Wie schwimmende Photovoltaik weltweit für Aufsehen sorgt

Aufbauend auf dem mäßigen Erfolg schwimmender Photovoltaikanlagen auf Seen und Stauseen weltweit in den letzten Jahren bieten Offshore-Projekte eine neue Chance für Entwickler, insbesondere wenn sie in unmittelbarer Nähe von Windparks errichtet werden.

George Heynes untersucht, wie sich der Sektor von Pilotinitiativen zu kommerziell rentablen Großprojekten entwickelt und skizziert sowohl die Aussichten als auch die bevorstehenden Hürden. Weltweit gewinnt Solarenergie als variable, in unterschiedlichen Regionen einsetzbare erneuerbare Energiequelle zunehmend an Bedeutung.

Eine der neuesten und möglicherweise bedeutendsten Methoden zur Nutzung von Solarenergie rückt nun in den Vordergrund. Schwimmende Photovoltaikanlagen (FPV) in Offshore- und küstennahen Gewässern könnten sich zu einer bahnbrechenden Technologie entwickeln, die erfolgreich lokale grüne Energie in Gebieten erzeugt, die derzeit durch geografische Beschränkungen eingeschränkt sind.

Schwimmende PV-Module funktionieren grundsätzlich wie landgestützte Systeme. Wechselrichter und Anlage sind auf einer schwimmenden Plattform montiert, und die Combiner-Box sammelt nach der Erzeugung Gleichstrom, der anschließend vom Solarwechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wird.

Schwimmende Photovoltaikanlagen können in Meeren, Seen und Flüssen eingesetzt werden – also an Orten, wo der Netzausbau schwierig ist. Regionen wie die Karibik, Indonesien und die Malediven könnten von diesem Ansatz erheblich profitieren. In Europa wurden Pilotprojekte umgesetzt, wo die Technologie als ergänzende erneuerbare Energiequelle im Rahmen der Dekarbonisierung weiter an Bedeutung gewinnt.

Die globalen Auswirkungen schwimmender Photovoltaik

Ein wesentlicher Vorteil schwimmender Offshore-PV-Anlagen besteht darin, dass sie neben etablierten Technologien bestehen können und so die Produktion erneuerbarer Energien an bestehenden Standorten steigern.

Wasserkraftwerke können schwimmende Offshore-PV-Anlagen integrieren, um die Projektkapazität zu erhöhen. Der Bericht der Weltbank „Where Sun Meets Water: Floating Solar Market Report“ zeigt, dass Solarkapazitäten die Stromerzeugung des Projekts steigern und auch bei Niedrigwasser helfen können, indem sie es Wasserkraftwerken ermöglichen, von einem Grundlastbetrieb auf einen Spitzenlastbetrieb umzuschalten.

Der Bericht zeigt auch andere positive Aspekte des Einsatzes schwimmender Offshore-PV auf, darunter das Potenzial der Wasserkühlung zur Verbesserung des Energieertrags, die Verringerung oder Beseitigung der Verschattung der Module durch die Umgebung, die Vermeidung großer Standortvorbereitungen und die relativ einfache Installation und Bereitstellung.

Wasserkraft ist nicht die einzige erneuerbare Energiequelle, die von schwimmenden Offshore-PV-Anlagen profitieren könnte. Offshore-Windparks können mit schwimmenden Offshore-PV-Anlagen kombiniert werden, um die Produktivität dieser ausgedehnten Meeresstrukturen zu maximieren.

Dieses Potenzial hat großes Interesse an den zahlreichen Windparks in der Nordsee geweckt, die ideale Bedingungen für die Entwicklung schwimmender Offshore-PV-Anlagen bieten.

Allard van Hoeken, CEO und Gründer von Oceans of Energy, erklärte: „Wir glauben, dass die Kombination von schwimmender Offshore-PV mit Offshore-Windenergie eine deutlich schnellere Projektentwicklung ermöglicht, da die Infrastruktur bereits vorhanden ist. Dies unterstützt die Weiterentwicklung der Technologie.“

Hoeken fügte hinzu, dass die Integration von Solarenergie in bestehende Offshore-Windparks allein in der Nordsee erhebliche Mengen an Energie liefern könnte.

„Die Kombination von Offshore-PV und Offshore-Wind bedeutet, dass nur 5 Prozent der Nordsee problemlos 50 Prozent des jährlichen Energiebedarfs der Niederlande decken könnten.“

Dieses Potenzial unterstreicht die Bedeutung der Technologie für die gesamte Solarindustrie und für Länder, die auf kohlenstoffarme Energiesysteme umsteigen.

Ein großer Vorteil schwimmender Photovoltaikanlagen auf See ist der große verfügbare Platz. Die Ozeane bieten riesige Flächen, die sich für diese Technologie eignen, während an Land ein intensiver Wettbewerb um Flächen herrscht. Schwimmende Photovoltaikanlagen könnten zudem die Bedenken hinsichtlich der Nutzung landwirtschaftlicher Flächen für Solarparks zerstreuen, ein Problem, das in Ländern wie Großbritannien zunehmend an Bedeutung gewinnt.

Chris Willow, Leiter der Entwicklung schwimmender Windkraftanlagen bei RWE Offshore Wind, stimmt dem zu und betont das große Potenzial der Technologie.

„Offshore-Photovoltaik hat das Potenzial, eine spannende Weiterentwicklung der Onshore- und Seeufer-Technologien zu sein und neue Möglichkeiten für die Solarstromerzeugung im Gigawatt-Maßstab zu eröffnen. Durch die Vermeidung von Flächenknappheit eröffnet diese Technologie Zugang zu neuen Märkten.“

Wie Willow anmerkte, umgeht Offshore-PV durch die Möglichkeit der Energieerzeugung auf See Probleme mit der Landverfügbarkeit. Wie Ingrid Lomelde, leitende Schiffsbauingenieurin bei Moss Maritime (einem norwegischen Ingenieurbüro für Offshore-Entwicklung), erwähnte, ist die Technologie besonders für kompakte Stadtstaaten wie Singapur relevant.

Für jedes Land mit begrenztem Platz für die terrestrische Energieerzeugung ist das Potenzial für schwimmende Offshore-Photovoltaikanlagen enorm. Singapur ist ein Paradebeispiel. Ein wesentlicher Vorteil ist die Möglichkeit, Strom in der Nähe von Aquakulturanlagen, Öl- und Gasproduktionsanlagen oder anderen energieintensiven Betrieben zu erzeugen.

Dieser Aspekt ist von entscheidender Bedeutung. Die Technologie könnte Mikronetze für isolierte Gebiete oder Einrichtungen schaffen, die nicht an das öffentliche Stromnetz angeschlossen sind. Dies unterstreicht ihr Potenzial für Archipelstaaten, die vor der Herausforderung stehen, ein einheitliches nationales Stromnetz aufzubauen.

Südostasien, insbesondere Indonesien, könnte davon stark profitieren. Die Region verfügt über zahlreiche Inseln und Landstriche, die für die Solarenergienutzung weniger geeignet sind, aber über ein ausgedehntes Netz von Gewässern und Ozeanen.

Die Dekarbonisierungseffekte der Technologie könnten über nationale Stromnetze hinausgehen. Francisco Vozza, Chief Commercial Officer des schwimmenden Photovoltaik-Entwicklers Solar-Duck, betonte dieses Marktpotenzial.

„Wir beobachten erste kommerzielle und vorkommerzielle Projekte an europäischen Standorten wie Griechenland, Italien und den Niederlanden. Aber auch anderswo, beispielsweise in Japan, auf den Bermudas, in Südkorea und in Südostasien, bieten sich Chancen. Es gibt zahlreiche Märkte, und wir stellen fest, dass aktuelle Anwendungen dort bereits kommerziell rentabel sind.“

Diese Technologie birgt das Potenzial, die Kapazität erneuerbarer Energien in der Nordsee und anderen Meeresregionen drastisch zu erhöhen und die Energiewende deutlich zu beschleunigen. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen jedoch noch einige Herausforderungen und Hindernisse bewältigt werden.