Ein Gastbeitrag von Jürgen Brand

Solarenergie soll in Deutschland bis 2030 deutlich ausgebaut werden. Bundeswirtschaftsministerin Katharina Reiche wirkt da zwar eher bremsend als beschleunigend, trotzdem müssen verfügbare und geeignete Flächen dafür gefunden werden. Davon gibt es viele auf Baggerseen. Einschränkungen im Wasserhaushaltsgesetz (WHG) und langwierige Genehmigungsprozesse sorgen aber dafür, dass bis jetzt nur ein kleiner Teil der Seen für schwimmende Photovoltaik-Anlagen genutzt wird. Dabei würde das die Energiewende voranbringen und gleichzeitig die Seen in Zeiten der Klimakrise schützen.

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) sieht einen Ausbau der installierten Solarleistung in Deutschland bis 2030 auf 215 Gigawatt-Peak (GWp) und bis 2040 auf 400 GWp vor. Ende 2024 waren es nur knapp 100 GWp. Für eine solch deutliche Kapazitätserweiterung werden Flächen benötigt. Die Dächer von Gebäuden reichen dafür nicht, also sind auch bisher landwirtschaftlich genutzte Flächen gefragt. Manchen Feldern und dem dort angebauten Getreide und Gemüse würde in Zeiten dieser Hitzesommer ein bisschen Schatten nicht schaden. Ob das allein ausreicht, um den Flächenbedarf zu decken, ist allerdings fraglich. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) empfiehlt solche integrierten PV-Lösungen – und hat dabei auch sogenannte Floating Photovoltaik (FPV), also schwimmende PV-Anlagen im Blick. Sie nutzen künstliche Gewässer doppelt, indem sie einerseits Strom zum Beispiel für die dortigen Kiesabbau-Betriebe erzeugen und andererseits das Gewässer selbst vor Erhitzung und Verdunstung schützen.

Solarstrom vom Philippsee

Die größte schwimmende PV-Anlage in Deutschland hat der damalige Ministerpräsident von Baden-Württemberg, Winfried Kretschmann, 2024 auf dem Philippsee in Bad Schönborn im Landkreis Karlsruhe persönlich in Betrieb genommen. Sie besteht nach Angaben des Industrieverbandes Steine und Erden Baden-Württemberg (ISTE) aus 25.732 Modulen mit einer Leistung von 15 MWp. Die Anlage kann jährlich rund 16,1 Millionen Kilowattstunden Strom erzeugen. Damit können bis zu 70 Prozent des Bedarfs des Kieswerks am See abgedeckt werden. Das entspricht 11.000 Tonnen CO₂, die im Vergleich zum früheren herkömmlichen Betrieb weniger in die Atmosphäre gelangen – aktiver Klimaschutz also. Weitere, deutlich kleinere Anlagen schwimmen beispielsweise in Haltern am See, Leimersheim oder Renchen-Maiwald auf Baggerseen. Spitzenreiter bei schwimmenden PV-Anlagen in Europa sind übrigens die Niederlande mit einer Leistung von mehr als 600 MWp.

Das Potenzial dafür ist in Deutschland nach einer ISE-Studie aber viel höher. Das Institut hat mögliche 44 GWp berechnet, allein in Baden-Württemberg haben die Fraunhofer-Forschenden 69 geeignete Baggerseen gefunden. Der Wirkungsgrad der auf Seen schwimmenden Module wird durch eine bessere Kühlung dank des Wassers und des dort stärkeren Windeinflusses erhöht. Gleichzeitig sorgen die schwimmenden Modul-Plattformen für Schatten, der See erhitzt sich also nicht so schnell, weniger Wasser verdunstet, weniger zum Teil auch gesundheitsschädliche Algen wachsen. Gerade in diesem Sommer würden sich so manche Baggersee-Betreibende – und auch mancher Anglerverein – wünschen, sie hätten eine solche Anlage.

Flexiblere Grenzen gefordert

Solche schwimmenden PV-Anlagen sind zwar technisch aufwendiger und auch etwas teurer als entsprechende Anlagen an Land, für Kieswerkbetreiber wie am Philippsee als Co-Investor an dem Projekt sind sie aber allemal ein Gewinn. Ein großes Hemmnis sind allerdings die Vorgaben des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG). Demnach dürfen schwimmende PV-Anlagen in Deutschland nur maximal 15 Prozent der Seefläche bedecken und müssen 40 Meter Abstand zum Ufer haben. Dadurch sollen sensible Flachwasserzonen geschützt werden. Winfried Kretschmann hat schon bei der Einweihung am Philippsee gefordert, diese Grenze flexibler zu gestalten. Schließlich hat eine andere Fraunhofer ISE-Studie in einer dreijährigen Messreihe im Forschungsprojekt FPV4Resilience gezeigt, dass solche Anlagen nicht zu einer Verschlechterung der Wasserqualität führen. Ob sie in den immer häufigeren Hitzesommern vielleicht sogar von Vorteil sind, muss erst noch erforscht werden.

Die Fraunhofer-Expert:innen haben durchgerechnet, wie viel Strom schwimmende PV-Anlagen erzeugen könnten, wenn die Obergrenze auf 40 Prozent der Seefläche angehoben und auch bereits stillgelegte Seen in Baden-Württemberg einbezogen würden. Ergebnis: Die Baggerseen im Südwesten könnten bis zu 3,9 GWp Leistung liefern. Das entspricht etwa der Hälfte der Stromproduktion pro Jahr des abgeschalteten Kernkraftwerks Neckarwestheim II.