Um eine nachhaltige Energiezukunft zu realisieren, müssen möglichst alle regenerativen Energiequellen genutzt werden. Das heißt auch, innovative Wege bei der Nutzung vorhandener Flächen zu gehen, denn die sind knapp. Im Rahmen von NEW HyPerspectives werden daher für die Erzeugung von Sonnenstrom unter anderem Floating-PV-Anlagen diskutiert.
Unter Floating PV versteht man schwimmende Solarparks. Auf die Oberfläche ruhender Gewässer werden PV-Module gesetzt, die auf Schwimmkörpern befestigt sind. Verankern lässt sich die Konstruktion entweder am Grund des Gewässers oder am Ufer. Einer der Vorteile dieser innovativen Kraftwerke ist die gegenüber klassischen Freiflächen-PV-Anlagen erhöhte Effizienz. Weil das Wasser im Sommer in der Regel eine niedrigere Temperatur hat als die Luft, werden die Module von unten gekühlt – und das erhöht den Wirkungsgrad. Im Vergleich zu Anlagen an Land kann daher mehr Strom pro Fläche produziert werden.
„Natürlich schauen wir uns für NEW HyPerspectives näher an, wo sich Floating PV im Landkreis Neustadt an der Waldnaab umsetzen ließe“, sagt Maximilian Schinhammer vom Institut für Energietechnik GmbH (IfE) an der OTH Amberg-Weiden. So wurden bereits alle Gewässer im Landkreis digital in einem GIS (Geoinfomationssystem) erfasst und bezüglich ihrer Eignung eingestuft. Beantwortet werden mussten dabei folgende Fragen:
- Kann eine Anlage von relevanter Größe mit mindestens 40 Metern Abstand vom Ufer errichtet werden?
- Reicht die nutzbare Gewässer-Fläche für eine wirtschaftliche Anlagengröße aus, wenn nur – wie vorgeschrieben – maximal 15 Prozent der Gewässeroberfläche von Floating PV bedeckt werden dürfen?
- Ist das Gewässer Teil eines Schutzgebietes und wenn ja, welcher Kategorie?
- Wurde das Gewässer künstlich geschaffen beziehungsweise bereits erheblich verändert?
Potenzial an mehreren Standorten
Berücksichtigt man diese Kriterien, gibt es laut Schinhammer mehrere Gewässer im Landkreis, die für Floating-PV-Anlagen infrage kommen. Sie befinden sich in den Regionen um Mantel, Grafenwöhr und Pressath. „Nach unseren Berechnungen wäre dort eine elektrische Spitzenleistung von insgesamt circa 31 Megawatt-Peak installierbar. Zum Teil handelt es sich um Gewässer im öffentlichen Eigentum, zum Teil um solche in privatem.
Die technischen Herausforderungen in Sachen Floating PV sind vielfältig. Beispielsweise wird jedes Anlagengestell an den jeweiligen Standort angepasst. Einzigartig statt „von der Stange“ lautet das Motto. Die Anlagen müssen auch bei Wind- und Schneelast stabil sein, der Verankerung im Boden oder Fixierung am Ufer gilt besondere Aufmerksamkeit. Um die Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten, braucht man Netzeinspeise- beziehungsweise Anschlusspunkte in geringer Entfernung. Dazu kommen die verschärften regulatorischen Anforderungen nach dem EEG 2023. Schinhammer: „Die werden den Markthochlauf von Floating PV voraussichtlich leider behindern.“
Beachtung von Natur- und Artenschutz
Selbstverständlich reicht es nicht aus, lediglich die technische Realisierbarkeit sowie die Wirtschaftlichkeit zu betrachten, denn ein Gewässer ist auch ein Biotop. Zur Verträglichkeit mit Natur- und Artenschutz laufen derzeit erste Studien. Nach vorläufigen Ergebnissen könnte es sogar einen positiven Effekt geben: Weil nämlich die schwimmenden Stromerzeuger die Gewässer teilweise verschatten, wird die Verdunstung verringert.
Bundesweit konnten bereits positive Erfahrungen mit Floating-PV-Anlagen gesammelt werden. Erste Projekte wurden vor allem an Standorten der Bergbau-Industrie in den Braun- und Steinkohlerevieren sowohl West- als auch Ostdeutschlands umgesetzt. Im Landkreis Neustadt an der Waldnaab wird der nächste Schritt sein, die sinnvolle Kombination von schwimmender Stromerzeugung mit der Elektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff zu untersuchen. „Schließlich brauchen wir für eine regionale Wasserstoffwirtschaft grünen Strom. Floating PV kann da die bisherige Art der regenerativen Stromproduktion ergänzen“, so Schinhammer.
Rechtlich auf der sicheren Seite
Neben der Technik und der Wirtschaftlichkeit sind aber auch rechtliche Aspekte zu beachten. Darum kümmert sich die Kanzlei Watson, Farley & Williams aus München, die in den HyExpert-Prozess in Neustadt an der Waldnaab eingebunden ist. „Bei Floating PV betrachten wir zunächst den grundsätzlichen rechtlichen Rahmen, identifizieren mögliche Hürden für die Realisierung und zeigen Umsetzungsmöglichkeiten auf“, so Annabelle Forster von Watson, Farley & Williams.
Interessant ist laut Forster zum Beispiel, ob man bei der Installation einer Floating-PV-Anlage dem Baurecht und beziehungsweise oder dem Wasserhaushaltsrecht unterliegt – und damit die konkreten Anforderungen aus dem öffentlichen Recht erfüllen muss. „So etwas ist wichtig, weil natürlich zu klären ist, welche Genehmigungen einzuholen sind“, sagt Forster. Im Einzelfall müsse allerdings abgeklärt werden, wie die Errichtung genau geplant ist. Mit Blick auf das Wasserhaushaltsrecht gilt, dass Floating-PV-Module so errichtet werden müssen, dass keine schädlichen Gewässerveränderungen zu erwarten sind. Forster: „Hier haben wir uns die entsprechenden Bestimmungen näher angeschaut.“ Schließlich ist das Ziel des Landkreises nicht „nur“ Dekarbonisierung, sondern auch umfassende Nachhaltigkeit, die Natur- und Artenschutz beinhaltet.
