Photovoltaik-Freiflächenanlage

Eine Photovoltaik-Freiflächenanlage

Unter einer Photovoltaik-Freiflächenanlage (auch Solarpark) versteht man eine Photovoltaikanlage, die nicht auf einem Gebäude oder an einer Fassade, sondern ebenerdig auf einer freien Fläche aufgestellt ist. Eine Freiflächenanlage ist ein fest montiertes System, bei dem mittels einer Unterkonstruktion die Photovoltaikmodule in einem optimalen Winkel zur Sonne (Azimut) ausgerichtet werden.

Neben den fest montierten Freiflächenanlagen gibt es auch nachgeführte Anlagen, sogenannte Tracker-Systeme, die dem Stand der Sonne folgen. Es existieren auch Photovoltaikanlagen, die auf Schwimmkörpern installiert sind, die auf Seen (z. B. Baggerlöchern) schwimmen (siehe unten).

Auf den besten Standorten weltweit können Solarparks mit Stand 2020 mit Stromgestehungskosten von deutlich unter 2 US-Cent/kWh produzieren.^[1] Zudem ist die Flächeneffizienz von Solarparks vergleichsweise hoch: So liefern Solarparks pro Flächeneinheit etwa 25- bis 65-mal so viel Strom wie Energiepflanzen.^[2]

Sonderformen sind die Agri-Photovoltaik, bei der die Fläche gleichzeitig für photovoltaische Stromerzeugung und Landwirtschaft genutzt wird, sowie schwimmende Photovoltaikanlagen.

Gewöhnliche Freiflächenanlagen

Internationale Lage

Solarparks wurden und werden weltweit in einer Vielzahl von Staaten realisiert. Da der Aufbau neuer Anlagen und der Ausbau bestehender Parks fortschreitet, verschiebt sich der Titel „leistungsstärkste Anlage“ entsprechend. So galt im Januar 2017 der Solarpark in der Nähe der Longyangxia-Talsperre in China mit einer Leistung von 850 MW_p als der leistungsstärkste weltweit,^[3] und auf Rang zwei lag der Solarpark Tamil Nadu in Indien mit einer Leistung von 648 MW_p.^[4] Über 500 MW_p haben die in den USA gelegenen Solarparks Solar Star und Topaz. 2019 gehörte der Solarpark Pavagada im südindischen Bundesstaat Karnataka zu den leistungsstärksten: Im April 2019 hatte er eine Leistung von 1400 MW_p.^[5]

Der größte Solarpark Europas war Stand Dezember 2015 der Solarpark Cestas in Frankreich, der über eine Leistung von 300 MW_p verfügt.^[6]

In Dubai wurde mit dem Bau des Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solarpark begonnen: die erste Ausbaustufe mit 13 MW im Herbst 2013,^[7] eine weitere Ausbaustufe mit 200 MW im Frühjahr 2015. Diese im Mai 2018 in Betrieb genommene Teilfläche^[8] galt bis Mitte 2016 als der Solarpark mit den weltweit niedrigsten Stromgestehungskosten. Betreiber Acwa Power erhält eine feste Einspeisevergütung in Höhe von 5,84 US-Cent (5,48 Euro-Cent) pro kWh über eine Laufzeit von 25 Jahren.^[9] In der dritten Ausbaustufe, die Mitte 2016 ausgeschrieben wurde, wurde diese Einspeisevergütung noch mal stark reduziert. Für die 800-MW_p-Anlage erhält der Betreiber eine Einspeisevergütung von umgerechnet 2,6 ct/kWh über 25 Jahre. Insgesamt soll der Solarpark auf eine Leistung von 5.000 MW_p ausgebaut werden.^[10]

Wenige Tage später wurde dieser Kostenrekord bei einer Ausschreibung in Chile bereits wieder unterboten. Dort ergaben sich für einen 120-MW_p-Solarpark Stromgestehungskosten von 29,1 $/MWh, was nach Angaben von Bloomberg L.P. die niedrigsten Stromgestehungskosten sind, die jemals bei einem Kraftwerksprojekt weltweit erzielt wurden.^[11] Bis 2020 halbierten sich diese Werte noch einmal. Im April 2020 erhielt im Al-Dhafra-Solarpark ein Bieter den Zuschlag, der den Bau des 2-GW-Solarparks zu einer Vergütung von 1,35 US-Cent/kWh (1,27 ct/kWh) zusagte. Zuvor waren bereits weitere Projekte mit unter 2 US-Cent/kWh vergeben worden.^[1]

Weltweit existieren mehrere Solarpark-Projekte mit Leistungen von 1 GW und mehr. Das bis dato größte geplante Projekt wurde im März 2018 von Softbank und Saudi-Arabien vorgestellt. Demnach soll in Saudi-Arabien bis 2030 ein Solarpark entstehen, der nach und nach auf eine Leistung von 200 GW ausgebaut wird. Die Investitionssumme für das Projekt wird mit ca. 200 Mrd. Dollar angegeben; gegenüber dem gegenwärtigen, aus Öl und Gas bestehenden Strommix Saudi-Arabiens, soll der Solarstrom etwa 40 Mrd. Dollar an Stromkosten einsparen.^[12]

Der größte Solarpark Skandinaviens war mit Stand Dezember 2015 der Solarpark Lerchenborg mit einer Leistung von 61 MW_p.^[13]

In der Nähe der ägyptischen Stadt Assuan wurde 2018/2019 eine Photovoltaikanlage errichtet, der Solarpark Benban. Noch während des Baus wurde angekündigt, dass es mit 1650 MW_p das größte Solarkraftwerk der Welt werden würde.^[14][15] Allerdings wurde Benban während seiner Bauzeit bezüglich der Leistung vom Solarpark Bhadla im indischen Bundesstaat Rajasthan überholt,^[16] der 2019 eine Leistung von 1800 MW erreichte.^[17] Im Dezember 2019 wurde der Pavagada Solar Park im südindischen Bundesstaat Karnataka mit 2050 MW der größte Solarpark der Welt.^[18] Im März 2020 wurde dessen Leistung wieder vom fertiggestellten Bhadla Solar Park übertroffen, der mit 2245 MW zum weltgrößten wurde.^[19] Ende September 2020 wurde in der chinesischen Provinz Qinghai Chinas größtes Solarkraftwerk in Betrieb genommen, es hat eine Leistungskapazität von 2,2 GW und steht seitdem nach Bhadla auf dem zweiten Platz der leistungsstärksten Solarparks.^[20][21]

Nachfolgend eine Liste der in Betrieb befindlichen Solarparks, die 900 MW oder größer sind. Die Liste beinhaltet sowohl einzelnen Solarkraftwerken als auch Gruppen von zusammenhängenden Projekten (Solarparks).^[22]

Name	Land	Ort	Leistung MWDC oder MWAC (*)	jährliche Energie (GWh)	Fläche Size (km²)	Jahr der Inbetriebnahme	Bemerkungen	Quellen
Solarpark Bhadla	Indien Indien	27° 32′ 22,8″ N, 71° 54′ 54,9″ O27.53966971.915253	2.245		57	2020		[23][24][25]
Huanghe Hydropower Hainan Solar Park	China Volksrepublik Volksrepublik China	36° 2′ 25″ N, 100° 20′ 40″ O36.040278100.344444	2.200			2020	In fünf Phasen gebaut und aus 672 PV-Anlagen mit über 7 Millionen PV-Modulen bestehend.	[26][27]
Pavagada Solar Park	Indien Indien	14° 16′ 9″ N, 77° 24′ 50″ O14.26916777.413889	2.050		53	2019	Karnataka	[28][29]
Solarpark Benban	Agypten Ägypten	24° 27′ 21,6″ N, 32° 44′ 20,4″ O24.45632.739	1.650		37	2019	Gouvernement Aswan	[30]
Tengger Desert Solar Park	China Volksrepublik Volksrepublik China	37° 33′ 0″ N, 105° 3′ 14″ O37.55105.053889	1.547		43	2016	Zhongwei (Ningxia)	[31][32]
Kalyon Karapınar Solar Power Plant	Turkei Türkei	37° 47′ 26,9″ N, 33° 35′ 4,9″ O37.790833.5847	1.350		19,2	2023	Größte PV-Anlage in Europa/Türkei.	[33]
Noor Abu Dhabi	Vereinigte Arabische Emirate Vereinigte Arabische Emirate	24° 24′ 11″ N, 55° 16′ 7″ O24.40305655.268611	1.177		8?	2019	bei Sweihan.	[34][35]
Mohammed-bin-Rashid-Al-Maktoum-Solarpark	Vereinigte Arabische Emirate Vereinigte Arabische Emirate	24° 45′ 0″ N, 55° 23′ 0″ O24.7555.383333	1.013			2020	Phase I wurde 2013 abgeschlossen, gefolgt von Phase II und III. Phase IV (mit 250 MW PV) ist im Bau, Phase V mit 950 MW ist geplant.	[36][37][38]
Kurnool Ultra Mega Solar Park	Indien Indien	15° 40′ 53,5″ N, 78° 17′ 1,5″ O15.68152278.283749	1.000		24	2017		[39]
Datong Solar Power Top Runner Base	China Volksrepublik Volksrepublik China	40° 4′ 25″ N, 113° 8′ 12″ O40.073611113.136667, 40° 0′ 19″ N, 112° 57′ 20″ O40.005278112.955556	1.000			2016	Die Gesamtkapazität soll 3 GW in 3 Phasen betragen.	[40][41][42]
NP Kunta	Indien Indien	14° 1′ 0″ N, 78° 26′ 0″ O14.01666778.433333	978			2021	bei Nambulapulakunta Mandal im Bundesstaat Andhra Pradesh. Geplante Gesamtkapazität 1500 MW	[43][44][45][46]
Hinweis: Die in dieser Tabelle angegebene Leistung ist die auf dem Typenschild angegebene Gleichstrom (DC)-Spitzenleistung der Module. Die Wechselstrom (AC)-Leistung ist in der Regel deutlich geringer als die Gleichstrom (DC)-Leistung, so dass die Rangliste für diese Anlagen möglicherweise nicht genau ist. Weitere Informationen finden Sie unter Watt Peak.

Situation in Deutschland

Eine nachgeführte Anlage. Die Photovoltaikmodule werden durch Rotieren und Kippen immer optimal zur Sonne ausgerichtet.

Marktanteil

Ebenerdig errichtete Photovoltaik-Anlagen machen in Deutschland Stand 2021 etwa ein Viertel der insgesamt installierten Kapazität aus.^[47]

2008 wurden vom Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg 286 Freiflächenanlagen mit 486 Megawatt auf 1.800 ha Fläche gezählt. Gegen 2010 hieß es, ihr Anteil in Deutschland liege seit Jahren konstant zwischen 10 und 15 Prozent. Später stieg der Anteil der Freiflächenanlagen, insbesondere in Monaten mit hohem Zubau kurz vor Absenkungen der Einspeisevergütung. So entfiel in den Monaten Juni und September 2012 vermutlich die Mehrzahl der neu installierten PV-Leistung in Deutschland auf Freiflächenanlagen. Bundesweit wurden in diesen Monaten jeweils um die 330 MW neue PV-Anlagen mit über 10 MW Leistung gemeldet, kleinere Freiflächenanlagen kamen noch dazu.^[48] Ende 2012 ging der Anteil der Freiflächenanlagen wieder deutlich zurück.

Seit 2017 werden jährlich 600 MW für Anlagen über 750 kW über Ausschreibungen vergeben. Für die Jahre 2019 bis 2021 werden darüber hinaus weitere 4 GW über Sonderausschreibungen vergeben (§ 28 des Erneuerbare-Energien-Gesetzes).

Wirtschaftlichkeit

Vergütung

Strom von Freiflächenanlagen wird über das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gefördert. Die Vergütung fiel für diese Anlagenart geringer aus als bei Photovoltaikanlagen, die auf oder an Gebäuden montiert sind. 2009 betrug die Vergütung noch 31,94 Cent je eingespeister Kilowattstunde (kWh) Strom, 2010 ist sie für neue Anlagen auf 28,43 Cent gesunken.^[49] Ab Januar 2013 betrug sie 11,78 Cent, fallend mit Abschlägen von 2,5 % monatlich.

Die Novelle des EEG 2014 schrieb vor, dass die Förderhöhe für Freiflächen-Photovoltaikanlagen zukünftig in Ausschreibungen durch die Bundesnetzagentur ermittelt werden soll, anstelle der bisherigen gesetzlich bestimmten Einspeisevergütungen.^[50] Die Umsetzung erfolgte in der Verordnung zur Ausschreibung der finanziellen Förderung für Freiflächenanlagen vom 6. Februar 2015 (Freiflächenausschreibungsverordnung). Ausschreibungen standen in der Kritik, da internationale Erfahrungen und ökonomische Modelle nahelegten, dass die angestrebten Ziele Kosteneffizienz, Ausbauziele und Akteursvielfalt durch Ausschreibungen konterkariert würden.^[51] Der Bundesverband Erneuerbare Energie äußerte die Befürchtung, Bürgergenossenschaften und -anlagen könnten vom Markt verdrängt werden, da sie aufgrund geringerer Kapitalstärke weniger Vorleistungen auf sich nehmen und weniger Risiken tragen können.^[52][53][54] Der erste Gebotstermin war der 15. April 2015 mit einer ausgeschriebenen Menge von 150 Megawatt.^[55] Das Ausschreibungsvolumen war mehrfach überzeichnet.^[56]

Mit dem EEG 2017 werden die Ausschreibungen im Gesetz geregelt. Kleinere PV-Anlagen bis 750 kW_p erhalten eine gesetzlich bestimmte Vergütung ohne Ausschreibung. Mit dem EEG 2021 wurden die Vergütungssätze für den Januar 2021 festgelegt, die seitdem viermal im Jahr abhängig vom Zubau neuer Photovoltaik-Leistung angepasst werden. Stand April 2022 lag die Vergütung bei 4,86 Ct/kWh.^[57]

Förderfreie Solarparks

Zunehmend kommen Solarparks auf, die ohne staatliche Förderung gebaut werden.^[58] Diese Projekte nehmen keine zusätzliche Marktprämie aus der EEG-Umlage in Anspruch. 2018 errichtete das Unternehmen Viessmann neben seinem Sitz in Allendorf (Eder) einen Solarpark mit einer Leistung von 2 MW, der über den Eigenverbrauch des Stroms refinanziert wird.^[59] 2019 kündigte EnBW Energie Baden-Württemberg (EnBW) eine Reihe großer Solarparks an, die sich nur über den Stromverkauf am Markt amortisieren sollen. Unter anderem soll mit dem Solarpark Weesow-Willmersdorf auf einer Fläche von 164 Hektar bis 2020 der größte Solarpark Deutschlands entstehen.^[60] Die finale Investitionsentscheidung für den 180-MW-Solarpark wurde im Oktober 2019 getroffen; EnbW gibt die Kosten mit einem hohen zweistelligen Millionenbetrag an.^[61] In Marlow plant Energiekontor auf einer Fläche von 120 ha die Errichtung eines Solarparks mit 80 MW Leistung.^[62] Der dort erzeugte Strom wird über einen langfristigen Liefervertrag von EnBW abgenommen.^[63] Auf dem Flughafen Barth errichtet BayWa r.e. renewable energy eine förderfreie PV-Anlage mit 8,8 MW, die Infrastruktur im bestehenden Solarpark nutzt.^[64]

Ähnliche Projekte existieren für die Braunkohlereviere im Rheinland und in Ostdeutschland.^[65][66] Beispielsweise plant das Braunkohleunternehmen LEAG auf dem Gelände des Tagebaus Jänschwalde einen Solarpark mit 400 MW Leistung zu errichten, der den Namen Energiepark Bohrau tragen und dessen erzeugte Energie ohne staatliche Förderung direkt vermarktet werden soll.^[67] In Betrieb gehen soll der Energiepark Bohrau im Jahr 2024.^[68]

Durch Skalen- und Synergieeffekte können große Solarparks die Stromgestehungskosten so weit senken, dass eine EEG-Vergütung nicht mehr erforderlich ist. Dazu haben die zunehmend günstigeren Preise für Solarmodule beigetragen.^[69]

Mögliche Standorte

In Freiflächen-Photovoltaikanlagen sind oft Sekundärnutzungen wie z. B. eine extensive Weidewirtschaft möglich, beispielsweise mit Schafen, wie hier zu sehen.

Die Unterkonstruktion von Solarkraftwerken versiegelt meist nur einen Bruchteil der Naturfläche, oft weniger als 0,05 % der eigentlichen Bodenfläche. Zu einer Aufwertung der ökologischen Qualität trägt u. a. der Platz zwischen den einzelnen Reihen bei, der benötigt wird, um einer Abschattung einzelner Modulreihen bei niedrigem Sonnenstand entgegenzuwirken.

Vor Baubeginn durchlaufen Freiflächenanlagen meist einen Genehmigungsprozess in der Gemeinde. Um eine Fläche nutzen zu können, muss diese im Flächennutzungsplan in ein „Sondergebiet Solar“ geändert werden. Notwendig ist außerdem ein Bebauungsplan, der auf der entsprechenden Fläche Baurecht schafft.^[70] Die Bauleitplanung obliegt der Gemeinde. Sie prüft Raumbedeutsamkeit und Umweltverträglichkeit des Vorhabens und soll dabei alle Bürger und Träger öffentlicher Belange einbeziehen. Wichtige Entscheidungsgrundlage ist neben Anlagengröße, Flächenverbrauch und Technik der Grünordnungsplan des Bauherrn. Er beschreibt, wie die geplante Freiflächenanlage in die Landschaft integriert und diese dabei ökologisch aufgewertet werden soll. Nach Anhörung aller beteiligten Parteien verabschiedet die Gemeinde den Bebauungsplan. Anschließend erfolgt die Baugenehmigung.^[71]

Mit Stand 2022 kann pro Hektar Land inzwischen etwa eine Leistung von einem MWp installiert werden.^[72]

Freiflächen und Umweltschutz

Luftbild einer Freiflächenanlage in Deutschland

Gemeinsam mit der Naturschutzorganisation NABU hat die Unternehmensvereinigung Solarwirtschaft (UVS) 2005 einen Kriterienkatalog für die naturverträgliche Errichtung von Freiflächenanlagen veröffentlicht. Demnach sollen Flächen mit Vorbelastung und geringer ökologischer Bedeutung bevorzugt und exponierte Standorte auf gut sichtbaren Anhöhen gemieden werden. Die Aufständerung soll so gestaltet werden, dass eine extensive Nutzung und Pflege des Bewuchses, z. B. durch Schafbeweidung, weiterhin möglich bleibt. Auf den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und Gülle soll verzichtet werden. Naturschutzverbände sollen frühzeitig in Planungen einbezogen werden; ggf. ist – z. B. in Gebieten, die für Vögel wichtig sind (IBAs) – eine Verträglichkeitsprüfung vorzunehmen. Ein Monitoring dokumentiert die Entwicklung des Naturhaushaltes in jährlichen Begehungen nach der Errichtung. Die hier formulierten ökologischen Kriterien gehen über das gesetzlich geforderte Mindestmaß hinaus. Diese Selbstverpflichtung soll von Projektierern und Betreibern bei der Standortwahl und dem Betrieb von ebenerdig errichteten solaren Großanlagen berücksichtigt werden.^[73]

Untersuchungen aus dem Jahr 2013 zeigen, dass durch die Installation eines Solarparks eine deutliche ökologische Aufwertung der Flächen im Vergleich zu Acker- oder Intensiv-Grünlandnutzung möglich ist. Dabei ist neben dem Alter der Anlagen die Nähe zu Lieferbiotopen, die möglichst unter 500 m betragen sollte, der entscheidende Faktor für eine Zuwanderung und die Biodiversität der Anlage. So erwies sich die älteste Anlage mit der größten Biotopvielfalt im Umland in der Untersuchung als beste Anlage hinsichtlich der biologischen Vielfalt. Bereits nach kurzer Zeit führte die Extensivierung der landwirtschaftlichen Bearbeitung zu einer Zuwanderung von Schmetterlingen und einer steigenden Pflanzenvielfalt. Zudem ist die jeweilige Nutzung des Solarparks sehr wichtig für die ökologische Vielfalt: Eine zu starke Beweidung wirkt sich negativ aus. Insbesondere von einigen mobilen Tierarten wie Schmetterlingen wurden die Flächen bereits nach kurzer Zeit neu besiedelt. Bei vier der fünf untersuchten Solarparks stieg die Artenvielfalt von Tieren, verglichen mit der zuvor betriebenen intensiven Ackernutzung, deutlich an.^[74]

Sonderformen

Agri-Photovoltaik

Die Artikel Agri-Photovoltaik und Photovoltaik-Freiflächenanlage#Agri-Photovoltaik überschneiden sich thematisch. Informationen, die du hier suchst, können sich also auch im anderen Artikel befinden.
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→ Hauptartikel: Agri-Photovoltaik

Kleine Versuchsanlage des UC Davis College of Engineering der University of California, Davis

Unter den Begriffen Agri-Photovoltaik oder Agrophotovoltaik (Abkürzungen Agri-PV, Agrar-PV, Agro-PV) stehen mittlerweile im Mittelpunkt von Experimenten und Forschung auch die Vorteile, Solar-Freiflächenanlagen mit landwirtschaftlicher Produktion zu kombinieren:^[75] Die Idee stammt aus dem Jahr 1981 von Adolf Goetzberger und Armin Zastrow.^[76][77][78]

Agri-PV-Anlagen beeinflussen unter anderem durch Verschattung das Pflanzenwachstum der unter oder zwischen ihnen gedeihenden Kulturen. Ob dieses dabei erhöht oder gesenkt wird, hängt in erster Linie von der Art der jeweiligen Kultur ab: Tendenziell zeigt sich, dass die meisten Pflanzen eine reduzierte Sonneneinstrahlung von bis zu 15 Prozent tolerieren. Beeren, Früchte und Gemüse profitieren sogar von einer Einstrahlungsreduktion bis zu 30 Prozent. Mais und Körnerleguminosen dagegen brauchen mehr Sonnenlicht für ihr Wachstum und somit ist durch eine Teil-Verschattung mit Ertragseinbußen zu rechnen.^[79] Die klimatischen Prognosen für kommende Jahrzehnten legen nahe, dass sich das Potential für Agri-PV-Anlagen erhöht, weil mehr Nutzpflanzen von einer verringerten Hitzebelastung durch indirekte Sonneneinstrahlung profitieren. Erste Indizien legen zudem nahe, dass das resultierende, mildere Mikroklima unter den Solarmodulen auch zu einem höheren realen Wirkungsgrad der Paneele beitragen kann, als dies bei geringerem Bewuchs oder versiegelter Fläche der Fall wäre.^[80]

Laut SolarPowerEurope würde die Nutzung von nur 1 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche in Europa mit zusätzlichen Solaranlagen eine Kapazität von 700 Gigawatt ergeben.^[81]

Internationale Beispiele

Agrophotovoltaikanlage Heggelbach

Ressourceneffiziente Landnutzung mit Agri-Photovoltaik bei der „Hofgemeinschaft Heggelbach“ („Ernte“)

Die derzeit (2019) größte Agri-PV-Anlage steht in China, wo es wie in Frankreich und Japan eine staatliche Förderung gibt.^[82]

In Südkorea wird mit Solaranlagen auf Reisfeldern experimentiert. Dabei gibt es einige Probleme zu lösen: Bauern wehren sich, da sie Ertragseinbußen befürchten. Dabei hat eine Studie gezeigt, dass dies nicht der Fall ist; im Gegenteil, die Ernteerträge konnten erhöht werden, da die Pflanzen besser vor der intensiven Sonneneinstrahlung geschützt werden können. Auch rechtliche Probleme gibt es: So dürfen solche Anlagen nur für acht Jahre auf Agrarflächen betrieben werden, Solaranlagen können aber 25 Jahre genutzt werden. 18 % der Fläche Südkoreas werden für Reisfelder verwendet. Daraus ergibt sich ein enormes Potential und zusätzliches Einkommen für die Reisbauern; die Landflucht von Bauern in die Städte kann verringert werden, da das Einkommen aus der Reisproduktion in Südkorea eher gering ist.^[83][84]

Auch in Japan gibt es Studien, um die Machbarkeit von Solaranlagen auf Reisfeldern zu prüfen: Dabei zeigte eine von ihnen, dass bei einer Beschattung der Reisfelder zwischen 27 und 39 % noch ein Reisertrag von 80 % zu erzielen ist; bei einem Schattenanteil von 28 % könnten die Reisfelder des Landes 29 % des elektrischen Energiebedarfs des Landes decken. Bei einer Ertragsminderung von 20 % beim Reisanbau würde das Gesamteinkommen für die Bauern um 70 % steigen. Der Verlust an Ernteerträgen wird durch das zusätzliche Einkommen aus der Stromerzeugung mehr als kompensiert. Reisfelder haben in Japan eine Fläche von 1,47 Mio. Hektar.^[85]

In Italien wird „Agrovoltaico“ bzw. „Food and Energy“ schon länger praktiziert.

Situation in Deutschland

2020 lagen die Stromgestehungskosten für Agri-PV im Ackerbau zwischen 7 und 12 Eurocent pro kWh.^[86]

Seit 2021 existiert eine Spezifikation der Vornorm DIN SPEC 91434 „Agri-Photovoltaik-Anlagen – Anforderungen an die landwirtschaftliche Hauptnutzung“.^[87]

Die nach der Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG 2023) mögliche Förderung solcher Anlagen ist nach Ansicht von Forschenden nicht ausreichend: Gerade kleinere, für private Anlagen geeignete, hochgeständerte Agri-PVs mit einer Leistung von unter einem MW_p würden nicht berücksichtigt und das Genehmigungsverfahren sei nach wie vor zu aufwändig.^[88]

In Deutschland gibt es mit der Agrophotovoltaikanlage Heggelbach seit 2016 einen Versuchsbetrieb. Dieses Projekt wurde vom Freiburger Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) initiiert, von Hilber Solar gebaut (heute AgroSolar Europe)^[89] und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.^[90] Darüber hinaus betreut das ISE seit Mitte 2020 auch in Denzlingen ein kleines Pilotprojekt.^[91][92] Anfang 2023 gab es gemäß Vattenfall etwa 20 Agrivoltaik-Projekte in Deutschland, die Leistungen im einstelligen MW-Bereich aufweisen. Zum gleichen Zeitpunkt gab der Konzern die finale Investitionsentscheidung für eine große Agrivoltaik-Anlage in Tützpatz bekannt. Auf einer Fläche von 93 Hektar soll ab Mitte 2023 eine Agrivoltaik-Anlage mit einer Leistung von 76 Megawatt entstehen.^[93]

Schwimmende Photovoltaik-Freiflächenanlagen

→ Hauptartikel: Schwimmende Photovoltaik

Schwimmende Photovoltaik-Freiflächenanlage der Quarzwerke GmbH auf dem Silbersee III in Haltern am See^[94]

Auf Wasserflächen wie Binnen- oder Stauseen kann man Photovoltaik-Anlagen auf Schwimmkörpern installieren (floatovoltaics), zum Beispiel auf hohlen HDPE-Blöcken. Ihr Wirkungsgrad ist etwas höher als der vergleichbarer Anlagen an Land, weil sie durch die aufgrund der Wasseroberfläche (Verdunstungskälte) und des in der Regel bei Sonneneinstrahlung gegenüber der Umgebung kälteren Wassers gekühlt werden;^[95] 2008 wurde in Kalifornien eine erste solche kommerzielle Anlage mit 175 kW_p in Betrieb genommen.^[96]

Im März 2016 ging eine auf dem Queen Elizabeth II reservoir bei Walton-on-Thames installierte schwimmende Anlage mit 6,3 MW_p in Betrieb.^[97][98]

Im Herbst 2019 ließ das Unternehmen BayWa r.e. über etwa 10 Hektar Fläche auf einem Baggersee bei Zwolle (Niederlande) eine 14,5-MW_p-Anlage installieren.^[99]

Im Frühjahr 2022 hat das chinesische Energieversorgungsunternehmen Huaneng Power International in der Provinz Shandong eine 320 MW_p starke schwimmende PV-Anlage in Betrieb genommen. Sie ist derzeit die größte Anlage dieser Art;^[100] 2017 ging eine 40 MW_p-Anlage (die damals weltgrößte Anlage) in Huainan in Betrieb. Sie erstreckt sich auf 93 Hektar und hat 132.400 Solarmodule.^[101]

Weblinks

• Lage von Photovoltaik-Anlagen auf der Open Infrastructure Map (unvollständig)
• Bundesverband Solarwirtschaft

Einzelnachweise

1. World’s Largest Solar Project Will Also Be Its Cheapest. In: Greentechmedia, 28. April 2020; abgerufen am 30. April 2020.
2. Matthias Günther: Energieeffizienz durch Erneuerbare Energien. Möglichkeiten, Potenziale, Systeme. Wiesbaden 2015, S. 169.
3. China builds world’s biggest solar farm in journey to become green superpower. In: theguardian.com. The Guardian, 19. Januar 2017, abgerufen am 12. Februar 2018 (englisch). 
4. World’s largest solar power plant unveiled in Tamil Nadu. In: The Indian Express, 30. November 2016; abgerufen am 6. Dezember 2016.
5. Saumy Prateek: Karnataka’s Pavagada Solar Park to be Fully Operational by December 2019. In: Mercom India. 12. April 2019, abgerufen am 9. Juli 2019 (amerikanisches Englisch). 
6. Größte Solaranlage Europas geht ans Netz. In: Kleine Zeitung, 1. Dezember 2015; abgerufen am 1. Dezember 2015.
7. khaleejtimes.com
8. Dubai utility inaugurates solar park. In: Arab News, 7. Mai 2018; abgerufen am 8. Mai 2018.
9. Planned Dubai solar power park to double output to 200 megawatts. In: The National, 15. Januar 2015; abgerufen am 24. Februar 2015.
10. Solarpark bei Dubai liefert billigsten Strom der Welt. In: Wirtschaftswoche, 15. August 2016; abgerufen am 15. August 2016.
11. Chile Energy Auction Gives Bachelet a Success to Boast About. In: Bloomberg L.P., 18. August 2016; abgerufen am 20. August 2016.
12. Saudi Arabia and SoftBank Plan World’s Largest Solar Project. In: Bloomberg, 28. März 2018; abgerufen am 28. März 2018.
13. Wirsol eröffnet größten Solarpark Skandinaviens. In: Sonne Wind & Wärme, 21. Dezember 2015; abgerufen am 17. August 2016.
14. Ägypten plant größtes Solarkraftwerk der Welt. Spiegel Online, 14. Februar 2018; abgerufen am 14. Februar 2018.
15. Judy Bokao: Egypt to launch world’s largest solar park in August. In: Construction Review Online. 10. April 2019, abgerufen am 9. Juli 2019 (amerikanisches Englisch). 
16. Top 5 Largest Solar Power Plants of the World. SolarInsure, 4. November 2019, abgerufen am 17. Januar 2020 (amerikanisches Englisch). 
17. Philip Wolfe: An overview of the world’s largest solar parks. In: PV magazine. 11. Juni 2019, abgerufen am 22. Januar 2020 (amerikanisches Englisch). 
18. Rakesh Ranjan: World’s Largest Solar Park at Karnataka’s Pavagada is Now Fully Operational. In: Mercom India. 27. Dezember 2019, abgerufen am 12. April 2020 (amerikanisches Englisch). 
19. Priya Sanjay: With 2,245 MW of Commissioned Solar Projects, World’s Largest Solar Park is Now at Bhadla. In: Mercom India. 19. März 2020, abgerufen am 12. April 2020 (amerikanisches Englisch). 
20. China’s biggest ever solar power plant goes live. In: newsatw.com, World News. 2. Oktober 2020, abgerufen am 1. November 2020 (britisches Englisch). 
21. Daniel Van Boom: China’s biggest-ever solar power plant goes live. In: cnet.com. 1. Oktober 2020, abgerufen am 1. November 2020 (englisch). 
22. Philip Wolfe: The world’s largest solar parks. (PDF) In: Wiki-Solar. Abgerufen am 11. Mai 2020 (englisch). 
23. With 2,245 MW of Commissioned Solar Projects, World’s Largest Solar Park is Now at Bhadl. Abgerufen am 20. März 2020 (englisch). 
24. SECI tenders another 750MW at record-luring Bhadla Solar Park. In: PV Tech. Abgerufen am 22. März 2018 (englisch). 
25. Country’s Biggest Solar Park In Rajasthan, At The Heart Of India’s Clean Energy Push In: NDTV.com. Abgerufen am 6. Juni 2017 
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