Technologie & Innovation
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Die Solarenergiebranche entwickelt sich stetig weiter, und eine der spannendsten Innovationen der letzten Jahre ist die Schwimmende Photovoltaik (Floating PV). Da geeignete Freiflächen für Solarparks an Land immer knapper und teurer werden, bietet die Verlagerung von Solarmodulen auf Gewässer eine vielversprechende Alternative. Doch wie funktioniert diese Technologie, und welche Vor- und Nachteile bringt sie mit sich?
Was ist Schwimmende Photovoltaik (Floating PV)?
Unter Schwimmende Photovoltaik (Floating PV), oft auch als Floating Solar bezeichnet, versteht man Photovoltaikanlagen, die auf schwimmenden Unterkonstruktionen auf stehenden Gewässern montiert sind. Diese Systeme werden typischerweise auf künstlichen Gewässern wie Stauseen, Baggerseen, Rückhaltebecken oder industriellen Wasserflächen installiert. Im Gegensatz zur klassischen Offshore-Windkraft werden sie selten auf dem offenen Meer eingesetzt, da Wellengang und Salzwasser enorme technische Herausforderungen darstellen.
Die Technologie im Detail
Das Herzstück einer Floating-PV-Anlage sind die Schwimmkörper (Floater), die meist aus robustem Kunststoff (HDPE) bestehen. Sie tragen die Solarmodule und die Verkabelung. Ein ausgeklügeltes Verankerungssystem hält die Schwimmende Photovoltaik (Floating PV) Anlage an Ort und Stelle, damit sie sich an wechselnde Wasserstände anpassen kann, ohne abzutreiben.
Die entscheidenden Vorteile von Floating Solar
Der Einsatz von Schwimmende Photovoltaik (Floating PV) bietet gegenüber landbasierten Systemen einige signifikante Vorteile:
- Höhere Effizienz durch Kühlung: PV-Module verlieren bei Hitze an Leistung. Das Wasser unter den Modulen wirkt kühlend, was die Betriebstemperatur senkt und den Stromertrag um bis zu 10-15 % steigern kann.
- Vermeidung von Flächenkonflikten: Da diese Anlagen oft auf ungenutzten Industriegewässern oder Baggerseen installiert werden, konkurrieren sie nicht mit Landwirtschaft oder Wohnungsbau um wertvolle Flächen.
- Reduktion der Wasserverdunstung: Die Abdeckung der Wasseroberfläche reduziert die Verdunstung erheblich. Dies ist besonders in trockenen Regionen oder bei Stauseen zur Trinkwassergewinnung von Vorteil.
- Hemmung des Algenwachstums: Durch die Beschattung gelangt weniger Licht ins Wasser, was die Photosynthese von Algen bremst und die Wasserqualität in eutrophierten Gewässern verbessern kann.
Herausforderungen und ökologische Aspekte
Trotz der Vorteile gibt es Herausforderungen, die bei der Planung von Schwimmende Photovoltaik (Floating PV) berücksichtigt werden müssen:
- Höhere Installationskosten: Die speziellen Schwimmkörper und die Verankerungstechnik machen die Anfangsinvestition teurer als bei Freiflächenanlagen.
- Korrosion und Feuchtigkeit: Die dauerhafte Nähe zum Wasser erfordert Komponenten mit hoher Schutzart (IP67/IP68) und Korrosionsbeständigkeit.
- Wartung: Die Wartung auf dem Wasser ist logistisch aufwendiger und erfordert geschultes Personal sowie Boote.
Ökologische Verträglichkeit
Ein wichtiger Aspekt ist der Einfluss auf das Ökosystem des Gewässers. Experten empfehlen, maximal 50 % der Wasserfläche mit Schwimmende Photovoltaik (Floating PV) zu bedecken, um den Gasaustausch und Lichteinfall für Wasserorganismen zu gewährleisten. Bei künstlichen Gewässern wie Kiesgruben sind die ökologischen Auswirkungen meist geringer als bei natürlichen Seen.
Einsatzgebiete in Deutschland und Europa
In Deutschland liegt das größte Potenzial für Schwimmende Photovoltaik (Floating PV) in der Nutzung von gefluteten Kiesgruben und ehemaligen Tagebauen. Das Fraunhofer ISE schätzt das technische Potenzial auf deutschen Braunkohletagebauseen und künstlichen Gewässern im Gigawatt-Bereich.
Die Kombination dieser Technologie mit Wasserkraftwerken (Hybridanlagen) ist besonders effizient, da die bestehende Netzinfrastruktur des Staudamms genutzt werden kann. Schwimmende Photovoltaik (Floating PV) ist somit nicht nur ein Nischenprodukt, sondern ein wesentlicher Baustein für eine flächenneutrale Energiewende.
