32 PRAXIS Mit schwimmenden Solaranlagen Kosten sparen und Potenziale heben SANDGEWINNUNG und Floating-PV-Anlage vertragen sich gut, wie das integrierte Projekt „Bomhofsplas“ in den Niederlanden zeigt. Dass der Anteil an erneuerbarer Energie in den nächsten Jahren stark gesteigert werden muss, ist unstrittig. Doch kann es mitunter eine Herausforderung sein, geeignete Flächen für Photovoltaikanlagen zu finden, ohne mit anderen Flächennutzungen zu konkurrieren. Künstliche Standgewässer in Steinbrüchen und Kiesgruben oder Speicher- und Baggerseen können große Flächen zur grünen Stromproduktion mit modernen Floating-PV-Anlagen, also schwimmenden Solarkraftwerken, bereitstellen. Hier ergeben sich interessante Investitionsmöglichkeiten für Unternehmen, die über entsprechende Wasserflächen verfügen. Betriebe können sich durch Eigennutzung des grünen Stroms von steigenden Energie- und CO 2 -Preisen der nächsten Jahre unabhängig machen. Der Beitrag beschreibt das Potenzial sowie die Vorteile der Technologie auch für Betriebe der Roh- und Baustoffindustrie. Die Energiewende stellt unsere Gesellschaft in den nächsten Jahren vor große Herausforderungen. Bis zu 500 Gigawatt Photovoltaik-Leistung sind allein in Deutschland nötig – eine Verzehnfachung der derzeit existierenden Erzeugungsleistung –, um eine Erzeugungslücke zu vermeiden. Doch gerade in dicht besiedelten Regionen oder in Bezug auf Agrarflächen kann der Ausbau an Grenzen stoßen. Hier können schwimmende Solaranlagen eine Möglichkeit sein, Flächennutzungskonflikte zu entschärfen. Schwimmende PV-Anlagen gibt es in Asien schon seit Jahren in größerem Maßstab. In Europa ist diese Technologie noch relativ jung. Führend sind die Niederlande, wo der staatlich subventionierte Markt bis 2023 voraussichtlich auf 2 GW anwachsen wird. Floating-PV hat großes Potenzial. Künstliche Wasserflächen wie Bagger-, Stau- oder Speicherseen, die ihren Besitzern ansonsten kaum finanzielle Erträge bringen, erhalten eine neue wirtschaftliche Nutzung. In Deutschland gibt es rund 4500 künstliche Standgewässer, die größer als 10 ha sind. Wenn nur 10 % der Fläche künstlicher Seen, welche nach Berücksichtigung sämtlicher Ausschlusskriterien wie Natur- und Landschaftsschutz, Erholung/Freizeitaktivitäten etc. übrig bleiben, für Floating-PV genutzt würden, läge das Potenzial in Deutschland bereits bei über 2 GWp. Damit könnten etwa 410.000 Haushalte mit Solarstrom versorgt und rund 1,1 Mio. t CO 2 pro Jahr eingespart werden. Große und mittelständische Betriebe wie Kies- und Sandwerke mit künstli- GESTEINS Perspektiven 8 | 2021
PRAXIS 33 chen Seen können durch die Floating- PV-Technologie neuen Nutzen aus ihren Wasserflächen ziehen und so ein riesiges ungenutztes Potenzial für die Energiewende heben. Man unterscheidet zwischen Eigenverbrauchs- und Großanlagen, also fremdbetriebene Anlagen auf verpachteten Wasserflächen. Eigenverbrauchsanlagen sind bereits ab etwa 1 ha Wasserfläche wirtschaftlich möglich, was in etwa 750 kWp entspricht (kWp = Kilowatt Peak, d. h. die elektrische Leistung der Solarzellen unter Idealbedingungen). Eigenverbrauchsanlagen schaffen Unabhängigkeit BayWa r.e. plant und errichtet auf Wunsch eine optimale wirtschaftliche Lösung für die Eigenverbrauchsanlage. Der damit erzeugte Solarstrom wird vom Unternehmen zum Betrieb seiner Maschinen und Anlagen genutzt. Mit dem Eigenstrom lässt sich ein Großteil des jährlichen Strombedarfs eines Sand- und Kieswerks decken. Die Wirtschaftlichkeit von Eigenverbrauchsanlagen ist abhängig von: Stromverbrauch: Ziel der Solaranlage sollte ein möglichst hoher Eigenverbrauch sein, denn überschüssigen Solarstrom ins Netz einzuspeisen, lohnt sich wirtschaftlich kaum. Dazu muss die Anlagengröße auf den jährlichen Stromverbrauch dimensioniert werden. Mit entsprechenden Analysen wird die optimale Anlagengröße ermittelt. Für die Einstiegsanlagengröße von 750 kWp wird ein Stromverbrauch von mindestens 700 MWh pro Jahr benötigt. Strompreis: Je höher der Strompreis des Kunden ist, desto höher sind die Einsparungen. Individuelle Gegebenheiten vor Ort: Die individuellen Gegebenheiten werden gemeinsam mit dem Kunden analysiert. Dabei werden für jedes Projekt die Bedingungen vor Ort geprüft wie z. B. Anforderungen des Netzbetreibers, Anschlusskosten und gegebenenfalls Ertüchtigung der Niederspannungs- oder Mittelspannungsanlage sowie Floating-PV-spezifische Themen wie Pegelschwankungen, mögliche Verankerung oder Schnee- und Windlasten. Aktuell liegen die Amortisationszeiten einer Eigenverbrauchsanlage je nach den Bedingungen bei etwa fünf bis neun Jahren. Wasserflächen für Floating-PV verpachten Eine attraktive Alternative zur Eigenverbrauchsanlage bietet sich Unternehmen, die über Wasserflächen von 10 ha und mehr verfügen. Betriebe können die Wasserflächen, die nicht für ihre Produktion oder eine eigene PV-Anlage benötigt werden, langfristig (mindestens 20 Jahre) an Generalunternehmer wie die BayWa r.e. verpachten. Auf diesen gepachteten Wasserflächen errichten und betreiben diese dann eine entsprechend dimensionierte Floating-PV-Großanlage in Eigenregie und zahlen jährliche Pachtgebühren an den Besitzer der Wasserfläche. Auch eine Kombination aus Eigenverbrauchsanlage und Verpachtung ist möglich. Der Generalunternehmer errichtet eine Großanlage, wovon ein kleinerer Teil, z. B. 750 kWp, als Eigenverbrauchsanlage für den Eigentümer genutzt wird. Der Kunde finanziert einen Teil der Kosten für seine Eigenverbrauchsanlage durch die Verpachtung seiner Wasserfläche für die Großanlage. Durch diese „Quersubventionierung“ verringert sich die Höhe seiner Investitionen und seine Amortisationszeiten werden deutlich reduziert. Die Eigenverbrauchsanlage ist Eigentum des Kunden, während die Großanlage im Besitz des Projektentwicklers bleibt. Kunden mit mehreren Standorten können auch über ein PPA (Power Purchase Agreement, deutsch Stromabnahmevertrag) mit Grünstrom aus der Großanlage versorgt werden. Somit kann mit einer Großanlage der CO 2 - Fußabdruck unternehmensweit reduziert werden. 10 % Bedeckung aller künstlichen Seen in Deutschland entspräche >2 GWp unter Berücksichtigung aller Anschlusskriterien wie Natur- und Landschaftsschutz, Erholungsgebiete, etc. 410.000 durchschnittliche deutsche Haushalte könnten mit landneutralem Strom versorgt werden 1,1 Millionen Tonnen CO 2 könnten pro Jahr eingespart werden 1,6–5,5 GW Floating-PV-Potenzial bieten alleine die deutschen Braunkohlentagebauseen (Fraunhofer ISE) UNGENUTZTES POTENZIAL? Die stärkere Nutzung von künstlichen Standgewässern könnte für Abhilfe sorgen. Grafik und Fotos: BayWa r.e. 8 | 2021 GESTEINS Perspektiven
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