Offshore PV-Anlagen

Immer mehr Pilotprojekte nutzen Offshore PV-Anlagen, um Solaranlagen auf dem Meer zu installieren. Ziel ist es, Regionen mit wenig verfügbarem Land nachhaltig mit Energie zu versorgen und zugleich die Wirtschaftlichkeit von Offshore-Windparks zu steigern.

Firmen weltweit entwickeln auf mehreren Kontinenten Ideen, um das Meer mit Photovoltaik-Anlagen zu nutzen. Die schwimmenden Solarelemente sind je nach Projekt dreieckig, viereckig oder auch rund. Oft werden sie so entworfen, dass sie mit Windparks auf hoher See kombiniert werden können. Obwohl die meisten Anlagen derzeit nur wenige Kilowatt Spitzenleistung erreichen, soll die Kapazität einzelner Standorte in den kommenden Jahren auf Megawatt oder sogar Gigawatt erhöht werden.

Inhaltsverzeichnis

Bewegung auf dem Meer

Ein belgischer Energiekonzern betont die zunehmende Verlagerung des Energiesystems auf Offshore-Standorte. Ein französischer Energieriese arbeitet bereits aktiv daran, Offshore-Photovoltaiklösungen wie Seavolt zu entwickeln. Dieses System, das durch eine Kooperation mit der Universität Gent und zwei weiteren belgischen Firmen entstand, basiert auf Plattformen, die mehrere Meter über dem Meeresspiegel angebracht sind. Diese Position schützt die Solarmodule vor den extremen Bedingungen der Nordsee. Zudem soll Seavolt es ermöglichen, Standardmodule zu verwenden und so die Produktionskosten zu senken. Die Auswirkungen auf die Umwelt werden noch untersucht; eine Integration von Meereskulturen wie Muscheln ist ebenfalls in Planung. Eine erste Testanlage ist im Sommer in der belgischen Nordsee in Betrieb genommen worden.

Besonders engagierte Niederlande

In den Niederlanden hat sich die Offshore-Photovoltaik-Technologie ebenfalls etabliert. Staatliche und private Akteure sowie Universitäten forschen an neuen Methoden zur Energiegewinnung auf See. Das niederländische Forschungsinstitut TNO erforscht bereits seit Jahren Offshore-Solarstrom und testet u. a. flexible Module, die sich mit den Wellenbewegungen bewegen. Aktuell leitet TNO das vom Wirtschaftsministerium finanzierte Projekt „Solar Enhanced North Sea Energy Hub“ (Sense-Hub), in dem Wind- und Solarenergie kombiniert und zur Wasserstoffproduktion genutzt werden sollen. Diese Offshore-Produktion könnte die Wasserstoffkosten deutlich senken. Auch gesetzliche Rahmenbedingungen sollen durch das Projekt geschaffen werden.

Zu Beginn des Jahres startete das Konsortium „Offshore-Solar-Plattform“ (POS), geleitet von TNO, als Berater für die niederländische Regierung, die Firma Tennet und weitere Interessengruppen. POS prognostiziert, dass Meeres-PV bei entsprechender staatlicher Unterstützung eine Kapazität von drei Gigawatt bis 2030 und bis 2050 eine potenzielle Kapazität von 45 Gigawatt erreichen könnte. Dies sei besonders für die Niederlande attraktiv, wo Offshore-Photovoltaik aufgrund des begrenzten Platzangebots an Land eine entscheidende Rolle bei der Selbstversorgung spielen könnte.

Ein weiteres europäisches Projekt ist das von der EU geförderte „European Scalable Offshore Renewable Energy Source“ (EU-Scores). Das Konsortium wird vom niederländischen Zentrum für Meeresenergie geleitet und startete im September 2021. EU-Scores untersucht, wie Wellenkraftwerke in Offshore-Plattformen integriert werden können, um Hybridparks zu schaffen. Ziel ist es, durch die Nutzung gemeinsamer Infrastrukturen die Stromgestehungskosten zu senken. Ab 2025 sollen diese Parks rentabel sein und Solar- sowie Wellenstrom zu einem Preis von fünf Cent pro Kilowattstunde anbieten können.

Neben Tractebel und Engie sind zahlreiche große europäische Unternehmen beteiligt, darunter auch der deutsche Energieversorger RWE Renewables, der italienische Konzern Enel sowie das norwegische Unternehmen Equinor.

Equinor hat Ende 2022 bereits eine Offshore-Pilotanlage vor der norwegischen Küste installiert. Diese 80 Quadratmeter große Solaranlage steht drei Meter über dem Wasser und wird seit 2022 in einem einjährigen Testbetrieb auf ihre Beständigkeit unter extremen Bedingungen geprüft. Zuvor testete Equinor ähnliche Anlagen in ruhigerem Wasser in Sri Lanka und einem niederländischen See. Viele große Konzerne arbeiten dabei eng mit auf Offshore-PV spezialisierten Unternehmen zusammen. Eines davon ist das niederländische Unternehmen Solarduck, das schwimmende Plattformen erfolgreich in Binnengewässern getestet hat. 2022 erhielt Solarduck einen Auftrag von RWE, eine fünf Megawatt starke Pilotanlage im Meereswindpark Hollandse Kust West VII zu installieren, die größte ihrer Art.

Darüber hinaus entwickelt Solarduck das Projekt „Merganser“, das mehrere dreieckige Plattformen mit einer Gesamtleistung von 500 Kilowatt umfassen wird. Diese modularen Einheiten sollen so miteinander verbunden werden, dass ihre Widerstandsfähigkeit und die Umweltverträglichkeit unter extremen Bedingungen weiter verbessert wird. Japan plant ebenfalls die Installation seiner ersten Offshore-Solaranlage, die Solarduck im Auftrag der Stadt Tokyo in der Bucht von Tokyo errichten soll.

Offshore PV-Anlagen in China, Norwegen und Frankreich

Der norwegische Anbieter Ocean Sun hingegen nutzt eine flexible Membran für seine Solarmodule. Diese Module sind auf schwimmenden Ringen mit einem Durchmesser von 50 bis 75 Metern befestigt und bewegen sich flexibel mit den Wellen. Ocean Sun hält den Materialeinsatz so gering wie möglich, was die Stromgestehungskosten im Vergleich zu anderen Offshore-Methoden reduziert.

Ocean Sun hat seit 2020 auch einen Standort in China, dem weltweit größten Markt für erneuerbare Energien. 2021 begann Ocean Sun mit der Errichtung einer Pilotanlage in der Küstenregion Yantai, die langfristig große Mengen an Offshore-Kapazitäten plant. Der Fünfjahresplan der Provinz Shandong sieht den Aufbau von 42 Gigawatt Offshore-Energiekapazität bis 2027 vor. Ein Teil davon wird auf reine Solarparks entfallen, ein anderer auf Hybridanlagen aus Wind- und Solarenergie. Im Mai 2022 wurde die erste Offshore PV-Anlage mit einer Leistung von einem Gigawatt gebaut, die acht Kilometer vor der Küste steht.

Ocean Sun wurde auch mit dem Aufbau einer weiteren Anlage in der Provinz Shandong beauftragt, die speziell für den Einsatz in Offshore-Windparks ausgelegt ist. In Singapur, einem Land mit sehr wenig Platz, erhielt Ocean Sun ebenfalls den Zuschlag für ein Pilotprojekt.

In Frankreich setzt das Unternehmen Solarinblue auf einen ökologisch verträglichen Ansatz und kombiniert schwimmende Solarmodule mit Bojen aus recyceltem Polyethylen. Die Module stehen dreieinhalb Meter über dem Wasser und sind am Meeresboden verankert. Diese Plattformen benötigen pro Einheit nur einen Quadratmeter Fläche und lassen sich zudem leicht abbauen. Die erste französische Offshore-Pilotanlage wurde 2023 in Betrieb genommen.

Fazit und Ausblick

Die Projekte in Asien und Europa veranschaulichen die globale Bedeutung der Offshore-Energieparks, die die Nutzung von Solar-, Wind- und Wellenenergie vereinen und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen reduzieren könnten.

Die Entwicklung von Offshore-PV-Anlagen auf hoher See hat das Potenzial, eine zentrale Rolle in der globalen Energiewende zu spielen. Eine effizient genutzte Meeresfläche könnte nicht nur die Energieversorgungssicherheit verbessern, sondern auch wichtige Schritte hin zu einer klimafreundlichen Zukunft ermöglichen. Vor allem in Regionen mit begrenztem Platz an Land wird Offshore-PV langfristig neue Perspektiven für den Ausbau erneuerbarer Energien eröffnen.

Mit steigenden Investitionen und technologischem Fortschritt ist absehbar, dass Offshore-PV-Anlagen in naher Zukunft einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung leisten werden.