Schwimmende Solaranlagen - Auf Deutschlands Seen liegt ein bislang ungenutzter Schlüssel zur Energiewende

  

Doch auch Stauseen, Teiche oder Zisternen bieten Platz für die Photovoltaik in Form von schwimmenden „Solarflößen“ – sogenannte Floating-PV . Dieser wässrige Standort hat Vorteile: Auf den künstlich angelegten Gewässern stören die Solarmodule weder natürliche Wasserökosysteme, noch blockieren sie Ackerland oder anderweitig benötigte Flächen. Zudem senkt das kühle Nass die Betriebstemperaturen der Module. Das verhindert Hitze- und somit Leistungsverluste. 

Solarinseln auf künstlichen Gewässern 

Doch wie viel Solarpotenzial schlummert auf der Oberfläche von Stauseen und Co in Deutschland? Das haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und des Energieversorgungskonzerns RWE nun untersucht. Mithilfe von Geoinformationssystemen verknüpften die Forschenden bereits vorhandene Daten zur Sonneneinstrahlung, den Gewässern und anderen örtlichen Gegebenheiten der zahlreichen deutschen Kiesgruben, Stauseen oder Rückhaltebecken. Anschließend identifizierten sie anhand von Faktoren wie Wassertiefe und Wasserqualität, welche dieser Flächen sich zum Installieren von „Solarinseln“ eignen. 

Das Team analysierte das Potenzial der schwimmenden Solarkraftwerke unter Einhaltung der Vorgaben des Erneuerbare-Energien-Gesetzes und des Wasserhaushaltsgesetzes. Diese besagen, dass in Deutschland nur maximal 15 Prozent einer Gewässeroberfläche mit Solaranlagen bedeckt werden können und ein Abstand zum Ufer von mindestens 40 Metern eingehalten werden muss. Zusätzlich untersuchten sie das Potenzial bei einer 15-prozentigen oder 35-prozentigen Gewässerabdeckung mit nur 20 Meter Randstreifen. 

Riesiges Potenzial

Das Ergebnis: „Unter diesen Bedingungen kommen wir auf ein wirtschaftlich-praktisch erschließbares Floating-PV-Potenzial für Deutschland von 1,8 Gigawatt Peak für Photovoltaik-Installationen mit einer Südausrichtung“, berichtet Karolina Baltins vom Fraunhofer ISE. Wenn die schwimmenden Solaranlagen eine Ost-West-Ausrichtung haben, könnte das Potenzial sogar bei 2,5 Gigawatt Peakleistung liegen. 

Verringert man die freibleibenden Randstreifen auf den Gewässern auf nur 20 Meter, könnte sogar noch mehr Sonnenstrom durch die schwimmenden Anlagen gewonnen werden. Die installierbare Leistung läge laut den Berechnungen des Teams dann bei 14 Gigawatt. „Und wären 35 Prozent Abdeckung erlaubt, stiege das technische Potenzial auf bis zu 45 Gigawatt Peak“, so Baltins. Zum Vergleich: Bisher schwimmen nur insgesamt 21 Megawatt Peak installierte PV-Leistung auf den Wasserbecken Deutschlands. 

Es kommen noch mehr Flächen hinzu

Bei ihrer Potenzialanalyse zog das Team zudem nur solche künstliche Seen in Betracht, die nicht in Schutzzonen wie beispielsweise in Naturschutzgebieten oder Biosphärenreservaten liegen. Außerdem lag keine der miteinberechneten potenziellen Floating-Solaranlagen weiter als fünf Kilometer entfernt von einem Einspeisepunkt ins Stromnetz – dies sollte die spätere Wirtschaftlichkeit der Anlagen garantieren. 

Die Potenziale der neu entstehenden Gewässerflächen in den Braunkohlerevieren wie beispielsweise dem Lausitzer oder Mittelrheinischen Gebiet wurden in der Studie ebenfalls nicht berücksichtigt. Diese bilden nach Angaben des Teams weitere potenzielle Wasserflächen für die schwimmenden Solaranlagen. 

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Quelle: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme 

Von Tine Heni