Schwimmend Strom erzeugen

Um die Klimaziele zu erreichen, müssen wir dringend die erneuerbaren Energien ausbauen. Dafür benötigen wir Flächen, am besten solche, die wir nicht anderweitig nutzen können. Schwimmende Photovoltaikanlagen sind eine innovative Form der Energiegewinnung.

Sowohl in Deutschland als auch Österreich entstehen immmer öfter Photovoltaikanlagen auf  Wasseroberflächen, meist Seen, bei denen keine Flächennutzungskonflikte auftreten. Dazu gehören Tagebauseen, Baggerseen und Kiesgruben.

Gerade eben entstand eine schwimmende PV-Anlage in der Größe von 24 Fußballfeldern in Grafenwörth, unweit von Wien, die zukünftig 7.500 Haushalte mit Strom versorgen soll. Dort schwimmen die Paneele auf zwei ehemaligen Schotterteichen. Es ist damit die größte Anlage ihrer Art in Europa.

In Asien sind Floating Pholtovoltaics (FPVs) Anlagen, auch einfach Floating Solar genannt, schon weiter verbreitet, speziell in China, aber auch in Vietnam, Thailand, Laos, Indien und Südkorea. Oftmals sind diese FPVs gekoppelt mit Wasserkraftwerken. Der Ausbau dieser Anlagen wird in Asien stark vorangetrieben.

Neue Regelung seit Januar 2023 in Deutschland

Bei uns sind die meisten Gewässer in öffentlicher Hand und die gesetzlichen Regelungen machen den Ausbau schwierig, wie zum Beispiel die neue deutsche Bundesregelung zu Photovoltaik-Anlagen auf Gewässern. Demnach sind ab Januar 2023 Photovoltaik-Anlagen nur auf künstlichen Seen erlaubt.  Die Fläche wird stark eingeschränkt, die Anlage darf nur bis zu 15 Prozent der Wasserfläche ausmachen.

Die Auswirkungen auf das Gewässer bei einer größeren Fläche müssen aktuell noch wissenschaftlich erforscht werden, so die Begründung.

Junge Forschung

Konstantin Ilgen vom Fraunhofer Institut forscht unter anderem in Renchen im Ortenaukreis, ebenfalls in Baden-Württemberg zu diesem Thema. 2019 ging dort die erste kommerziell genutzte schwimmende Photovoltaik-Anlage in Deutschland ans Netz, die zwei Drittel des Strombedarfs des dortigen stromintensiven Kiesabbaus abdeckt. Der Strom wird außerhalb der Betriebszeiten am Wochenende ins Netz eingespeist. Der Forscher hat bis dato keine negativen Auswirkungen auf die Wasserqualität feststellen können. Darüber hinaus haben FPVs folgende positive Effekte:

Vorteile schwimmender PV-Anlagen

• Es besteht kein Nutzungskonflikt wie bei Landfläche, also keine Konkurrenz zu Ackerflächen, Tourismus, Natur- und Landschaftsschutz
• Besonders geeignet sind Stauseen, weil bei Wasserkraftwerken bereits die Strominfrastruktur vorhanden ist
• Keine festen Aufbauten bzw. Strukturen notwendig
• Die natürliche Kühlung der Anlagen durch das Seewasser
• Durch die teilweise Abdeckung der Wasseroberfläche verdunstet weniger Wasser, was für trockene Regionen einen großen Vorteil darstellt,  und es verringert sich die Algenbildung signifikant

Laut Wikipedia ist die Ertragsfähigkeit von Floating Solar im Vergleich zu Wasserturbinen viel höher als vermutet. So erzeugen FPVs auf 2 Prozent der Wasseroberfläche eines Stausees gleich viel Strom wie die Wasserturbinen.

Die Investitionskosten seien allerdings um 10 bis 15 Prozent höher als bei Anlagen an Land, so der Forscher Ilgen.

Viele sehen großes Potential in den schwimmenden Anlagen, vor allem weil die nutzbaren Landflächen begrenzt sind. Problematisch sehen wir, dass es noch keine Langzeitstudien über die Auswirkungen auf die Gewässergibt und auch der ästhetische Aspekt sollte noch diskutiert werden.