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Was ist eigentlich Floating-PV?
Darum geht’s: Als schwimmende PV-Anlagen (oder „Floating-PV-Anlagen“) werden auf Wasserflächen betriebene Photovoltaikanlagen bezeichnet, die am Gewässergrund und Ufern verankert sind.
Die Sommersonne scheint über der sächsischen Lausitz. Ein paar Fische haben sich in der Mittagshitze ein schattiges Plätzchen im Baggersee bei Lohsa gesucht. Den Schatten dafür spenden ihnen schwimmende Photovoltaikmodule, die Sonnenenergie in Strom umwandeln und an Land weiterleiten, wo er ins Netz eingespeist werden kann. Nicht nur die Fische im Mortkasee sind angetan von ihrem neuen Schattenspender, auch der Wasserhaushalt des Sees profitiert, denn wo Schatten ist, verdunstet weniger Wasser.
Noch sind solche sogenannten Floating-PV-Anlagen eine wenig verbreitete Form der Solarenergienutzung in Deutschland, ihr Potenzial jedoch ist groß, wie Forschende des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und von RWE jetzt bestätigt haben. Im Projekt PV2FLOAT hatten sie zuvor untersucht, in welchem Umfang auf Gewässern installierte Photovoltaikanlagen zukünftig dazu beitragen können, die Nutzung der Solarenergie in Deutschland auszubauen. Das Wissenschaftsteam der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg hatte als dritter Partner gewässerökologische Aspekte betrachtet. Das Projekt wurde mit rund 2 Millionen Euro im Energieforschungsprogramm des BMWE gefördert.
Neuer Leitfaden bündelt Empfehlungen für Floating-PV
Die gemeinsamen Projekterkenntnisse sind jetzt im Leitfaden „Floating-PV: Nachhaltige Energieerzeugung auf dem Wasser“ nachzulesen. Er liefert Empfehlungen für die Praxis und Informationen zum Potenzial schwimmender Photovoltaikanlagen, zum aktuellen Technologiestand und zum rechtlichen Rahmen. Zudem enthält der Leitfaden Hinweise zur Planung und zum Betrieb von Floating-PV-Anlagen und analysiert deren Nachhaltigkeitspotenzial.
Floating-PV-Anlage auf einem Baggersee bei Ulm. © Fraunhofer ISE
Mehr als 6.000 künstliche Seen mit jeweils mindestens einem Hektar Fläche gibt es nach Angaben der Forschenden. Zusammengenommen ergeben sie mehr als 90.000 Hektar Wasserfläche. Laut Daten des Marktstammdatenregisters werden derzeit auf deutschen Gewässern Photovoltaikanlagen mit einer Spitzenleistung von insgesamt rund 44 Megawatt betrieben. Neue schwimmende Anlagen mit einer kombinierten Leistung von mehr als 79 Megawatt befinden sich aktuell in der Genehmigungs- oder Konstruktionsphase.
Floating-PV-Anlagen bieten im Vergleich zu herkömmlichen Photovoltaikanlagen den Vorteil, dass sie keine neuen Landflächen benötigen und damit nicht mit anderen Nutzungsformen um Flächen konkurrieren. Sie eignen sich für verschiedene Wasserflächen wie Seen, ruhige Meeresbuchten, geflutete Tagebauflächen und Kiesgruben. Die Anlagen sind auf Schwimmkörpern installiert, die am Grund des Gewässers oder am Rand des Ufers verankert werden. Durch die Installation auf einer Wasserfläche kühlt die entstehende Verdunstungskälte die Photovoltaikmodule und ermöglicht so eine höhere Stromproduktion. Der Netzanschlusspunkt für die Anlagen liegt an Land. Montage und Servicebetreuung der Anlagen sind jedoch aufwändiger als bei den meisten Landanlagen.
Viele künstliche Seen eignen sich für Floating PV-Anlagen
Auf Basis strenger technischer, wirtschaftlicher und ökologischer Kriterien wurde im Forschungsprojekt untersucht, auf welchen künstlichen Gewässerflächen Floating-PV-Anlagen technisch umsetzbar sind. Maximal 15 Prozent einer Gewässeroberfläche dürfen in Deutschland mit Photovoltaikanlagen bedeckt werden, wobei die Anlagen gleichzeitig einen Abstand von mindestens 40 Metern zum Ufer einhalten müssen.
Die analysierten Seen sind zu mehr als zwei Dritteln Kiesgruben, die sich größtenteils in Sachsen und Baden-Württemberg befinden, daneben wurden auch Stauseen, Rückhaltebecken, Talsperren und Bergbauseen untersucht. Neu entstehende Gewässerflächen, wie etwa im Lausitzer oder im Mittelrheinischen Braunkohlerevier, berücksichtigt die aktuelle Untersuchung nicht. Auch solche Gebiete bilden zukünftig weitere potenzielle Nutzungsflächen für schwimmende Photovoltaikanlagen.
Im Ergebnis sahen die Forscherinnen und Forscher ein großes wirtschaftlich-praktisch erschließbares Potenzial, das (je nach Ausrichtung der Solarmodule) 1,8 bis 2,5 Gigawatt Photovoltaikleistung beträgt, die mit auf künstlichen Seen installierten Anlagen in Deutschland erzielt werden könnte. Ein schönes Praxisbeispiel ist die weltweit erste vertikale Floating-PV-Anlage, die im Oktober 2025 auf einem Baggersee im bayrischen Starnberg in Betrieb gegangen war. Durch die geringere Bedeckung der Wasseroberfläche im Vergleich zu klassischen Floating-PV-Systemen könnte diese Technologie auch für kleinere Gewässer eine Option werden.