelt und in Betrieb genommen.

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Interview: Thomas Wischniewski
Keywords:
Photovoltaik | Solaranlagen
Ressorts:
Technology
 

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