Ein Team von Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und der Universität Freiburg hat über drei Jahre hinweg die Auswirkungen dreier Floating-PV-Anlagen auf künstlichen Seen untersucht.
Fazit: Bei keinem der drei Standorte mit unterschiedlichen Anlagendesigns und -größen konnten sie deutliche Auswirkungen auf die Wasserqualität feststellen.
Besser noch: Leichte Änderungen in der Wassertemperatur und die Nutzung der PV-Systeme durch Muschelkolonien könnten im Hinblick auf den Klimawandel sogar einen positiven Beitrag zum Zustand der Gewässer leisten. Auch wenn Vögel vor Ort keine Scheu vor schwimmender PV zeigen, müssten die langfristigen Auswirkungen aber noch weiter untersucht werden, heißt es.
Wasser bleibt kühler
Durch ihre Messungen konnten die Fachleute zudem bestätigen, dass die geringere Sonneneinstrahlung unter der Floating-PV Anlage zu niedrigeren Wassertemperaturen im Sommer führte. Gleichzeitig reduzierte die schwimmende PV im Winter den Wärmeverlust der Seen, wodurch die Wassertemperaturen leicht erhöht blieben.
Beide Effekte wirkten am stärksten bei der größten Floating-PV-Anlage Sekdoorn bei Zwolle, Niederlande. Bei der Anlage sind die PV-Module in Ost-West-Belegung auf einer Metall-Unterkonstruktion angebracht, die mittels Schwimmkörpern den nötigen Auftrieb erfährt.
Mit Blick auf den Klimawandel und damit immer heißere Sommer könnte dieser Effekt in Zukunft positiv für die Seen sein.
Neues Muschelparadies
An zwei der schwimmenden Anlagen haben sich an den Unterkonstruktionen Muschelkolonien angesiedelt, schreiben die Forscher weiter. Eine genauere Untersuchung der Muscheln an einer Anlage habe gezeigt, dass deren Atmung die Sauerstoffkonzentration im Wasser verringert, die Muscheln aber gleichzeitig das Wasser filtern und Phosphor binden.
"Auch konnten wir beobachten, dass oftmals andere, menschengemachte Einflüsse den Effekt der Floating PV-Anlage überlagern. Daran sieht man, wie komplex das Zusammenspiel von wirtschaftlicher Nutzung, Flora, Fauna und der Floating PV-Anlage ist", erklärt ein beteiligter Wissenschaftler. "Wir sind deshalb noch nicht so weit, dass wir die Ergebnisse der letzten drei Jahre auf andere Seen mit Floating-PV übertragen können."
Die drei untersuchten, künstlichen Seen liegen in verschiedenen Klimazonen in Leimersheim, Deutschland, im alpinen Toules, Schweiz, und Sekdoorn in den Niederlanden. Sie unterscheiden sich stark hinsichtlich ihrer Belegung mit Photovoltaik und in ihrem Systemdesign und werden als Wasserkraftstausee, beziehungsweise zum Sand- und Kiesabbau genutzt. Zwei der schwimmenden PV-Anlagen sind seit 2019 in Betrieb, die Floating-PV-Anlage in Leimersheim seit Mai 2021.
Kein Problem für Vögel
Strukturierte Beobachtungen der Vogelpopulation an dem See in den Niederlanden dokumentierten 25 Vogelarten auf und am Wasser. Elf davon befanden sich auf der Floating PV-Anlage, darunter auch seltene Vogelarten wie der Kiebitz oder die Bekassine. Die Vögel nutzten die Anlage als Rastplatz, als Ausgangsort zum Jagen oder zum Nestbau.
