Um in der Energiewende schneller voranzukommen, benötigen wir mehr Solarflächen und Windräder, soweit klar. Doch kaum jemand möchte diese Anlagen in seiner unmittelbaren Nähe haben. Auch geht jedes Mal ein Stück Land verloren, wenn wir einen Solarpark dort installieren. Es kann dort keine Landwirtschaft mehr betrieben werden und auch die Artenvielfalt von Tieren und Pflanzen schrumpft sehr, da nur kleine Gräser zwischen den Anlagen geduldet werden. Größere Sträucher würden Schatten werfen und den Ertrag schmälern. Doch es gibt alternative Ideen, die schwimmende Solaranlage!
Wie funktioniert eine schwimmende Solaranlage?
Die schwimmende Solaranlage funktioniert genauso, wie ihre Schwester an Land, mit dem Sonnenlicht. Dieses wird durch Solarzellen aufgefangen und in Strom umgewandelt und anschließend gespeichert oder weitergeleitet. Die Solaranlage ist allerdings für den Einsatz im Wasser konzipiert und somit befindet sie sich auf Schwimmkörpern, die ihr genug Auftrieb verleihen, um nicht unterzugehen. Außerdem ist die sonst empfindliche Technik so robust gestaltet, dass ihr auch starker Seegang und Sturm auf dem Meer nichts anhaben kann.
Welche Vorteile hat eine schwimmende Solarlanage?
Der Einsatz im Wasser hat einige Vorteile, denn die Anlage wird durch das umgebende Wasser ständig gekühlt und kann so höhere Erträge erbringen. Bis zu 4% mehr Ertrag sind unter anderem diesem Faktor geschuldet. Zudem gehen keine kostbaren Acker- oder Naturflächen für weitere Solarparks verloren, denn die Fläche auf der Wasseroberfläche ist ohnehin ungenutzt. Auch die Installation der Module ist wesentlich einfacher, da sie nur auf den Schwimmkörper befestigt und die Kabel verlegt werden müssen, auf dem Land muss erst ein Fundament aus Beton ausgehoben und gegossen werden.
Man könnte mit den schwimmenden Modulen außerdem unsere Offshore-Windparks vor den Küsten der Nord- und Ostsee noch wesentlich effizienter gestalten. Die Firma Seavolt will schwimmende Solaranlagen für das Meer an den Markt bringen. Erste Tests dazu haben bereits begonnen. Dort werden die Solarmodule zwischen den Windrädern installiert und an die Stromleitungen angeschlossen. So kann die Effektivität der Anlage noch erhöht werden, ohne große Bauvorhaben.
Welche Auswirkungen können solche Anlagen auf die Gewässer haben?
Jetzt stellt man sich natürlich die Frage, was passiert, wenn wir flächendeckend Solaranlagen auf Wasserflächen bauen. Welche Folgen hat das für das Gewässer? Dieser Frage hat sich bereits ein Forscher an der ersten schwimmenden Solaranlage in Deutschland gewidmet. Sie liegt in Renchen in Baden-Württemberg und versorgt die benachbarte Kiesgrube zu gut zwei Dritteln mit dem nötigen Strom.
Konstantin Ilgen vom Fraunhofer-Institut erforscht an der PV-Anlage die Auswirkungen auf das örtliche Gewässer. Bisher konnten keine negativen Auswirkungen auf die Wasserqualität festgestellt werden. Staatliche Aufsichtsbehörden bestätigten die gute Wasserqualität nach einer zwölfmonatigen Testreihe.
Im Gegenteil, die Anlage schützt das Gewässer im Sommer vor sehr hohen Temperaturen, denn durch die Verschattung an der Oberfläche wird viel Sonnenstrahlung abgefangen, und es kann gleichzeitig weniger Wasser verdunsten. So wird auch das Algenwachstum in Schach gehalten, eine Win-win-Situation.
Die Anlage in Renchen bedeckt gerade mal 2% des Baggersees, daher sind hier keine großen Auswirkungen zu erwarten. Doch selbst bei wissenschaftlichen Simulationen, bei denen die Größe der Anlage auf bis zu 50% vergrößert wurde, sind keine negativen Effekte aufgefallen.
Welche Auflagen müssen in Deutschland erfüllt werden?
Seit Januar 2023 gilt in Deutschland, dass schwimmende Solaranlagen nur auf künstlichen Seen installiert werden dürfen. Außerdem dürfen sie maximal 15% der Wasserfläche bedecken. Das gilt, da noch nicht zweifelsfrei bewiesen ist, welche Auswirkungen eine größere Belegung auf das Gewässer hätte.
Große Pläne für schwimmende Solaranlagen in anderen Ländern!
Schwimmende Solaranlagen auf küstennahen Meeresgebieten könnten auch in anderen Erdteilen wie Asien und Afrika die Menschen mit günstigem Solarstrom versorgen. Welche Potenziale diese Technik bietet, hat eine Studie aus Australien untersucht. Nach der Analyse zahlreicher Meeresgebiete hat sich herausgestellt, dass vor allem die Gewässer rund um Indonesien, dem Golf von Guinea sowie vor der westafrikanischen Küste die besten Bedingungen für die Installation solcher Anlagen bieten.
Das wäre eine echte Chance, gerade für Indonesien, das mit seinen 270 Millionen Einwohnern eine wachsende Nachfrage zu decken hat. Bisher decken vorwiegend Kohlekraftwerke die Nachfrage nach Strom, doch auch Indonesien hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2060 Co2-neutral zu sein. Dabei könnten die schwimmenden Paneele unterstützen. Und auch die afrikanischen Länder könnten damit ihrer Energieversorgung unabhängiger und klimafreundlicher gestalten.
Fazit – Schwimmende Solaranlagen optimieren Flächenbedarf und Umweltschutz
Mit schwimmenden Solaranlagen könnten wir unsere Stromkapazitäten weiter ausbauen, ohne noch mehr Fläche zu versiegeln. Denn Solarpaneele auf dem Wasser haben einen geringen Störfaktor und schützen das umgebende Gewässer vor Hitze. Zudem dürfen sie aktuell nur auf künstlichen Seen installiert werden, wie Kies- oder Baggergruben. Dort haben Besucher meist keinen Zutritt und diese Seen somit auch keinen Wert als Naherholungsgebiet. Auch könnte man damit Offshore-Windanlagen auf hoher See effizienter gestalten. Lediglich die Optik ist ein Faktor, den man sich nicht schönreden kann. Doch kleine Opfer müssen wir wohl bringen, um unsere Energieversorgung umweltfreundlicher zu gestalten.
