15 MW zu Wasser: Größte deutsche schwimmende PV-Anlage eingeweiht

Es gibt sie auf Hausdächern, auf Freilandflächen – und inzwischen auch auf dem Wasser. Bei Letztem ist die Rede von schwimmenden Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen).

Auf dem Philippsee im baden-württembergischen Bad Schönborn wurde am 21. Oktober Deutschlands größtes Sonnenkraftwerk zu Wasser eingeweiht. Das sind mehrere schwimmende „Solarflößen“ – sogenannte Floating-PV.

Insgesamt besteht die Anlage aus rund 27.160 PV-Modulen und mehr als 600 Tonnen Stahl. Die installierte Nennleistung beträgt 15 Megawatt (MW). Strom produziert die Anlage bereits seit Anfang August.

Die Solarelemente werden an Land zusammengebaut und dann auf die Seefläche des Cottbuser Ostsees bei Cottbus, Brandenburg, am 29. August 2024 manövriert. Foto: Sean Gallup/Getty Images

Streit um die zulässige Fläche

Die PV-Anlage auf dem Wasser bedeckt 15 Prozent der Fläche des Philippsees. Das ist die gesetzliche Begrenzung, mehr ist nach Vorgaben des Bundes aufgrund von Naturschutzbedenken nicht erlaubt. Deshalb mussten die Initiatoren ursprüngliche Pläne verwerfen, wonach die Anlage deutlich größer hätte werden sollen.

An der Einweihungszeremonie nahm Baden-Württembergs Ministerpräsident Winfried Kretschmann (Grüne) teil. Zwar befürwortete er das Projekt, kritisierte aber gleichzeitig die 15-Prozentgrenze:

Man sollte das Potenzial nicht liegen lassen. […] Bei 35 Prozent wären 900 Megawatt in Baden-Württemberg möglich, und das umweltverträglich.“

Er sei darüber „entrüstet“, dass es bislang nicht einmal zu Testzwecken Pilotprojekte auf Baggerseen möglich seien, auf denen Floating-PV 40 Prozent der Seefläche abdecken. „Noch nicht einmal diese Öffnungsklausel ist gemacht, und das geht nicht“, so Kretschmann.

Großes PV-Potenzial auf dem Wasser

In Deutschland befinden sich laut dem Umweltbundesamt mehr als 290.000 stehende Gewässer. Davon sind 1.120 größer als 50 Hektar (ha, entspricht 0,5 km²). Der Philippsee ist mit gut 60 ha Fläche einer von ihnen. Seine PV-Anlage beansprucht davon 8,2 ha, was rund zwölf Fußballfeldern entspricht.

Die Gesamtfläche aller deutschen stehenden Gewässer liegt bei 4.300 km². Das wäre rund die 1,7-fache Fläche des Saarlandes. Daran kann erkannt werden, dass auf Deutschlands Gewässern selbst mit der 15-Prozentgrenze ein riesiges Potenzial für die Photovoltaik schlummert.

Genauere Daten, an welchen deutschen Kiesgruben, Stauseen oder Rückhaltebecken Floating-PV möglich wäre, haben kürzlich Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und des Energieversorgungskonzerns RWE überprüft.

Demnach sind bei 15-prozentiger Flächennutzung und der Einhaltung der vorgeschriebenen 40-Meter-Entfernung bis zum Ufer 1,8 Gigawatt (GW) installierte Nennleistung möglich. Aktuell schwimmen erst 0,021 GW oder 21 MW auf dem Wasser.

Mit Ost-West-Ausrichtung der Anlagen kann das Potenzial laut Karolina Baltins vom Fraunhofer ISE auf 2,5 GW steigen. Auf 14 GW steige es, wenn die Entfernung vom Ufer bis zur Anlage nur 20 Meter betragen darf. „Wären 35 Prozent Abdeckung erlaubt, stiege das technische Potenzial auf bis zu 45 Gigawatt“, sagte Baltins.

Installation einer Reihe von Solarmodulen für einen schwimmenden Solarpark am Ufer des Cottbuser Ostsees bei Cottbus, Brandenburg, am 29. August 2024. Foto: Ralf Hirschberger/AFP via Getty Images

Im Sommer teils zu viel PV

Beim aktuellen Herbstwetter ist der Strom aus PV-Anlagen überwiegend nützlich für die Netzbetreiber, um den Strombedarf des Landes mit abzudecken. Dabei fahren manch andere steuerbare Kraftwerksarten in den Vormittagsstunden teilweise herunter, zum Abend hin dann wieder hoch.

Im Sommer drücken die inzwischen mehr als 4,3 Millionen Solaranlagen über die Mittagsstunden zu viel Strom in die Netze. Dann können bei guten Wetterbedingungen 30, 40 oder noch mehr GW an solarer Leistung zur Verfügung stehen. Zum Vergleich: Die durchschnittliche Netzlast von ganz Deutschland beträgt rund 50 GW.

Das Problem: Weil andere Kraftwerke zwar teilweise, aber nicht komplett für diesen kurzen Zeitraum abschaltbar sind, regeln die Netzbetreiber bei viel Sommersonne bestehende PV-Anlagen herunter oder schalten sie per Fernzugriff ganz ab. Das dient der Netzstabilität. Mit jeder weiteren PV-Anlage könnte dieses Problem im Sommer 2025 weiter anwachsen.

Im Stromnetz müssen sich Bedarf und Angebot möglichst die Waage halten, damit die Netzfrequenz von 50 Hertz stabil bleibt. Bei zu wenig oder zu viel Leistung droht der Zusammenbruch der Stromnetze. Das kann zum flächendeckenden Stromausfall führen.

Damit alle Regionen in Deutschland die teils riesigen Strommengen durch die Erneuerbaren überhaupt nutzen können, müssen die Netzbetreiber die Stromnetze schnellstmöglich ausbauen. Dann kann etwa der Windstrom aus dem Norden in den industriereichen Süden fließen. Ein großangelegtes Projekt hierfür ist die Stromautobahn Suedlink. Der Anfang ist bereits gemacht, die ersten Kilometer der dicken 525-Kilovolt-Kabel sind verlegt. Bundesweit sollen allerdings mehr als 2.400 Kilometer Kabel verlegt werden.