Enormes Potenzial: Wie Solaranlagen auf Wasseroberflächen die Energiewende voranbringen könnten

In den sonnenreichen Monaten im Sommer produzieren die Solaranlagen in Deutschland viel Strom. Solarpanels finden sich inzwischen auf Feldern in der Landwirtschaft, auf Dächern über Parkplätzen und natürlich auf den Dächern von Eigenheimen. Und auch an den Balkongeländern von Mietwohnungen finden sich inzwischen Mini-PV-Anlagen. Ein relativ großes Potenzial bleibt bisher indes weitgehend ungenutzt: Auf den Wasseroberflächen von Stauseen, Zisternen und anderen künstlichen Gewässern wäre im Grunde genug Platz, um „Solar-Inseln“ mit einer Leistung von etwa 2,5 Gigawatt Peak Leistung zu installieren – wenn nur jeweils 15 Prozent der Wasserfläche genutzt werden. Zu diesem Schluss kommt zumindest eine aktuelle Studie.

Solaranlagen auf Wasserflächen: Bisher kaum genutztes Potenzial

Wasseroberflächen haben diverse Vorteile, wenn es um die Installation von PV-Anlagen geht. Auf künstlich angelegten Gewässern stören die Solarmodule keine natürlichen Wasserökosysteme. Zudem blockieren sie keine Flächen, die anderweitig benötigt werden. Das Wasser wirkt außerdem auch kühlend auf die Solarpanele, was Leistungsverluste minimiert.

Wissenschaftler:innen des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben gemeinsam mit dem Energieversorgungskonzerns RWE untersucht, wie groß das Potenzial von Solaranlagen auf der Oberflächen künstlicher Gewisse ist. Dabei nutzten sie die Daten von Geoinformationssystemen und verknüpften vorhandene Informationen zu den Gewässern, der Sonneneinstrahlung den den örtlichen Gegebenheiten deutscher Kiesgruben, Stauseen und Rückhaltebecken. Anhand von Faktoren wie Wassertiefe und Wasserqualität identifizierten sie dann die Flächen, die sich zum Installieren solcher Solaranlagen eignen.

Dabei beachteten die Forscher:innen die Vorgaben des Erneuerbare-Energien-Gesetzes sowie des Wasserhaushaltsgesetzes. Diese Vorgaben sehen vor, dass in Deutschland lediglich maximal 15 Prozent einer Gewässeroberfläche mit Solaranlagen bedeckt werden dürfen. Zudem muss ein Mindestabstand von 40 Metern zum Ufer eingehalten werden. Als Vergleichsszenarien analysierten sie außerdem noch das Potential einer 15-prozentigen sowie 35-prozentigen Abdeckung mit einem Randstreifen von nur 20 Metern.

Theoretisch bis zu 45 Gigawatt Potenzial

„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„, fasst Karolina Baltins vom Fraunhofer ISE die Ergebnisse zusammen. Bei einer Ost-West-Ausrichtung der Panele läge das Potenzial bei 2,5 Gigawatt Peakleistung.

Wenn die freibleibenden Randstreifen auf 20 Meter verringert werden würden, läge das Potenzial für die installierbare Leistung bei etwa 14 Gigawatt. „Und wären 35 Prozent Abdeckung erlaubt, stiege das technische Potenzial auf bis zu 45 Gigawatt Peak„, erklärt Baltins. Derzeit erreicht die installierte Leistung auf deutschen Wasseroberflächen lediglich 21 Megawatt Peak Leistung.

Für die Analyse zog das Team lediglich künstliche Seen in Betracht, die nicht in Schutzzonen wie etwa Naturschutzgebieten oder Reservaten liegen. Um die Wirtschaftlichkeit der Anlagen zu garantieren, lag zudem keine der einbezogenen Flächen weiter als fünf Kilometer von einem Einspeisepunkt ins Stromnetz entfernt. Zudem beachtete die Studie neu entstehende Gewässerflächen wie etwa in den Braunkohlerevieren wie dem Mittelrheinischen Gebiet noch nicht. In Zukunft könnte die für schwimmende Solaranlagen zur Verfügung stehende Wasserfläche demnach noch weiter steigen.

via Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme

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