Das Potenzial von schwimmenden Solaranlagen (Floating-PV) in Deutschland, Österreich und in der Schweiz ist groß. Bisher werden allerdings nur wenige der künstlichen Gewässer genutzt, um Solarstrom zu produzieren. Weltweit sind bisher etwa 5,6 Gigawatt Floating-PV-Leistung gebaut, der größte Teil davon in Asien. Nur rund 500 Megawatt Solaranlagenleistung schwimmt auf europäischen Gewässern.
Drei Seen analysiert
Einer der Gründe ist die Unsicherheit, wie sich die Solaranlagen auf die Gewässerökologie auswirken. Konstantin Ilgen vom Fraunhofer ISE kann hier schon Entwarnung geben. Er hat drei Seen in der Schweiz, in den Niederlanden und in Deutschland, auf denen Solaranlagen errichtet wurden, untersucht. Bisher ist dieser Bereich der Floating-PV noch kaum erforscht. Das hat Auswirkungen auf die Gesetzgebung. Denn beispielsweise in Deutschland dürfen Solaranlagen nur 15 Prozent der Gewässerfläche bedecken. Außerdem müssen sie einen Abstand von 40 Metern zum Ufer einhalten.
Auswirkungen gering
Dies verringert das Potenzial für die Floating-PV in Deutschland erheblich. Die Regeln basieren aber nicht auf konkreten Untersuchungen. Diese Lücke hat die Gruppe am Fraunhofer ISE um Konstantin Ilgen jetzt geschlossen. Das Ergebnis seiner Studie, die er auf dem diesjährigen PV-Symposium im Bad Staffelstein präsentiert hat: Die Auswirkungen der Photovoltaik auf die Ökologie der Gewässer sind gering.
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Konkret hat er sich die Wasserqualität und auch den Bewuchs mit Wasserpflanzen der drei Seen angeschaut. Hier waren vor allem die Makrophyten von Interesse. Das sind die Wasserpflanzen, die in Ufernähe wachsen, Photosynthese betreiben und entsprechend lichtabhängig sind. Je weiter der Abstand vom Ufer ist, desto geringer ist der Bewuchs mit diesen Pflanzen.
Pflanzen kartiert
Dazu kamen noch unter anderem die Auswirkungen der Solaranlage auf die Wassertemperatur und eine chemische Analyse. Der Einfluss der Solaranlagen auf die Gewässer hängt unter anderem von der Struktur der Gewässer ab. So wurde die Solaranlage in der Schweiz auf einem Stausee gebaut, der ohnehin öfter geleert und danach wieder gefüllt wird. „Dessen ökologische Güte ist ohnehin nicht sehr gut“, erklärt Konstantin Ilgen. „In dem See in Deutschland haben wir eine größere Vielfalt an Pflanzen und Tieren gefunden.“
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So hat die Kartierung der Makrophyten in den Seen ergeben, dass diese nicht allzu weit in den See hineinwachsen. Insgesamt haben die Forscher 15 verschiedene Arten gezählt. Viele davon waren invasive Arten, die eigentlich gar nicht in den Seen wachsen. Selten waren sehr wertvolle Arten vorhanden.
Wasserqualität bleibt stabil
Auch die Wasserqualität leidet durch die Solaranlagen kaum. So liegt die Änderung der Wassertemperatur in den Seen in den Niederlanden und in Deutschland im Rahmen der Messungenauigkeiten, sie ist also nicht signifikant. Im See in der Schweiz haben die Wissenschaftler allerdings größere Abkühlungen festgestellt. Diese sind aber auch nicht auf die Solaranlage zurückzuführen, sondern auf den Zulauf von geschmolzenem Schnee aus den Bergen.
Wasser wird klarer
In dem Gewässer in Deutschland haben die Forscher sogar einen Rückgang der Trübung festgestellt. „Das liegt daran, dass sich an der Unterkonstruktion der Solaranlage viele Muscheln ansiedeln, die das Wasser filtern“, erklärt Konstantin Ilgen.
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Dies war relevant, da das untersuchte Gewässer ein Kiessee mit einem sedimentreichen Zufluss ist. Dadurch geraten viele Schwebstoffe in den See, wodurch sich weniger Pflanzen ansiedeln können. „Wir haben den natürlichen Zustand des Sees simuliert, was passiert, wenn keine Auskiesung stattfinden würde. In diesem Fall würden sich die Makrophytenansiedlung ausweiten“, sagt Ilgen.
Wassertiefe ist entscheidend
Die gesamten Ergebnisse der Studie können Projektierer nutzen, um bei der Planung die Anlage so zu platzieren, dass sie wenige Auswirkungen auf die Gewässerqualität haben oder diese sogar verbessern. Die Ergebnisse zeigen aber auch, dass die gesetzlichen Vorgaben keine wissenschaftliche Grundlage haben. „Denn wir haben die Makrophyten nur im Uferbereich gefunden“, sagt Ilgen. Dieser Bereich ist aber noch weit entfernt von den 40 Metern, die das Gesetz vorschreibt. „Hier wäre die Wassertiefe als Kriterium zielführender, weil diese das Ausschlaggebende bei der Besiedlung mit Makrophyten ist. Die 40 Meter Uferabstand ergeben dafür keinen Sinn“, sagt Konstantin Ilgen. (su)
