Schwimmende Photovoltaikanlage in Renchen

1 Jahr Schwim­mende Photo­voltaik­anlage Renchen – eine Erfolgs­bilanz

Stromerzeugung √ľber Plan, keine Auswirkungen auf die Umwelt, wirtschaftlich sinnvoll – die Bilanz nach einem Jahr f√§llt bei der schwimmenden Photovoltaikanlage im badischen Renchen √§u√üerst positiv aus. Warum dieses Projekt so erfolgreich ist – hier alle Details.

Im Sommer 2019 hat Erdgas S√ľdwest die bis dato gr√∂√üte schwimmende Photovoltaikanlage Deutschlands auf einem Baggersee im badischen Maiwald bei Renchen (BW) in Betrieb genommen. Wie bei neuartigen technischen Projekten dieser Dimension √ľblich und verst√§ndlich, wurde das Projekt einer „Floating PV“ zu Beginn mit vielen Fragen und einer gewissen Skepsis begleitet. Die Bilanz nach einem Jahr zeigt: Die Bedenken erweisen sich letztlich als unbegr√ľndet. Es lief sogar alles besser als geplant, wie Hubert Grund, Betriebsleiter Baustoffwerke bei der Ossola GmbH, im Gespr√§ch best√§tigt.

Stromertrag: Viel höher als geplant

Die Solaranlage auf dem Baggersee des Kieswerks Ossola im badischen Renchen (Ortsteil Maiwald) verf√ľgt √ľber eine maximale Leistung von 749 kWpeak. Dieser technische Wert bedeutet, dass die 2.304 auf dem Baggersee auf einer Pontonkonstruktion schwimmenden und zusammengeschalteten Photovoltaik-Module unter optimalen Bedingungen diese maximale Leistung liefern. 

Auf der Basis entsprechender Erfahrungswerte mit √§hnlichen Anlagen in S√ľddeutschland wurde der erwartbare Ertrag auf 800.000 kWh Strom pro Jahr gesch√§tzt. 

Tats√§chlich war der Stromertrag der Anlage in Renchen erheblich h√∂her als geplant. 853.328 kWh wurden in den ersten 12 Monaten erzeugt. Zum gr√∂√üten Teil ist diese Steigerung wohl dem guten Wetter in dem Zeitraum geschuldet. Die Anzahl an Sonnenstunden lag im Sp√§tsommer 2019 und im ersten Halbjahr 2020 durchg√§ngig und teilweise erheblich √ľber dem langj√§hrigen Durchschnitt. (1)

Allerdings ist zu vermuten, dass es nicht unbedingt nur mit dem guten Wetter in diesem Zeitraum zusammenh√§ngt, dass die Anlage viel mehr Strom geliefert hat als prognostiziert. Auch die Position der Solarmodule knapp √ľber der Wasseroberfl√§che k√∂nnte dazu beitragen. Denn PV-Module liefern dann die h√∂chste Leistung, wenn die Umgebungstemperatur etwa 20 Grad betr√§gt. Die relative gleichbleibende Temperatur des Wassers in dem tiefen See tr√§gt also bei Hitze zur K√ľhlung und bei K√§lte zur Erw√§rmung bei. Die internen Berechnungen seitens Erdgas S√ľdwest ergeben jedenfalls, dass auch wetterbereinigt die Anlage im Vergleich zu Landanlagen einen Mehrertrag von rund 3-4% mit sich bringt. Woran das genau liegt, wird man beobachten m√ľssen.

Stromertrag der Schwimmenden Photovoltaikanlage in Maiwald (Renchen) in den ersten 12 Monaten nach Inbetriebnahme. Vergleich des geplanten und des tatsächlichen Ertrags.

Eigenverbrauch: Viel mehr als geplant

Ein wichtiger strategischer Vorteil bei der Standortwahl f√ľr diese Floating PV war von Beginn an der enge r√§umliche Zusammenhang von Stromerzeugung und Stromverbrauch. Der Strom, der mit der Anlage auf dem Baggersee erzeugt wird, kann direkt vor Ort vom Maschinenpark des Kieswerks genutzt werden. F√ľr die betriebswirtschaftliche Kalkulation der Anlage ist es zudem von zentraler Bedeutung, wie hoch der Anteil des im Eigenverbrauch genutzten Stroms ausf√§llt. Bei Inbetriebnahme rechnete man mit maximal zwei Drittel (66 %). Tats√§chlich lag die Eigenverbrauchsquote bei  75 %. Drei Viertel des erzeugten Sonnenstroms werden also gleich vor Ort verbraucht. Das spart volkswirtschaftliche Kosten bei der Infrastruktur. Das hei√üt, dass urspr√ľnglich geplant war, dass das Kieswerk etwa 530 MWh selbst verbraucht, geworden sind es etwa 650 MWh ‚Äď 22 % mehr als urspr√ľnglich geplant.

Des weiteren ergibt sich daraus die Frage, ob nicht die Quote noch weiter erh√∂ht werden k√∂nnte, wenn der Strombezug des Kieswerks sich an die Erzeugungszeiten anpasst. Dazu erkl√§rt Hubert Grund, Betriebsleiter Baustoffwerke bei der Ossola GmbH: ‚ÄěEine Anpassung unseres Kerngesch√§ftes durchzuf√ľhren, um m√∂glicherweise nochmals 2 ‚Äď 3 % rauszuholen, ist aktuell kein Thema, da Aufwand und Nutzen nicht in sinnvoller Relation stehen. Sofern wir unsere Anlage erweitern, ist eine weitere Optimierung auch in Bezug auf unser operatives Gesch√§ft sicher eine Option, die wir simulieren werden.‚Äú

CO2-Einsparung: Viel mehr als geplant

Ziel der aktuellen Energiepolitik ist die Dekarbonisierung der Energieversorgung. Wir haben in diesem Blogartikel detailliert erl√§utert, was die Dekarbonisierung genau bedeutet. Im Kern geht es darum, private und gewerbliche Stromverbraucher mit klimaneutraler Energie zu versorgen. Im Fall des Kieswerks soll eben die Produktion von Baustoffen m√∂glichst klimaneutral organisiert werden, indem Bagger, F√∂rderb√§nder und Aufbereitungsanlagen mit Strom aus erneuerbarer Energie versorgt werden. In der Planungsphase wurde errechnet, dass durch die PV-Anlage auf dem Baggersee etwa 560 Tonnen CO2 pro Jahr durch das Kieswerk eingespart werden. Dieser Wert ist nun deutlich gestiegen – auf Grund der erfolgreicheren Stromerzeugung sowie der besser als geplanten Eigenverbrauchsquote. 

Die Finanzen: Es lohnt sich

Investitionen m√ľssen sich lohnen, sonst werden sie nicht get√§tigt. Dass sich eine Solaranlage mittelfristig lohnt ‚Äď auch ohne staatliche F√∂rderung und in unseren Breitengraden ‚Äď ist l√§ngst erwiesen. Die Frage ist nur, wie schnell sich die Anlage amortisiert. Hubert Grund: ‚ÄěF√ľr eine detaillierte Aussage ist es hier noch zu fr√ľh. Hier spielen ja auch noch unsere aktuellen Bezugsvertr√§ge eine Rolle in der Gesamtkalkulation. Man kann jedoch festhalten, dass die prognostizierten Einsparungen von 10 % sehr realistisch sind und wir hinsichtlich der Amortisationszeiten der Anlage von 8 bis 10 Jahren auf Kurs sind. Auch wenn wir als Pilotanlage das Projekt mit der Erdgas S√ľdwest realisiert haben, muss f√ľr uns ein solches Projekt auch wirtschaftlich tragf√§hig sein und dies ist nach bisheriger Beurteilung absolut gegeben.‚Äú

Hubert Grund vor der Schwimmenden Photovoltaikanlage in Renchen (Quelle: Ossola GmbH)

Umwelt: Biotop unbelastet

In der √Ėffentlichkeit wird die Frage, ob eine PV-Anlage auf einem Gew√§sser sich negativ auf dessen Qualit√§t als Biotop oder Naherholungsgebiet auswirkt, oft gestellt. Zur Beurteilung des Sachverhalts kann man zun√§chst feststellen, dass es sich bei Baggerseen an Kieswerken um gewerblich intensiv genutzte Fl√§chen handelt. Diese sind f√ľr die √Ėffentlichkeit nicht zug√§nglich und jeglicher Aufenthalt am oder gar im Gew√§sser streng verboten – aus Sicherheitsgr√ľnden. Einen Wert als Naherholungsgebiet haben solche k√ľnstlichen Seen also nicht. 

Verbote beeindrucken allerdings die Natur wenig und daher entwickeln sich auch Baggerseen zum Lebensraum f√ľr Fische, V√∂gel, Pflanzen, Insekten usw. Die Auswirkungen der schwimmenden PV-Anlage auf deren Wohlbefinden wurde vorab in entsprechenden Gutachten und Verfahren bei den staatlichen Aufsichtsbeh√∂rden gepr√ľft und als unbelastend beurteilt. 12 Monate sp√§ten k√∂nnen diese Gutachten nur best√§tigt werden. ‚ÄěBisher lassen sich hier keine Ver√§nderungen beobachten. Auch in der Vergangenheit sind wir in Bezug auf unser Gew√§sser immer in √úberpr√ľfungszyklen und hier lassen sich keine Auswirkungen feststellen. Sicher muss man auch ber√ľcksichtigen, dass mit 2 % Fl√§chenbelegung, m√∂gliche Auswirkungen als gering einzusch√§tzen sind. Die Erdgas S√ľdwest wird dies aber weiter begleiten und so soll in Zukunft auch im Rahmen limnologischer Untersuchungen die Anlage im Sinne Verschattung der Seefl√§che, Algenbildung und Fischpopulation eine Dokumentation stattfinden. Dies wird sicher auch in Bezug auf weitere Anlagen interessant sein, um hier auf Basis der Referenzanlage Ableitungen zu treffen.‚Äú, sagt Hubert Grund.

Die wichtigsten Community-Fragen rund um die schwimmende Photovoltaikanlage haben wir in diesem Artikel beantwortet.

Foto der schwimmenden PV-Anlage in Renchen
Detail der schwimmenden PV-Anlage in Renchen. Man sieht die Zuf√ľhrung der Kabel √ľber der Wasseroberfl√§che.

Anlage ist sturmfest

Solarmodule durchlaufen anspruchsvolle Labortests, in denen extreme Wetterbedingungen simuliert werden. Frost, Hitze, Wind – die Anlagen m√ľssen 20 bis 30 Jahre jedem Wetter standhalten. Bei der Anlage in Renchen kommt hinzu, dass diese auf dem Wasser schwimmt, also auf einem beweglichen Untergrund. Fazit nach einem Jahr: Auch Sturm, Hagel und Hitze hat die Anlage schadlos √ľberstanden. So fegte im Februar 2020 der Sturm Sabine mit orkanartigen Windst√§rken von 10 bis 11 (√ľber 100 km/h Windgeschwindigkeit) √ľber den See. In Mitleidenschaft wurde dabei nur die Abdeckung der Wechselrichter an Land gezogen. Deren Dach wurde verbogen, was schnell zu reparieren war. Die Module schwankten sanft in den Wellen, das war alles.


Interview Boris Heller

Boris Heller ist Leiter der Projektentwicklung Floating PV bei Erdgas S√ľdwest. Im Interview mit dem PV Magazine kl√§rt er auf, warum sich schwimmende Photovoltaik-Anlagen heute bereits lohnen.


Nur minimale Verschmutzung feststellbar

Da die Anlage sich in der offenen Landschaft befindet und sich auch Vogelpopulationen des Sees bedienen, stand immer die Frage im Raum, ob es zu Verschmutzungen der Solarfl√§chen kommt, die die Leistung der Anlage mindern. Nach Beobachtung von Hubert Grund haben sich solche Bef√ľrchtungen nicht bewahrheitet: ‚ÄěHier kann man festhalten, dass sich in unserer Region das Thema Schmutz durch Enten oder Schw√§ne sowie V√∂gel absolut in Grenzen hielt. Wir hatten punktuell an den Seiten ein paar verschmutzte Module, welche mit einer B√ľrste schnell wieder gereinigt waren. Somit hatten wir was Reinigungsarbeiten etc. betrifft, kaum Probleme mit der Anlage. Sicher spielt Staubentwicklung bei uns vor Ort eine Rolle, allerdings muss man auch hier sagen, dass sich dies auf die Modulleistung nicht ausgewirkt hat und hier der √ľbliche Regen im Sinne der Selbstreinigung absolut ausreichend war.‚Äú

Fazit: Floating PV ist nachhaltig und funktioniert besser als gedacht

Ertr√§ge √ľber Plan, keine Auswirkungen auf die Umwelt, wirtschaftlich erfolgreich – die Bilanz nach einem Jahr f√§llt bei der Schwimmenden Photovoltaik-Anlage im badischen Renchen √§u√üerst positiv aus. Offenbar so positiv, dass dieses Beispiel nach Beobachtungen von Hubert Grund Schule macht: ‚ÄěSicher sp√ľren wir auch bei vielen Anfragen von Kollegen die uns erreichen, dass man zun√§chst einmal beobachten wollte, wie sich die Anlage bei uns dann im Betrieb auch verh√§lt. Gleichzeitig h√∂re ich in den Gespr√§chen absolut, dass viele konkret solche √úberlegungen vertiefen und bereits in Gespr√§chen sind. Nicht nur f√ľr uns als Betreiber sondern auch in Verbindung mit der Kommune ist dies einfach eine sch√∂ne M√∂glichkeit das Thema Energiewende mitzugestalten.‚Äú

Infografik Bilanz schwimmende PV Renchen
Bilanz: 1 Jahr schwimmende Photovoltaikanlage auf dem Baggersee eines Kieswerks in Renchen.

Interesse geweckt? Hier erfahren Sie mehr dar√ľber, mit welchen PV-L√∂sungen Sie als Unternehmen Stromkosten sparen und CO2 einsparen k√∂nnen.

Belege
(1) https://www.wetterkontor.de/de/wetter/deutschland/monatswerte-station.asp?id=10803

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