Zukunft des Floating-PV: Unerschlossenes Potenzial und notwendige Anpassungen

Schwimmende Photovoltaik-Anlagen auf künstlichen Gewässern bieten in Deutschland ein enorm ungenutztes Potenzial für die Solarenergie. Laut einer aktuellen Analyse könnten bei gelockerten Einschränkungen bis zu 45 Gigawatt Peak an PV-Leistung auf den vorhandenen Gewässerflächen installiert werden, weit mehr als bisher realisiert. Die Studie zeigt, wie durch Anpassungen der Regulierungen und die Nutzung bislang unberücksichtigter Flächen der Ausbau der Floating-PV-Technologie massiv gesteigert werden könnte.

von Sina Ruhwedel | 22.07.24

Ein Team von RWE und dem Fraunhofer ISE hat künstliche Gewässerflächen auf ihre Eignung für Floating-PV-Anlagen untersucht.

Quelle: Adobestock/827927403 / KI

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Schwimmende Photovoltaik-Anlagen, auch Floating-PV genannt, erleben weltweit einen Aufschwung. In Deutschland sind derzeit 21 Megawatt Peak an PV-Leistung auf Gewässern installiert, mit weiteren 62 Megawatt Peak in Planung oder Bau. Eine Untersuchung von RWE und dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE zeigt jedoch, dass das tatsächliche Potenzial weit über diese Zahlen hinausgeht: Unter Berücksichtigung strenger technischer, wirtschaftlicher und ökologischer Vorgaben könnte auf den künstlichen Seen Deutschlands bis zu 1,8 Gigawatt Peak (bei Südausrichtung der Solarmodule) beziehungsweise 2,5 Gigawatt Peak (bei Ost-West-Ausrichtung) an PV-Leistung installiert werden. Eine Lockerung der 15-Prozent-Belegungsgrenze wäre notwendig, um dieses Potenzial vollständig auszuschöpfen.

Quelle: Fraunhofer ISE Graphische Darstellung des Floating PV Potenzials in Deutschland unter Einhaltung unterschiedlicher Vorgaben.

Eignungsanalyse und Potenzialbewertung für Floating-PV-Anlagen auf künstlichen Gewässern

Ein Team von RWE und dem Fraunhofer ISE hat künstliche Gewässerflächen auf ihre Eignung für Floating-PV-Anlagen untersucht und dabei die Einhaltung der Vorgaben des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) sowie des Wasserhaushaltsgesetzes berücksichtigt. Laut diesen Vorschriften dürfen in Deutschland höchstens 15 Prozent einer Gewässeroberfläche mit Solaranlagen bedeckt werden, und es muss ein Mindestabstand von 40 Metern zum Ufer eingehalten werden. Zusätzlich wurden nur künstliche Seen berücksichtigt, die nicht in Schutzzonen wie Naturschutzgebieten oder Biosphärenreservaten liegen und die sich innerhalb von 5 Kilometern von Einspeisepunkten ins Mittelspannungsnetz befinden.

Dr. Karolina Baltins, Leiterin des Themenfelds Schwimmende Photovoltaik am Fraunhofer ISE, erklärt: „Unter diesen Bedingungen sehen wir ein wirtschaftlich-praktisch nutzbares Potenzial für Floating-PV-Anlagen in Deutschland von 1,8 Gigawatt Peak bei Südausrichtung der Solarmodule oder 2,5 Gigawatt Peak bei Ost-West-Ausrichtung.“

Das rein technische Potenzial aller künstlicher Seen ab einer Mindestgröße von einem Hektar ist bei einer 15-prozentigen Abdeckung und einem 20-Meter-Randstreifen mit mindestens 14 Gigawatt Peak noch erheblich größer, und bei einer erlaubten Abdeckung von 35 Prozent könnte es bis auf 45 Gigawatt Peak steigen.

Cassandra Mpofu, eine der Mitstudienautorinnen, die bis Ende Juni 2024 am Fraunhofer ISE tätig war und nun bei der Mailänder Consult GmbH arbeitet, fügt hinzu: „In den betrachteten Randstreifen ist aufgrund von Verschattung, Vegetation, niedriger Wassertiefe und anderen Faktoren eine Nutzung der Floating-PV-Technologie oft nicht möglich, weshalb diese Bereiche in der konservativen Potenzialberechnung nicht einbezogen wurden.“

Bestand und Erfassung künstlicher Seen: Grundlagen für das PV2FLOAT-Projekt

In Deutschland existieren 6.043 künstliche Seen mit einer Fläche von mindestens einem Hektar, die zusammen mehr als 90.000 Hektar umfassen. Die Mehrheit dieser Seen befindet sich in Sachsen und Baden-Württemberg; etwa 70 Prozent sind Kiesgruben, daneben wurden Stauseen, Rückhaltebecken, Talsperren und Bergbauseen in die Studie einbezogen.

Die Analyse ist Teil des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Forschungsprojekts „PV2FLOAT“. Bei der Erfassung der Flächen kam Geoinformationssysteme zum Einsatz, die eine präzise räumliche Analyse der Gewässer ermöglichen. Neu entstehende Gewässerflächen in den Braunkohlerevieren wie im Lausitzer oder Mittelrheinischen Gebiet wurden in der Studie nicht berücksichtigt und stellen zusätzliches Potenzial für schwimmende Solaranlagen dar.