Photovoltaik-Freiflächenanlagen garantieren hohe Erträge

(Aktualisiert: März 2023)

Die Photovoltaik-Freiflächenanlagen sind PV-Anlagen, die nicht auf dem Dach eines Gebäudes oder an einer Fassadenfläche angebracht werden. Sie werden ebenerdig auf einer freien Fläche als fest montiertes, aufgeständertes System montiert. Meist werden die Freiflächenanlagen auf ehemaligem Ackerland oder Tagebaugebieten errichtet.

Grundlegendes zu Photovoltaik auf der freien Fläche

Gemessen am gesamten Markt für Photovoltaikanlagen fällt der Anteil der Freiflächenanlagen relativ gering aus. Beträgt der Anteil der auf Dächern montierten PV-Anlagen rund 85 Prozent, so changiert der Anteil der Photovoltaik-Freiflächenanlagen stetig zwischen 10 und 15 Prozent. Dabei wird auch die Stromerzeugung über Freiflächenanlagen durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gefördert, obgleich jedoch in geringerem Ausmaß.

Eine Vergütungspflicht besteht laut EEG nur für Konversionsflächen aus wirtschaftlicher oder militärischer Nutzung, für Grünflächen, die in drei vorangegangenen Jahren als Ackerland genutzt wurden, sowie für versiegelte Flächen. Letztere liegen vor, wenn eine Oberflächenabdichtung des Bodens besteht. Konversionsflächen sind beispielsweise Munitionsdepots, ehemalige Tagebaugebiete und Truppenübungsplätze.

Baugenehmigung für eine Photovoltaik-Freiflächenanlage

Vor dem Baubeginn müssen Photovoltaik-Freiflächenanlagen zunächst von der zuständigen Gemeinde genehmigt werden. Um Fläche nutzen zu können, muss eine Umschreibung der Fläche im Flächennutzungsplan als "Sondergebiet Solar" erfolgen. Außerdem ist ein Bebauungsplan notwendig, um auf der entsprechenden Fläche das Baurecht zu erwerben. Die Gemeinde prüft im Zuge der Erteilung einer Baugenehmigung für Photovoltaik-Freiflächenanlagen die Raumbedeutsamkeit sowie die Umweltverträglichkeit des Vorhabens. Zumeist werden in die Entscheidung Träger öffentlicher Belange einbezogen.

Faktoren für die Entscheidung sind auch die Anlagengröße und der damit einhergehende Flächenverbrauch. Darüber hinaus wird berücksichtigt, wie die Anlage in die Landschaft integriert werden soll und inwieweit eine ökologische Aufwertung durch die PV-Anlage gegeben ist. Wird der Errichtung der Anlage zugestimmt, verabschiedet die Gemeinde den Bebauungsplan. Dieser enthält Anweisungen zur Art und Weise der Bebauung, wie etwa die Ausrichtung der Anlage. Schließlich erteilt das Landratsamt die Baugenehmigung.

Aufbau der Photovoltaik-Freiflächenanlage

Zumeist werden die Module der PV-Anlagen im Falle von Freiflächenanlagen mit Hilfe von Metallgestellen aufgeständert und in parallelen Reihen montiert. Der erzeugte Strom wird dabei in Wechselstrom umgewandelt und in einem Trafohäuschen gebündelt.

Beim Aufbau der Anlage ist zu beachten, dass zwischen den einzelnen Reihen für ausreichend Platz gesorgt wird, um einerseits eine Verschattung zu verhindern, die die Leistung der Anlage mindern kann, und andererseits um der Bestimmung des EEGs gerecht werden zu können, die besagt, dass das Gras zwischen den Modulen regelmäßig gemäht werden muss. Aus versicherungstechnischen Gründen sollte die Anlage eingezäunt werden und mit einer Blitzschutzanlage ausgestattet werden.

Um die Leistungsfähigkeit der PV-Anlage zu erhöhen, können Photovoltaik-Freiflächenanlagen mit einem Nachführungssystem ausgerüstet werden, welches dafür sorgt, dass die Module sich stets dem Verlauf der Sonne anpassen und sich entsprechend ausrichten.

Nachführungssysteme für Photovoltaik-Freiflächenanlagen

Bei den Nachführungsmodulen oder den sogenannten Tracking Systemen werden die Solarmodule im Laufe des Tages gedreht, um dem Stand der Sonne bzw. der maximalen Helligkeit folgen zu können. Unterschieden werden ein- und zweiachsige Nachführungssysteme. Während das einachsige System sich entsprechend nur in eine Richtung auf die Sonne ausrichten kann, ist die Ausrichtung bei zweiachsigen Anlagen flexibler und garantiert somit stets den optimalen Stand zur Sonne. Einzige Haken bei der Freiflächenanlage mit Nachrüstungssystem sind die zusätzlichen Kosten und die großen Flächen, die im Allgemeinen für die Errichtung der PV-Anlagen benötigt werden.

Leistung durch Freifläche

Vorteil der Photovoltaik-Freiflächenanlagen ist die enorme Ertragssteigerung, welche rund 30 Prozent gegenüber einer auf dem Dach fest montierten Anlage beträgt. Als Richtwert ist anzunehmen, dass je Hektar Fläche und Jahr 400.000 bis 500.000 kWh Strom durch eine Photovoltaik-Freiflächenanlage gewonnen werden kann. Zudem haben die Freiflächenanlagen mit ca. 30 bis 40 Jahren eine fast doppelt so hohe Lebensdauer wie einfache PV-Anlagen.