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Veröffentlicht
9.10.2019
Schlagworte
  • Photovoltaik

Frage

Gibt es bereits Beispiele für schwimmende-Photovoltaikanlagen („Floating-Solar“)? Wie muss man sich die Anlagen vorstellen und welche ökologischen Auswirkungen haben sie auf Gewässer?

!Antwort

Angesichts der Flächenknappheit und der damit einhergehenden Flächenkonkurrenz werden auch in Deutschland Doppel- oder Mehrfachnutzungskonzepte verfolgt, die zur Minderung von Konkurrenzen beitragen sollen.

Ein Konzept ist die sogenannte „Agro-PV“. Hierbei soll es möglich sein, eine ackerbauliche Nutzung unter PV-Anlagen fortzusetzen. Eine weitere Strategie – derzeit in Deutschland im Pilotstadium – besteht darin, Gewässer für Photovoltaikanlagen („Floating Solar“) zu nutzen.

Für schwimmende Solaranlagen sind Süßwasser-Seen mit einer geringen Strömung und einer mäßigen Windlast geeignet. Salzwasser hingegen würde zu Korrosion und somit zu vorzeitiger Alterung oder Beschädigung der Module führen. Welche Gewässer in Frage kommen, hängt unter anderem von wasserrechtlichen Bestimmungen (Wasserhaushaltsgesetz – WHG) und das jeweilige Landeswasserrecht ab. Darüber hinaus spielen auch Eigentumsverhältnisse sowie Nutzungsrechte am Gewässer (Schifffahrt, Fischerei) eine Rolle.

Wasserrechtliche Rahmenbedingungen


Das WHG erfasst alle künstlichen, als solche wahrnehmbaren Einrichtungen und Gebilde von gewisser Dauer, die wasserwirtschaftliche Bedeutung haben können. Sinn und Zweck ist es, dem Gefährdungspotenzial zu begegnen, das von Anlagen ausgeht, die in besonderer räumlicher Nähe zu Gewässern liegen. Dementsprechend werden auch PV-Anlagen auf einem Gewässer hiervon umfasst (s. Rödel & Partner, online).

§ 36 WHG Abs. 1 Nr. 1 führt aus, dass Anlagen in, über und unter oberirdischen Gewässern so zu errichten, zu betreiben, zu unterhalten und stillzulegen sind, dass keine schädlichen Gewässerverunreinigungen zu erwarten sind und die Unterhaltung des Gewässers nicht mehr erschwert wird, als den Umständen nach unvermeidbar ist. Darüber hinaus gelten die landesrechtlichen Vorschriften.

PV-Anlagen auf Gewässern oder in weniger als 60 Meter (m) Entfernung von einem Gewässer bedürfen beispielsweise in Bayern in der Regel bei größeren Gewässern der Genehmigung nach Maßgabe von Art. 20 Abs. 1 (Zu § 36 WHG) Bayerisches Wassergesetz (BayWG). An Gewässern der ersten Ordnung (Bundeswasserstraßen und Gewässer gemäß Anlage 1 BayWG, z.B. Isar) und der zweiten Ordnung (s. Anlage 2 BayWG, z.B. Altmühl) dürfen entsprechende Anlagen nur mit Genehmigung der Kreisverwaltungsbehörden errichtet werden. Durch Rechtsverordnungen nach § Art. 20 Abs. 2 BayWG kann diese Genehmigungspflicht auch auf Gewässer dritter Ordnung, das sind zumeist kleine Gewässer und Bäche, ausgedehnt werden. Eine entsprechende Genehmigungspflicht nach dem Wasserrecht schließt in der Regel das baurechtliche Zulassungsverfahren aus. Einer Baugenehmigung bedarf es in diesen Fällen dann nicht (vgl. Rödel und Partner, online).

In Deutschland sind schwimmende PV-Anlagen bislang noch Neuland, Beispiele für erste kommerzielle Anlagen sind in Asbach-Bäumenheim (Bayern) und Renchen (Baden-Württemberg) zu finden. Die Anlage in Asbach-Bäumenheim ging 2016 als erste schwimmende Photovoltaikanlage Bayerns in Betrieb (s. Stromanbieter Vergleich.de, online). Die Anlage in Renchen gilt als erste große, kommerziell betriebene Anlage und ist auf einem Baggersee installiert. Sie wurde im Juni 2019 in Betrieb genommen (Redaktion EUWID Neue Energie, online).

Auf Grund der geltenden rechtlichen Rahmenbedingungen wurden alle Anlagen bisher nur auf künstlichen und erheblich veränderten Gewässern, wie zum Beispiel Braunkohleabbaugewässer oder Kiesgruben errichtet. Beispiele auf „naturnahen“ oberirdischen Gewässern sind uns nicht bekannt.

Ökologische Auswirkungen auf Gewässer


Da in Deutschland bisher erst wenige Anlagen errichtet wurden, gibt es bislang noch keine Langzeitstudien über die ökologischen Auswirkungen der schwimmenden PV-Module auf die Gewässerökologie und den Artenbestand.

Positive Effekte für die Gewässerökologie können auf der einen Seite darin bestehen, dass die schwimmenden Module die Verdunstung herabsetzen. Durch die Verschattung heizt sich der Gewässerkörper weniger stark auf. Das Risiko von Algenbildung oder einem „Umkippen“ des Gewässers kann dadurch gemindert werden.

Auf der anderen Seite könnte eine Verschattung eines zuvor besonnten Gewässers die Unterwasserflora und -fauna verändern und in ihrer ursprünglichen Zusammensetzung beeinträchtigen. Hierzu gibt es aber noch keine Erkenntnisse, da, weder für natürliche noch für anthropogen beeinflusste Gewässer Untersuchungen über mittel- oder langfristige Folgen vorliegen.

Perspektiven


Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) sieht in Deutschland ein „riesiges technisches Potenzial“ für Floating-PV im Bereich gefluteter Tagebaue, Kiesgruben und teilweise in Stauseen (Fraunhofer ISE, online).

So könnten die heutigen Tagebaugebiete flächendeckend von schwimmenden Photovoltaikanlagen geprägt sein. Nach einer Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) bietet das Niederrheinische Revier Platz für aktuell 35 Megawatt Peak (MWp) schwimmende Photovoltaikanlagen (Richwien et al. 2018).

Die Umsetzung eines solchen Szenarios steht allerdings noch ganz am Anfang. Wie die weiteren Entwicklungen in diesem Sektor voranschreiten bleibt noch abzuwarten.

 

Literaturverzeichnis

Bayerisches Wassergesetz (BayWG) vom 25. Februar 2010 (GVBl. S. 66, 130, BayRS 753-1-U), zuletzt geändert durch § 5 des Gesetzes vom 24. Juli 2019 (GVBl. S. 408). Link zum Dokument. (letzter Zugriff 30.09.2019).

Fraunhofer ISE (online): Schwimmende Photovoltaik (FPV). Internetseite. Link zum Dokument (letzter Zugriff 30.09.2019)

Richwien, M., Baums, B., Rehfeldt, K., Simmering, J., Remmers, K.-H., Krömke, F., Wünsch, M., Klotz, E.-M., Dambeck, H., Kreidelmeyer, S., Hirschl, B., Heinbach, K., Salecki, S., Bahnsen, J., Leuner, B., George, H., Lehnert, W., Große, A. (2018): Erneuerbare Energien-Vorhaben in den Tagebauregionen. Projektbericht. BMWi − Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Hrsg.). Berlin. 464 S. Link zum Dokument (letzter Zugriff: 30.09.2019).

Wasserhaushaltsgesetz vom 31. Juli 2009 (BGBl. I S. 2585), zuletzt geändert durch Artikel 2 des Gesetzes vom 4. Dezember 2018 (BGBl. I S. 2254). Link zum Dokument (letzter Zugriff 30.09.2019).

Redaktion EUWID Neue Energie: Renchen: Größte schwimmende PV-Anlage in Deutschland in Betrieb gegangen. Internetseite. Link zum Dokument (letzter Zugriff 30.09.2019).

Rödl & Partner: Floating Photovoltaik – Schwimmende PV-Anlagen als neuer Trend? Internetseite. Link zum Dokument (letzter Zugriff 30.09.2019).