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See unweit der niederländischen Stadt Zwolle, wo das Unternehmen Baywa Re nach eigenen Angaben die größte schwimmende Solaranlage außerhalb Chinas errichtet.

Erneuerbare Energien

Strom vom Baggersee

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Schwimmende Solaranlagen erzeugen klimaneutrale Energie – und eignen sich besondern für frühere Braunkohletagebaugebiete, die inzwischen mit Wasser geflutet sind.

Das Luftbild ist auf den ersten Blick irritierend. Es zeigt einen See, dessen Wasserfläche weitgehend mit blauschimmernden rechteckigen Paneelen abgedeckt ist. Es ist ein schwimmender Solarpark nahe der niederländischen Stadt Zwolle. In unmittelbarer Nähe werden auf einem anderen Baggersee gerade noch viel mehr Module zu Wasser gelassen: Dort entstehe die größte schwimmende Photovoltaikanlage außerhalb Chinas, sagt die Firma Baywa Re aus Braunschweig, die das Projekt umsetzt. Es soll mit seinen 73 000 Modulen auf eine Gesamtleistung von gut 27 Megawatt kommen – das entspricht etwa einem Windpark mit zehn der derzeit üblichen Windräder.

Der Stromerzeugung auf dem Wasser wird einiges zugetraut. Es gibt gleich mehrere Vorteile: Das kühle Nass reguliert die Temperatur in den Solarzellen. So kann bei der Umwandlung von Sonnenlicht mehr elektrische Energie erzeugt werden als bei einer Anlage an Land. Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) macht in einer aktuellen Studie darauf aufmerksam, dass dadurch eine höhere „Flächennutzungseffizienz“ im Vergleich zu Solarparks auf Wiesen und Äckern erzielt werde. Und das ist nach Ansicht von ISE-Chef Andreas Bett enorm wichtig: Zum Gelingen der Energiewende werde ein Photovoltaikausbau mit bis zu 500 Gigawatt benötigt – das wäre fast das Zehnfache der bisher installierten Leistung.

Aber aufgrund der begrenzten landwirtschaftlichen Nutzfläche müssten „landneutrale Lösungen“ entwickelt werden. Dazu zählen Anlagen an und auf Gebäuden sowie auf dem Wasser. Schließlich gibt es laut ISE hierzulande 4474 sogenannte künstliche Standgewässer, die allermeisten sind durch die Gewinnung von Baumaterial (Sand und Kies) entstanden. Hinzu kommen stillgelegte Steinbrüche, Stauseen und vor allem Braunkohletagebaue.

Nach dem Abgraben des fossilen Rohstoffs laufen die Gruben von selbst mit Grundwasser voll. 500 Seen sind bisher so entstanden – sechs von zehn liegen in Brandenburg und Sachsen-Anhalt. Die schwimmende Photovoltaik bietet eine nahezu ideale Anschlussverwendung für die Braunkohlereviere. Die früheren Tagebauareale sind bereits gut an die Stromnetze angebunden. Das theoretisch mögliche Sonnenstrompotenzial der Seen liegt bei 56 Gigawatt.

Klimaschutz

Photovoltaikleistet einen erheblichen Beitrag zum Klimaschutz. So rechnen die Experten der Branchenvereinigung Solar Cluster Baden-Württemberg in einer aktuellen Studie vor, dass eine größere Solaranlage auf einem Hausdach pro Jahr den Ausstoß von zehn Tonnen CO2 verhindert. Das entspricht in etwa der Menge, die ein Bundesbürger jedes Jahr im Schnitt verursacht, und es ist ungefähr genau so viel wie 800 Buchen in derselben Zeit binden können. Dabei wurde von Modulen mit einer Maximalleistung von 16 Kilowatt ausgegangen.

Grundlageder Studie waren neue Zahlen des Umweltbundesamts (UBA), denen zufolge jede erzeugte Kilowattstunde Sonnenstrom in Deutschland derzeit 627 Gramm Kohlendioxid vermeidet. Deutschlandweit hat die Photovoltaik damit 2018 insgesamt die Emissionen von fast 29 Millionen Tonnen verhindert. Bei den Berechnungen des UBA wurde auch die gesamte Energie berücksichtigt, die zur Herstellung der Anlage benötigt wird. Ergebnis: Je nach Zelltechnologie dauert es ein bis drei Jahre bis der Saldo abgetragen ist.
Die Anlagen sind aber für eine Lebensdauer von mindestens 20 Jahre ausgelegt. 30 Jahre und mehr halten viele Experten aber für möglich.

Bei der Berechnungdes Klimaschutz-effekts ist das UBA davon ausgegangen, dass der Sonnenstrom elektrische
Energie verdrängt, die ansonsten zu knapp zwei Drittel aus Kohle- und gut einem Drittel aus Gaskraftwerken gekommen wäre. Für Franz Pöter, Geschäftsführer des Solar Clusters, ist klar: „Für den Klimaschutz braucht es beides, mehr Photovoltaikanlagen zur CO2-Vermeidung und mehr Bäume zur CO2-Speicherung.“ Er fordert, dass Staat und Firmen massiv in Forschung und Produktion investieren. Auch damit der Sonnenstrom noch günstiger wird. 

Ein weiterer Vorteil: Die Anlagen können zügig errichtet werden. Innerhalb von nur zwei Wochen sei bereits das erste Drittel der neuen Anlage nahe Zwolle errichtet installiert, teilen die Braunschweiger mit. Im März soll alles fertig sein. Wobei das Unternehmen, das sich als Europas führender „Floating-PV-Entwickler“ bezeichnet, den Vorteil hat, dass es in den vergangenen anderthalb Jahren reichhaltig Erfahrungen bei drei vorangegangenen Projekten sammeln konnte.

Aber warum baut die Baywa in Zwolle und nicht in der Lausitz? Das hat mit den politischen Rahmenbedingungen zu tun. In den Niederlanden gibt es ein spezielles Förderprogramm für die schwimmenden Anlagen. Hierzulande herrscht harter Wettbewerb. Bei der jüngsten Ausschreibung für Solarparks erhielt die zuständige Bundesnetzagentur 346 Gebote, nur ein Drittel kam zum Zuge. Inzwischen werden Zuschläge vergeben, die den Betreibern eine Vergütung von deutlich weniger als fünf Cent pro Kilowattstunde gewähren. Und die technischen Möglichkeiten sind noch längst nicht ausgeschöpft. Experten erwarten, das sich die Kosten noch einmal halbieren werden, was die Sonne zur mit Abstand billigsten Quelle für die Stromerzeugung machen könnte.

Bisher kann die Floating Photovoltaik (FPV) allerdings gegen die Konkurrenz an Land nur schwer mithalten: Die Stromerzeugungskosten liegen laut ISE zehn bis 15 Prozent höher.

Die schwimmenden Module, die robuster als konventionelle konstruiert sind, müssen entweder am Ufer oder auf dem Grund der Seen befestigt werden. Das kostet Geld und schränkt damit auch die Standorte für einen wirtschaftlichen Betrieb ein. Konkurrierende Nutzungen müssen zudem bedacht werden: Tourismus, Freizeitaktivitäten, Natur- und Landschaftsschutz. Es bleiben in den Braunkohlerevieren laut der ISE-Studie, die von der Baywa in Auftrag gegeben wurde, etwa fünf Prozent der Wasserflächen übrig, die eine Maximalleistung von gut 2,7 Gigawatt bringen können, was aber immer noch etwa zwei Atomkraftwerken entspricht.

Baywa-Manager Edgar Gimbel spricht von einem „immensen Potenzial“ für FPV. Es gelte jetzt, hierzulande die richtigen Rahmenbedingungen zu schaffen und die Genehmigungspraxis zu vereinfachen. So schlägt ISE-Experte Harry Wirth Ausschreibungen speziell für FBV und andere flächenneutrale Kraftwerke vor, die noch „einen Marktanschub benötigen“. Die schwimmenden Solaranlagen müssten überdies so wie Windkraftanlagen in der Raumplanung privilegiert werden, um aufwendige Änderungen in Flächennutzungsplänen zu vermeiden. Es könne auch sinnvoll sein, die schwimmende Photovoltaik von vornherein in die Sanierungspläne der Tagebaugebiete aufzunehmen.

Die ISE-Experten raten aber auch an, eine Bürgerbeteiligung zu organisieren und die Akzeptanz der Anlagen an einem Pilotprojekt zu testen – wohl um den Ärger, den viele Windkraftprojekte gemacht haben, beim Strom vom Baggersee zu gleich zu vermeiden.

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