Pläne für die Nordsee Die Solarbranche zieht es aufs Wasser

In der Nordsee sollen demnächst zwischen Offshore-Windrädern schwimmende Solarinseln entstehen. Das könnte die Platznot an Land lindern. Erste Pilotanlagen sind bereits in Betrieb.
Schwimmende Solarpaneele in Südkorea: »Was spricht dagegen, zusätzlich auch diesen Weg zu gehen?«

Schwimmende Solarpaneele in Südkorea: »Was spricht dagegen, zusätzlich auch diesen Weg zu gehen?«

Foto: SeongJoon Cho / Bloomberg / Getty Images

Viel Platz, keine Nachbarn, günstiges Wetter – das Meer bietet beste Bedingungen, um grünen Strom zu erzeugen. So sind vor den deutschen Küsten heute bereits 1.500 Offshore-Windräder installiert .

Nun zieht es auch die Solarbranche aufs Wasser: In den nächsten Jahren sollen in der Nordsee mehrere schwimmende, fest verankerte Fotovoltaikanlagen installiert werden.

So haben etwa RWE und die niederländische Firma Solarduck angekündigt, sich mit einem kombinierten Wind-Solar-Park vor der holländischen Küste an einer Erneuerbare-Energien-Ausschreibung zu beteiligen. Das Start-up Oceans of Energy, ebenfalls aus den Niederlanden, plant vor Belgien ein ähnliches Projekt.

Bis zum Ende des Jahrzehnts könnten in der Nordsee gar schwimmende Fotovoltaikanlagen entstehen, die mehr Leistung bringen als die derzeit größten deutschen Solarparks.

Mehr Platz für die Fotovoltaik

Die Installation im Meer ist ein schlauer Schachzug, weil damit viel mehr Flächen für die Fotovoltaik genutzt werden können. An Land wird der Bau neuer Solarparks immer wieder durch Bürgerproteste ausgebremst – obwohl die Anlagen oft ein Gewinn für den Naturschutz sind, da Flora und Fauna hier weitgehend ungestört bleiben.

Einige kleine Offshore-Pilotanlagen sind bereits in Betrieb gegangen: Oceans of Energy hat 2019 rund 15 Kilometer vor der niederländischen Küste eine erste Solarinsel installiert. Die Anlage wird derzeit auf eine Leistung von einem Megawatt – das entspricht etwa 150 typischen Einfamilienhaus-Anlagen – erweitert.

Das deutsche Unternehmen Sinn Power hat vor Kreta ein kleines Solarsystem zu Wasser gelassen. Und Ocean Sun aus Norwegen betreibt mehrere Anlagen in den Fjorden des Landes.

Raue Bedingungen auf hoher See

All diese Installationen dienen in erster Linie dazu, Konstruktionen und Komponenten zu erproben. »Die Bedingungen auf See sind rau«, sagt Konstantin Ilgen vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. »Die Anlagen müssen Wellen mit einer Höhe von zehn Metern und mehr standhalten. Sie sind Wasser, salzhaltiger Luft und starker UV-Strahlung ausgesetzt. All das beansprucht sie stark.«

Zwar sind in den letzten Jahren eine Reihe schwimmender Solarsysteme auf Seen im Binnenland installiert worden . Die dort gewonnenen Erkenntnisse lassen sich aber nur sehr begrenzt auf die hohe See übertragen, meint Ilgen, da sich die jeweiligen Bedingungen stark unterschieden.

»Bei der Offshore-Fotovoltaik sind noch viele Erfahrungen zu sammeln«, sagt der Fraunhofer-Forscher. Er ist jedoch überzeugt: »Die Branche wird die Herausforderungen in den Griff bekommen.«

Gigawatt-Anlagen ab 2027

Das sieht Benjamin Lehner vom Dutch Marine Energy Centre aus den Niederlanden genauso. »Die Industrie ist sehr gut darin, Anlagen zu bauen, die im Meer treiben – Gas- und Ölplattformen zum Beispiel oder jüngst auch schwimmende Windenergieanlagen«, erklärt Lehner, der ein EU-Forschungsprojekt zur schwimmenden Solarenergie leitet. »Davon profitieren wir bei der Offshore-Fotovoltaik.«

So hat die Solarinsel von Oceans of Energy bereits einen ersten Härtetest bestanden: mehrere Winterstürme mit Windgeschwindigkeiten von über 100 Kilometer pro Stunde und bis zu zehn Meter hohen Wellen – darunter den Sturm »Zeynep«, der in den Niederlanden und anderen Nordsee-Anrainerstaaten starke Schäden anrichtete. Die Module sind auf Schwimmkörpern installiert, sodass sie dem Auf und Ab der Wassermassen wie eine Luftmatratze folgen können.

Derzeit macht die Industrie den Sprung von Kilowatt- zu Megawatt-Anlagen, erklärt Lehner. »Erstere bewegen sich flächenmäßig in der Größenordnung eines Wohnzimmers, letztere von mehreren Fußballfeldern«, erklärt der Experte.

Gibt es dabei keine größeren Rückschläge und ausreichend politische Unterstützung, rechnet er zwischen 2027 und 2030 mit dem Baubeginn der ersten Anlagen der Gigawatt-Klasse, also der Leistung großer Kohlekraftwerke.

Infrastruktur der Offshore-Windparks nutzen

Die Kombination von Offshore-Fotovoltaik und -Windenergie hat aus mehreren Gründen Charme. So können die Solarinseln die elektrotechnische Infrastruktur der Windparks, allen voran die Netzanbindung, mit nutzen.

Dazu kommt, dass sich die Erzeugungsprofile von Windrädern und Fotovoltaikanlagen gut ergänzen: Bei Flauten scheint oft die Sonne, bei schlechtem Wetter braust meist der Wind. Nicht zuletzt sorgt die Kombination der beiden Technologien dafür, dass die Meeresflächen besser ausgenutzt werden.

Auf längere Sicht wäre es sogar möglich, mit dem Strom auf See per Elektrolyse Wasserstoff zu produzieren. Ein Industriekonsortium bereitet derzeit den Bau eines ersten kombinierten Windenergie-Wasserstoff-Parks in der Deutschen Bucht vor. Ergänzt um die Offshore-Fotovoltaik, könnte das Zusammenspiel von Wind und Solar für eine höhere Auslastung der Elektrolyseure sorgen.

Ebenso lassen sich schwimmende Solarparks aber auch einsetzen, um abgelegene Inseln, Meerwasser-Entsalzungsanlagen oder Öl- und Gasplattformen mit Strom zu versorgen.

»Alle Potenziale für Klimaschutz und Energiewende nutzen«

Bleibt die Frage: Brauchen wir die Fotovoltaik auf See wirklich für die Energiewende – oder ist es nicht sinnvoller, erst einmal die großen ungenutzten Möglichkeiten an Land auszuschöpfen?

»Es wird sicher noch einige Zeit vergehen, bis die Offshore-Fotovoltaik nennenswert Strom liefern kann. Zudem werden die Mengen verglichen mit der Fotovoltaik an Land zunächst gering sein«, sagt Fraunhofer-Forscher Ilgen. »Aber was spricht dagegen, zusätzlich auch diesen Weg zu gehen? Wir sollten alle Potenziale für Klimaschutz und Energiewende nutzen!«

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