Schwimmendes Solarkraftwerk (13,7 MW) auf dem Stausee am Yamakura-Damm in Japan. / Foto: Kyocera

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Solaranlagen gehen baden – gewinnt die Umwelt?

In Frankreich gibt es schon zwei schwimmende Solaranlagen in Stauseen, China ist einmal mehr Vorreiter und hat bereits eine ganze Reihe sehr großer Solaranlagen ins Wasser gesetzt. Warum gibt es das in Deutschland noch nicht?

Immerhin, ein Bundesland hat nun die Initiative ergriffen. Aber sind schwimmende Solaranlagen überhaupt wünschenswert? Was spricht für oder gegen sie?

Auf einem Stausee in Südfrankreich wird seit dem vierten Quartal 2018 eine von der französischen Akuo Energy entwickelte Solaranlage errichtet. Dabei handelt es sich nach Informationen von Germany Trade & Invest (Gtai) um die mit einer Nennleistung von 17 Megawattpeak (MWp) bisher größte schwimmende Solaranlage Europas (Stand: Februar 2019). Auch der französische Energiekonzern EDF plant nach Angaben von Gtai eine schwimmende Solaranlage mit bis zu 20 Megawatt (MW) Leistung, die im Sommer 2020 in Alpennähe in Betrieb gehen soll. Beide Projekte haben den Zuschlag bei den französischen Ausschreibungen für Solarprojekte erhalten. Frankreich führt Ausschreibungen auch für innovative Solarvorhaben durch, von denen kleinere Projekte profitieren. Akuo Energy schätzt das Potenzial für schwimmende Solaranlagen in Frankreich auf etwa 10 Gigawatt. Potenzial bestehe insbesondere auf Stauseen, an denen EDF Wasserkraftwerke betreibt.

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China ist Marktführer

Schwimmende Solaranlagen gibt es auch in Japan. Größter Markt ist aber China, wo schon solche Kraftwerke mit einer Nennleistung von jeweils mehr als 100 MW in Betrieb sind. Sungrow hat die nach eigenen Angaben mit 150 MW bislang größte schwimmende Solaranlage der Welt realisiert. Der chinesische Solarkonzern Sungrow ist auch der Marktführer: Seinen weltweiten Marktanteil im Bereich schwimmender Solaranlagen gibt das Unternehmen mit ca. 50 Prozent an. Gegenüber ECOreporter betonte Sungrow, dass es Europa als wachsenden Markt sieht. Ein Referenzprojekt gebe es aber hier noch nicht.

Deutschland vor dem Start?


Die weltweit größte schwimmende Solaranlage im chinesischen Guqiao (150 MW). / Foto: Sungrow

In Deutschland gibt es einige kleine schwimmende Solaranlagen, auch Pilot- und Demonstrationsanlagen. Aber größere sind der Redaktion nicht bekannt. Das liegt insbesondere auch daran, dass es Förderungen wie in Frankreich in Deutschland nicht gibt. Wasserflächen gelten nicht als Konversionflächen im Sinne des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG), so dass Solarprojekte auf Wasserflächen nicht erfolgreich an den Ausschreibungen für Solarenergie teilnehmen können. Möglich wäre eine Teilnahme, wenn Bundesländer die Öffnungsklauseln des EEG nutzten und für ihr Bundesland auch eine bestimmte Anzahl von Wasserflächen-Solarprojekten zulassen. Beispielsweise haben bei den letzten Ausschreibungen mehrere Bundesländer die Öffnungsklauseln des EEG genutzt, um Solarprojekte auch auf Ackerflächen zu ermöglichen. Die Regierung von Nordrhein-Westfalen plant laut Beschluss von Dezember 2018, Konzepte zu entwickeln, die geeignet sind, den Ausbau der Photovoltaik auf Dach- und Wasserflächen in Nordrhein-Westfalen zu beschleunigen. Im Antrag der Regierungsfraktionen CDU/FDP heißt es dazu: „Dabei sollte auch das Potenzial durch die Nutzung von Gewässerflächen einbezogen werden. Die technischen Voraussetzungen für schwimmende Solaranlagen sind mittlerweile vorhanden und in der Anwendung erprobt. Die Möglichkeiten der zusätzlichen Gewinnung von Solarenergie auf Stau- oder Baggerseen und Regenrückhaltebecken sind zu prüfen.“ Als (ehemalige) Kohleabbau-Region verfügt insbesondere das Ruhrgebiet über entsprechende Flächen.

Vor- und Nachteile von schwimmenden Solaranlagen

Solaranlagen auf Wasserflächen verbrauchen keine Landflächen. Das ist insbesondere in dicht besiedelten Ländern wie Japan ein gewichtiges Argument. Aber auch in Deutschland steigen der Flächenverbrauch und die Flächenversiegelung täglich an. Bei Solarprojekten auf Ackerflächen besteht zudem eine Konkurrenz zur landwirtschaftlichen Nutzung.

Grundsätzlich sind schwimmende Solaranlagen auf fließenden Gewässern und auf dem Meer in der Regel schwieriger zu betreiben. Gegen eine Installation an küstennahen Meeresgebieten sprechen beispielsweise das Korrosionsrisiko durch das Salzwasser und der Wellengang. Im Binnenland ist bei natürlichen, ökologisch wertvollen Seen zu berücksichtigen, dass die Installation einer Solaranlage auf der Wasseroberfläche einen Eingriff in das Ökosystem darstellt. Beispielsweise verringert sich durch eine Solaranlage die Wassertemperatur im See, weil weniger Sonnenstrahlung auf die Wasseroberfläche trifft. Daher sind schwimmende Solaranlagen eher für künstlich angelegte Seen geeignet, etwa Stau- oder Baggerseen und Regenrückhaltebecken. Zudem ist es wahrscheinlich zu riskant, neben einer schwimmenden Solaranlage eine Bademöglichkeit einzurichten, da die Solaranlagen Strom führen und trotz einer speziellen Kabelisolierung Stromkontakte mit dem Wasser grundsätzlich nicht vollkommen auszuschließen sind.

Bei Stauseen bieten schwimmende Solaranlagen den Vorteil, dass sie im Sommer die Wasserverdunstung verringern – das Trinkwasserreservoir bleibt länger voll. Schwankende Wasserspiegel sind eine technische Herausforderung für die Solaranlagen selbst. Das Wasser bietet aber hohen Nutzen: Es kühlt, und damit erhöht sich der Wirkungsgrad der Solarmodule. Nach Angaben von Experten bringt das einen Energiemehrertrag von bis zu 3 Prozent.

Fazit

Schwimmende Solaranlagen können auch in Deutschland eine sinnvolle Ergänzung sein. Geeignet sind beispielsweise Stauseen, die keine Nutzungskonflikte aufweisen. Da die Errichtung von innovativen, schwimmenden Solaranlagen teilweise (noch) mit höherem Aufwand verbunden ist, sind zumindest in der Startphase staatliche Förderungen sinnvoll. Dabei würde es pro Anlage nicht um Millionen gehen müssen.

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05.04.18
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