Photovoltaik in Deutschland
In Deutschland wächst der Bedarf an erneuerbaren Energien stetig und Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) spielen eine zentrale Rolle in der Energiewende. Doch es stellt sich die Frage: Gibt es in Deutschland überhaupt ausreichend geeignete Flächen für den Ausbau der Solarenergie? Und gefährden Photovoltaikanlagen so etwa ökologisch wertvolle Flächen? In diesem Artikel beantworten wir diese Fragen und zeigen, wie Freiflächen Photovoltaik sogar zur Renaturierung und zum Schutz der Umwelt beitragen können.
Gibt es in Deutschland genug Flächen für Photovoltaik?
In Deutschland gibt es genügend Flächen für Photovoltaikanlagen (PV), und zwar ohne größere Konflikte mit Landwirtschaft oder Naturschutz. Ein wichtiges Konzept, um das Potenzial der Flächen optimal zu nutzen, ist die Integration von PV-Anlagen. Damit werden Flächen doppelt genutzt, zum Beispiel durch die Kombination von Landwirtschaft und Freiflächen Photovoltaik. So können PV-Anlagen auf landwirtschaftlichen Flächen, künstlichen Seen, Dächern, Parkplätzen oder sogar an Verkehrswegen eingesetzt werden, ohne zusätzliche Flächen zu verbrauchen.
Für die Energiewende ist es wichtig, verschiedene Anwendungsmöglichkeiten für PV schnell zu testen und zu fördern, um durch Skalierung und Erfahrung die Kosten zu senken. Um dabei die richtigen Schwerpunkte zu setzen und sinnvolle Investitionen zu lenken, ist es hilfreich, das mögliche Ausmaß des Photovoltaik-Ausbaus systematisch zu erfassen. Drei verschiedene Potenzialbegriffe helfen dabei, die Eignung von Flächen aus unterschiedlichen Perspektiven zu bewerten:
- Theoretisches Potenzial: Die maximal mögliche Nutzung aller verfügbaren Flächen.
- Technisches Potenzial: Diese Art geht vom theoretischen Potenzial aus und berücksichtigt zusätzlich technische Einschränkungen, wie zum Beispiel vorhandene Netzanschlüsse oder grundlegende Gebäudestatistiken. Berücksichtigt technische Einschränkungen.
- Wirtschaftlich-praktisches Potenzial: Berücksichtigt zusätzlich auch ökonomische, soziale und rechtliche Bedingungen und zeugt so, was unter realistischen Bedingungen tatsächlich umsetzbar ist
Im Folgenden betrachten wir das theoretische Flächenpotenzial und klopfen systematisch unterschiedliche Arten der Flächennutzung auf ihr theoretisches PV-Potenzial ab. Von der Doppelnutzung landwirtschaftlicher Flächen über die Nutzung bereits versiegelter Flächen durch Gebäude oder Parkplätze bis zu Golfplätzen und Moorlandschaften schauen wir uns die unterschiedlichsten Möglichkeiten für den Ausbau der Solarenergie an.
Flächennutzung von Photovoltaik
Die landwirtschaftlich genutzte Fläche in Deutschland beträgt etwa 17 Millionen Hektar. Mit Agri-Photovoltaik (Agri-PV) kann ein Teil dieser Fläche gleichzeitig für den Anbau von Pflanzen und die Stromproduktion durch Freiflächen Photovoltaik genutzt werden. Diese Methode steigert die Flächeneffizienz und ermöglicht einen großen Ausbau der PV-Leistung, während fruchtbare Böden erhalten bleiben. In Deutschland gibt es noch wenige solcher Systeme, obwohl Agri-PV weltweit bereits im großen Maßstab eingesetzt wird.
In Deutschland gibt es auch viele künstliche Seen, besonders in Gebieten, in denen Braunkohle abgebaut wurde. Diese Flächen bieten Potenzial für schwimmende PV-Anlagen (Floating PV), die ebenfalls zur Stromproduktion genutzt werden können.
Außerdem gibt es in Deutschland etwa 40 Millionen Gebäude, deren Dächer und Fassaden viel Potenzial für PV-Anlagen bieten. Zudem handelt es sich bei diesem Potential ohnehin um bereits versiegelte Flächen. Weniger als 10% der Dachflächen und weniger als 1% der Fassadenflächen sind bisher genutzt worden. Der Ausbau von Bauwerkintegrierter Photovoltaik (BIPV) könnte hier eine Lösung sein, besonders für Gebäude, bei denen Aufdachanlagen aus ästhetischen oder technischen Gründen nicht in Frage kommen.
Es gibt auch viel Potenzial auf versiegelten Flächen in Städten, wie z.B. auf Parkplätzen. Wenn diese mit PV-Anlagen überdacht würden, könnte dies eine enorme Menge an Strom produzieren. Eine Untersuchung des Umweltbundesamtes hat gezeigt, dass allein die Überdachung größerer Parkplätze mit PV-Anlagen ein Potenzial von fast 60 Gigawatt Peak (GWp) bieten würde. Diese Größe entspricht in etwa der Hälfte der zurzeit installierten Gesamtleistung aller PV-Anlagen in Deutschland.
Die tatsächliche Nutzung dieses Potenzials hängt von vielen Faktoren ab, z.B. von den Kosten, den rechtlichen Rahmenbedingungen und der Akzeptanz der Bevölkerung. Integrierte PV-Anlagen haben oft höhere Kosten pro erzeugtem Strom, bieten aber den Vorteil, dass sie Konflikte mit anderen Landnutzungen vermeiden und Synergien schaffen, z.B. durch die Nutzung von Gebäudefassaden oder Lärmschutzwänden.
In Deutschland gibt es verschiedene Flächen, die für Freiflächen-PV geeignet sind, wie z.B. Ränder von Autobahnen oder Bahngleisen. In Baden-Württemberg sind diese Flächen auf etwa 3850 km² geschätzt, was genug Platz für etwa 230 GWp PV bietet. Auch Golfplätze in Deutschland, die eine Fläche von rund 48.000 Hektar einnehmen, könnten theoretisch für PV genutzt werden.
Zerstören Freiflächen Photovoltaikanlagen ökologisch wertvolle Flächen?
Photovoltaikanlagen zerstören normalerweise keine ökologisch wertvollen Flächen, sondern fördern häufig die Renaturierung. Wenn eine Fläche aus der intensiven Landwirtschaft, zum Beispiel aus dem Anbau von Energiepflanzen, herausgenommen und in eine Grünfläche umgewandelt wird, auf der eine PV-Freiflächenanlage (PV-FFA) errichtet wird, nimmt die Biodiversität in der Regel zu. In solchen Anlagen wird nicht gedüngt, wodurch weniger anspruchsvolle Pflanzen wachsen können. Außerdem schützt die Einzäunung die Fläche vor unbefugtem Betreten und freilaufenden Hunden, was besonders Bodenbrütern zugutekommt.
Es gibt auch Möglichkeiten, die Biodiversität weiter zu fördern, indem man Anpassungen an der PV-Anlage vornimmt. Dazu gehören größere Abstände zwischen den Modulreihen, eine leicht erhöhte Aufstellung der Module und eine vorsichtige Pflege des vorhandenen Grüns. Diese Maßnahmen helfen, ein „Solar-Biotop“ zu schaffen. Größere Abstände ermöglichen zudem eine größere Neigung der Solarmodule, was den Stromertrag im Winter erhöht, den Marktwert des Solarstroms steigert und den Ertrag durch Schmutz und Schnee verringert.
In Deutschland erstrecken sich Moorböden auf etwa 1,4 Millionen Hektar, von denen rund 50 % als Grünland und 25-30 % als Acker genutzt werden. Die Trockenlegung von Moorflächen für die Landwirtschaft führt zu einem starken Anstieg von CO2-Emissionen. Eine Alternative wäre Moorflächen wiederzuvernässen und auf diesen Böden PV-Kraftwerke mit reduzierter Belegungsdichte zu errichten. Diese Kraftwerke könnten Strom liefern, ohne die intensive Landwirtschaft fortzuführen. Zudem würde die teilweise Beschattung durch die Solaranlagen die Austrocknung der Moorflächen verringern und die Wiedervernässung unterstützen. Auf Basis der landwirtschaftlich genutzten Moorflächen könnten so 270 bis 660 Gigawatt-Peak (GWp) an Energie gewonnen werden.
Fazit: Photovoltaikanlagen fördern ökologische Nachhaltigkeit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es in Deutschland ausreichend Flächen für den Ausbau von Photovoltaikanlagen gibt. Der Einsatz von PV-Anlagen auf landwirtschaftlich genutzten Flächen kann nicht nur zur Energiegewinnung beitragen, sondern sogar ökologische Vorteile mit sich bringen, indem er die Biodiversität steigert und zur Renaturierung von Flächen führt. PV-Anlagen zerstören also keineswegs ökologisch wertvolle Flächen, sondern können im Gegenteil die Umwelt schützen und zur nachhaltigen Landnutzung beitragen.
Durch eine kluge Auswahl der Flächen und angepasste Solartechnologien kann der Ausbau von Photovoltaikanlagen ein wichtiger Schritt in Richtung einer grüneren, nachhaltigeren Zukunft für Deutschland sein.
