Solarparks / PV Freiflächenanlagen: Treiber der Energiewende?

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Die Sonne liefert uns eine schier unendliche Energiequelle – kostenlos und klimaneutral. Gerade jetzt bieten sich optimale wirtschaftliche Bedingungen für die Nutzung dieser natürlichen Ressource. Mit dem enormen Flächenpotenzial in Deutschland eröffnen sich vielversprechende Perspektiven für den Ausbau von Photovoltaik im großen Maßstab. 

Inhaltsverzeichnis

Was sind Solarparks?

Solarparks repräsentieren die Zukunft der großflächigen Stromerzeugung. Diese Photovoltaik-Großanlagen erstrecken sich über mehrere Hektar Land und unterscheiden sich fundamental von den bekannten Dachanlagen privater Haushalte. Statt auf Gebäuden oder an Fassaden installiert zu werden, nutzen Solarparks freie Flächen für die maximale Energiegewinnung. Dabei kommen zwei wesentliche Technologien zum Einsatz: klassische Freiflächenanlagen mit fest montierten Modulen sowie innovative nachgeführte Systeme, die dem Sonnenstand folgen und so die Energieausbeute optimieren.

 

Welche Arten von Solarparks gibt es?

Die Entwicklung von Solarparks hat in den letzten Jahren bemerkenswerte Innovationen hervorgebracht. Als „Schwergewichte“ unter den Photovoltaikanlagen präsentieren sie sich heute in verschiedenen zukunftsweisenden Ausführungen.

Neben den klassischen Freiflächenanlagen und Dachanlagen  haben sich besonders zwei innovative Konzepte etabliert: Die Agri-Photovoltaik, die Landwirtschaft und Energiegewinnung kombiniert, sowie schwimmende Solarparks, die neue Flächen auf Gewässern erschließen.

 

    Solarpark-Freiflächenanlagen

    Diese großen Anlagen werden auf weitläufigen Grundstücken installiert und erzeugen hohe Mengen an Strom, die ins öffentliche Netz eingespeist werden. Sie bieten hohe Skalierbarkeit und eine hohe Kapazität, was langfristig stabile Einnahmen gewährleistet.

    Später hohe Attraktivität für die Nachrüstung von Batteriespeicherlösungen, welche ebenfalls attraktive Renditen und Steuerabschreibungen bieten.

     

    Solar-Dachanlagen

    Diese sind meist kleiner und eignen sich für private Investoren nach dem gleichen Schema. Hier ist lediglich darauf zu achten, wer die Gebäude zur Verfügung stellt und dass die Statik und Stabilität auf 30 Jahre und mehr geprüft ist.

    Beide Ansätze bieten stabile Renditen und Steuererleichterungen, da die Investition als Wirtschaftsgut gilt, das abgeschrieben werden kann. Zusätzlich gibt es gesetzlich festgelegte Einspeisevergütungen, die das Investment besonders nach unten absichern.

     

    Quelle und Bildrechte: © Jan Oelker ; Fraunhofer ISE

    Schwimmende Solarparks

    Die Entwicklung schwimmender Photovoltaikanlagen eröffnet völlig neue Perspektiven für die Solarenergie. Ein Vorzeigeprojekt ist die 750-Kilowatt-Anlage auf einem Baggersee in Renchen. Mit einer Flächennutzung von nur zwei Prozent der Seefläche demonstriert diese Anlage das enorme Potenzial von Wasserflächen für die Solarstromerzeugung. Die Technologie gewinnt zunehmend an Bedeutung – bereits jetzt plant die EnBW-Tochter Erdgas Südwest zwei weitere Anlagen in Leimersheim mit einer Gesamtleistung von 1,5 Megawatt.

     

    Agri-Photovoltaik: Die innovative Doppelnutzung von Landwirtschaftsflächen

    Agri-Photovoltaik (Agri-PV) ermöglicht eine effiziente Doppelnutzung landwirtschaftlicher Flächen: Während unter den erhöhten Solarmodulen der normale Ackerbau stattfindet, wird darüber Solarstrom erzeugt. Diese innovative Lösung bietet gleich mehrere Vorteile: Sie minimiert Flächenkonkurrenzen, schafft zusätzliche Einnahmequellen für landwirtschaftliche Betriebe und treibt die Energiewende voran. Die Technologie gewinnt zunehmend an Bedeutung, was sich auch in der Gesetzgebung widerspiegelt. Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) klassifiziert Agri-PV-Anlagen als „besondere Solaranlagen“ und sieht künftig eine spezielle Einspeisevergütung im Rahmen von Innovationsausschreibungen vor. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und der Deutsche Bauernverband sehen darin einen wichtigen Schritt, fordern jedoch weitere Anpassungen der Rahmenbedingungen, etwa bei der Flächenauswahl und den Eigenverbrauchsmöglichkeiten.

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    Steigende Nachfrage: Digitalisierung, E-Mobilität und Wärmepumpen treiben den Strombedarf kontinuierlich nach oben. Gleichzeitig sorgen CO₂-Zertifikate und Netzausbau für steigende Strompreise - ideale Bedingungen für langfristige PV-Investments.

    Bedeutung der Solarparks für die Energiewende

    Die Dimensionen der Sonnenenergie sind beeindruckend: Täglich erreicht uns das 15.000-fache der weltweiten Energienachfrage in Form von Sonnenstrahlung. Diese gewaltige Ressource spielt eine Schlüsselrolle bei der Erreichung der deutschen Klimaziele. Bis 2030 sollen 80 Prozent des Bruttostromverbrauchs aus erneuerbaren Energien stammen.

    Um dieses ambitionierte Ziel zu erreichen, wurden die Ausbauziele für Photovoltaik im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2023 deutlich angehoben. Das Solarpaket 1 schafft nun den rechtlichen Rahmen für die praktische Umsetzung.

     

    Entwicklung von Solarparks in DE

    Der Photovoltaik-Markt erlebt derzeit einen beispiellosen Aufschwung. Eine Herausforderung stellt allerdings die starke Marktdominanz chinesischer Hersteller dar, die mit einem Marktanteil von über 80 Prozent die gesamte Wertschöpfungskette beherrschen.

    Die äußerst wettbewerbsfähigen Preise chinesischer Module und Wechselrichter haben viele deutsche Hersteller zur Aufgabe gezwungen. Um dieser Abhängigkeit entgegenzuwirken, arbeitet die Bundesregierung an Maßnahmen zur Stärkung der heimischen PV-Industrie.

    Warum die Strompreise steigen werden

    CO₂-Zertifikate und Klimapolitik

    Die EU hat den Preis für CO₂-Zertifikate in den letzten Jahren stark erhöht, und dieser Trend wird voraussichtlich anhalten. Kraftwerke und Unternehmen müssen für jede ausgestoßene Tonne CO₂ Zertifikate kaufen. Dies erhöht die Kosten für kohlenstoffintensive Stromerzeugung, was sich auf den Strompreis auswirkt. Da die EU weiterhin ihre Emissionsziele verschärft, werden CO₂-Zertifikate zu einem wesentlichen Kostenfaktor.

    (siehe auch: Umweltbundesamt)

    Der Ausstieg aus der Kohle- und Kernenergie in Deutschland führt dazu, dass alternative Energiequellen die Lücke schließen müssen. Dies bringt zusätzliche Investitionskosten für den Aufbau und die Stabilisierung von Solar- und Windenergie mit sich. Da diese Umstellung nicht sofort umsetzbar ist, erhöhen sich die Strompreise, um die Kosten für die Netzanpassung und Stabilisierung zu decken.

    Aktuelle Kennzahlen der deutschen Photovoltaik

    Die größten Solarparks in Deutschland 

    Solarpark Standort Leistung Fläche Besonderheiten
    Energiepark Witznitz Sachsen, südlich von Leipzig 650 MW 500 Hektar Über 1,1 Millionen Solarmodule; Strom für ca. 200.000 Haushalte.
    Solarpark Weesow-Willmersdorf Werneuchen, Brandenburg 187 MW 164 Hektar Strom für rund 50.000 Haushalte; erstes förderfreies Großprojekt.
    Solarpark Neuhardenberg Brandenburg 145 MW Ehem. Militärflughafen 2012 errichtet; Nutzung einer ehemaligen militärischen Fläche.
    Solarpark Senftenberg/Schipkau Brandenburg 168 MW Ehem. Tagebau Auf einem ehemaligen Braunkohletagebau errichtet; mehrere Bauphasen bis 2012.
    Solarpark Witznitz II Sachsen 650 MW 500 Hektar Modernste Technologie; 2024 ans Netz gegangen.

     Projektentwickler von Solarparks in Deutschland

    Projektentwickler Beschreibung
    BayWa r.e. AG Führender Entwickler von erneuerbaren Energieprojekten, abdeckend von Planung bis Realisierung.
    juwi GmbH Komplette Projektentwicklung sowie Planung, Bau und Betriebsführung von Solarparks.
    Energiekontor AG Über 30 Jahre Erfahrung in der Projektierung von Wind- und Solarparks, SDAX-gelistet.
    wpd GmbH Entwicklung großflächiger Freiflächen-Solarparks mit einer Pipeline von über 5.000 MWp.
    ib vogt GmbH Führender Solar-Projektentwickler mit über 40 GWp Projektpipeline und 2,9 GWp realisiert.
    VSB Holding GmbH Internationaler Anbieter für Windenergie- und Photovoltaiklösungen mit Sitz in Dresden.
    UKA Umweltgerechte Kraftanlagen GmbH & Co. KG Plant, baut und betreibt Wind- und Photovoltaikparks in Deutschland, Europa und Amerika.
    Vattenfall Realisierung innovativer Freiflächen-Solarprojekte wie Agri-Photovoltaik.
    Solarground GmbH Spezialisiert auf die Entwicklung, Planung und den Bau von Freiflächen-Solarparks.
    PNE AG Börsennotiertes Unternehmen mit über 25 Jahren Erfahrung in Windkraft- und PV-Projekten.
    EnBW Energie Baden-Württemberg AG Etablierter Energiekonzern mit umfassender Expertise in der Entwicklung von Solarparks.
    IBC SOLAR AG Spezialist für Photovoltaiklösungen mit über 40 Jahren Erfahrung in der Entwicklung von Solarprojekten.

    Die größten Solarparks der Welt

    Solarpark Standort Leistung Fläche Besonderheiten
    Ürümqi Solar Farm Xinjiang, China 3.500 MW 133 km² Produziert jährlich 6,1 Milliarden kWh; größte Solarfarm weltweit.
    Bhadla Solar Park Rajasthan, Indien 2.245 MW 57 km² Über 10 Millionen Solarmodule; Investition von über 1,3 Milliarden USD.
    Pavagada Solar Park Karnataka, Indien 2.050 MW 53 km² Erstreckt sich über 13.000 Acres; Investition von 2 Milliarden USD.
    Golmud CPV Solar Park Qinghai, China 2.200 MW 2,59 km² Betreiber: Suncore Photovoltaics; CPV-Technologie mit hoher Effizienz.
    Benban Solar Park Assuan, Ägypten 1.650 MW 37 km² 41 Einzelkraftwerke; versorgt über 420.000 Haushalte; Afrikas größte Solaranlage.

    Die Zukunft der Solarparks: Innovationen und Entwicklungen

     

    Intelligente Speicherlösungen

    Die wetterabhängige Verfügbarkeit von Solarenergie wird zunehmend durch moderne Batteriespeichersysteme ausgeglichen. Diese Innovation ermöglicht eine gleichmäßigere Netzeinspeisung und optimale Nutzung der erzeugten Energie. Ein vielversprechender Ansatz sind dabei Second-Life-Batteriespeicher, bei denen Akkus aus Elektrofahrzeugen eine zweite Nutzungsphase erhalten – ein wichtiger Beitrag zur Kreislaufwirtschaft im Energiesektor.

     

    Solar-Wind-Hybridparks

    Ein weiterer zukunftsweisender Trend ist die Kombination von Solar- und Windenergie auf einer Fläche. Diese Hybridparks nutzen natürliche Synergien: Während an sonnigen Tagen oft wenig Wind weht, herrscht bei bewölktem Wetter meist eine stärkere Luftbewegung. Diese sich ergänzenden Eigenschaften tragen zu einer stabileren und verlässlicheren Energieproduktion bei.

     

    Umweltbilanz moderner Solarparks

    Nach Angaben des Umweltbundesamtes ist die Umweltbilanz von Photovoltaikanlagen überzeugend:

    • Über eine 30-jährige Betriebsdauer entstehen 67 Gramm CO₂-Äquivalente pro Kilowattstunde
    • Im Vergleich zu konventioneller Stromerzeugung werden 694 Gramm CO₂-Äquivalente pro Kilowattstunde vermieden
    • Der resultierende Netto-Vermeidungsfaktor beträgt 627 Gramm CO₂-Äquivalente je Kilowattstunde

     

    Zusätzlich schaffen Solarparks wertvolle Biotope und fördern die lokale Artenvielfalt durch ungestörte Lebensräume.

    Aspekt Wert Beschreibung
    CO₂-Emissionen (PV-Anlage, Lebenszyklus) 67 g/kWh Emissionen über 30 Jahre, einschließlich Herstellung, Betrieb und Entsorgung.
    CO₂-Emissionen (Steinkohle- und Gaskraftwerke) 694 g/kWh Emissionen durch konventionelle Energieträger.
    Netto-Vermeidungsfaktor 627 g/kWh CO₂-Einsparung je Kilowattstunde durch Nutzung von Solarstrom.
    Biodiversitätsförderung Naturnahe Flächen Rückzugsräume für Flora und Fauna zwischen den Solarmodulen.
    Beitrag zur Umwelt Zusätzlich Förderung lokaler Biodiversität und Schutz von Lebensräumen.

    Flächenpotenzial und Ausbaumöglichkeiten

    Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) identifiziert noch erhebliche ungenutzte Flächenpotenziale. Eine Studie des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur zeigt:

    • Etwa 3.200 Quadratkilometer restriktionsfreie Freiflächen stehen zur Verfügung
    • Das technische Potenzial liegt bei mindestens 230 GW

     

    Rechtliche Rahmenbedingungen

    Das Solarpaket I, das am 16. Mai 2024 in Kraft trat, vereinfacht den PV-Ausbau wesentlich:

    • Die Aufhebung der Direktvermarktungspflicht bei Großanlagen
    • Eine verstärkte Förderung von Agri-PV und integrierten PV-Anlagen

    Die steigende Zahl förderfreier Großprojekte unterstreicht die zunehmende Wirtschaftlichkeit dieser Technologie im freien Markt.

    Flächeninanspruchnahme durch Photovoltaik-Freiflächenanlagen

    Aspekt Wert Beschreibung
    Flächenbedarf (2006) 4,1 ha/MW Pro Megawatt installierter Leistung.
    Flächenbedarf (2021) 1 ha/MW Durch höhere Modulleistung stark gesunken.
    Bereits genutzte Fläche (2021) 32.000 ha Gesamte Fläche aller PV-Freiflächenanlagen in Deutschland.
    Flächenverteilung (2021) 36 % Konversionsflächen, 30 % Ackerflächen Auch Verkehrsrandstreifen (8 %) enthalten.
    EEG 2023 Ausbauziel 215 GW bis 2030 Eine Verdreifachung der installierten Leistung.
    Zusätzliche Fläche bis 2030 63.000 ha Bei 50 % Ausbau auf Freiflächen.
    Gesamte benötigte Fläche 95.000 ha 0,3 % der Fläche Deutschlands oder 0,6 % der landwirtschaftlichen Fläche.
    PPA-Anlagen Ungebundene Flächenwahl Können ohne EEG-Förderung betrieben werden.

    Quelle der Daten: Umweltbundesamt

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    FAQs zu Solarparks

    Zum Abschluss finden Sie hier die häufigsten Fragen und Antworten zu Solarparks:

    Ein Solarpark ist eine großflächige Photovoltaik-Anlage, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandelt. Die Anlagen erstrecken sich typischerweise über mehrere Hektar Land und bestehen aus tausenden Solarmodulen. Diese Module wandeln Sonnenlicht mittels Halbleitertechnik direkt in Gleichstrom um, der durch Wechselrichter in netztauglichen Wechselstrom transformiert und ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird.

    Ein Solarpark mit einer Fläche von 10 Hektar erzeugt durchschnittlich 10 Megawatt Leistung, was dem jährlichen Strombedarf von etwa 3.000 Haushalten entspricht. Pro Hektar können dabei rund 1 Megawatt Leistung installiert werden. Die tatsächliche Stromerzeugung hängt von Faktoren wie Standort, Ausrichtung und verwendeter Technologie ab.

    Der Flächenbedarf für einen Solarpark beträgt aktuell etwa 1 Hektar (10.000 m²) pro Megawatt installierter Leistung. Dies ist dank technologischer Entwicklung deutlich effizienter als noch 2006, wo 4,1 Hektar pro Megawatt benötigt wurden. Ein typischer Solarpark von 20 Megawatt benötigt heute somit etwa 20 Hektar Fläche.

    Die durchschnittliche Lebensdauer eines Solarparks beträgt 30-40 Jahre. Die Solarmodule selbst haben eine garantierte Leistungsgarantie von 25-30 Jahren, wobei sie nach dieser Zeit noch etwa 80% ihrer ursprünglichen Leistung erbringen. Die technische Infrastruktur wie Wechselrichter wird typischerweise nach 15-20 Jahren erneuert.

     

    Die Investitionskosten für einen Solarpark betragen derzeit etwa 600.000 bis 800.000 Euro pro Megawatt installierter Leistung. Ein 10-Megawatt-Solarpark erfordert somit eine Investition von 6-8 Millionen Euro. Diese Kosten umfassen Module, Wechselrichter, Montagesysteme, Netzanbindung und Projektierung.

    Für einen Solarpark werden mehrere Genehmigungen benötigt:

    Ein Bebauungsplan der Gemeinde, eine Baugenehmigung, eine Netzanschlusszusage des Netzbetreibers sowie eine EEG-Anlagengenehmigung. Zusätzlich können Umweltverträglichkeitsprüfungen und spezielle Flächennutzungsänderungen erforderlich sein. Der Genehmigungsprozess dauert durchschnittlich 12-18 Monate.

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