weitere PV-Anlagen über Infrastruktur

Neben den am meisten errichteten Anlagen auf Einfamilienhäusern und Scheunendächern lassen sich noch weitere Möglichkeiten zur Errichtung von PV-Anlagen nutzen, die keine zusätzliche Flächenbelastung der Natur hervor rufen.

große Dachanlagen (max 20MW, Anlagen des zweiten Segments)
PV-Anlagen über versiegelten Bodenflächen z.B. Parkplätzen (Anlagen des ersten Segments)
PV-Anlagen an Lärmschutzwänden
auf künstlichen Gewässern (z.B. voll gelaufenen Kiesgruben)

Große Dachanlagen

Dachanlagen können bis zu einer Größe von 750KWp (etwa 10.000m²) ohne Genehmigung errichtet werden. Der Strom muss vom örtlichen Netzbetreiber abgenommen werden. Je nach Größe der Anlagen ändert sich jedoch die Einspeisevergütung und es sind zusätzliche technische Installationen vom Anlagenbetreiber vorzunehmen.

Wird der Strom nicht selbst verbraucht, sondern vollständig ins Netz eingespeist, erhöht sich die EEG-Vergütung

Dieses richtet sich nach §48 EEG 2023 nach dem folgenden Größenklassen:

Anlagengröße in KWp	EEG-Vergütung Überschusseinspeisung in Cent/KWh	EEG-Vergütung Volleinspeisung in Cent/KWh	Direktvermarktung
< 10	8,6	13,4	kaum möglich
10 - 40	7,5	11,3	freiwillig
40 - 100	6,2	11,3	freiwillig
100 - 400	6,2	9,4	verpflichtend
400 - 1000	6,2	8,1	verpflichtend
> 1000	Ausschreibung	Ausschreibung	verpflichtend

7-100 KWp: Einspeiseleistung muss demnächst ferngesteuert reduzierbar und Istleistung abrufbar sein

Der erzeugte Strom kann selbst verbraucht werden und ist damit erheblich billiger. Firmen mit hohem Stromverbrauch - insbesondere um die Mittagszeit - sind somit im Vorteil. Bei Bezug von der STAWAG sind laut ihrer Internetseite erst ab einem Verbrauch von 100.000KWh individuelle, günstigere Angebote als 29 Cent/KWh möglich.

In Aachen gibt es diverse Dächer insbesondere von Firmen und öffentlichen Gebäuden, die sich dafür eignen würden.Die Discounter Aldi und Lidl nutzen dieses bereits häufiger auf ihren Geschäften. Teilweise muss eine Dachfläche in mehrere Modulfelder aufgeteilt werden. Auf den Dachflächen befinden sich vielfach Lichtbänder oder Lichtkuppeln sowie weitere Installationen. Das behindert jedoch den Aufbau einer PV-Anlage wenig, da sich diese wegen der relativen geringen Größe der Module (etwa 1m x 1,7m) frei positionieren lassen. Meistens werden die Module auch etwas gegen die Horizontale geneigt, um den Solarertrag zu verbessern. Dies zeigt z.B. die PV-Anlage auf dem Betriebsgebäude der ASEAG:

In der folgenden Karte sind über 100 Dachflächen in Aachen ab einer Größe von etwa 2000m² (bei Vollbelegung etwa 400KWp) hervor gehoben:

Die Dächer ergeben zusammen eine Fläche von über 500.000m² = 50ha, entsprechend der Fläche von 50 Fußballfeldern. Die größte Fläche findet sich auf dem Lager von Continental im Gewerbegebiet Avantis mit etwa 40.000m². Nimmt man an, dass 50% der Fläche für die PV-Module genutzt werden können, und aktuelle Module mit 380Wp verwendet werden, so ergibt sich eine installierbare Leistung von etwa 52.000 KWp bzw. ein Jahresertrag von etwa 50 Mio KWh = 50GWh. Der Verteilnetzbetreiber regionetz gibt für 2021 eine Netzeinspeisung von 1350 Mio KWh auf der 230V-Ebene an, dieser PV-Ertrag wären dann etwa 3% davon. Zum Vergleich: Die bis 2019 in Aachen bereits installierten Klein- und Großanlagen haben eine Erzeugung von etwa 23 GWh. Das Problem dürfte sein, einen größeren Teil der Firmen zur Installation solcher Anlagen zu bewegen.

PV-Anlagen über versiegelten Bodenflächen

PV-Anlagen auf Parkplätzen sind im EEG 2023 neu aufgeführt. Es wird eine EEG-Vergütung von 7Cent/KWh gezahlt. "Solarcarports" gibt es fertig für 1-2 PKW, sogar als Bausätze zum Selbstaufbau, auch mit einer Ladesäule für ein Elektrofahrzeug. Auch für größere Parkplätze gibt es Beispiele:

https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0

In Aachen gibt es hier viele Möglichkeiten z.B. beim Parkplatz am Klinikum, vor Geschäften und Baumärkten .

PV-Anlagen an Lärmschutzwänden oder Straßenböschungen

An den diversen Autobahnstrecken in Aachen gibt es verschiedentlich Lärmschutzwände, weitere wären sicherlich wünschenswert. Diese lassen sich ohne großen baulichen Aufwand zur Installation von PV-Modulen nutzen, wenn die grundsätzliche Ausrichtung stimmt, wie in Aachen z.B. an der A4, der A554. Bei geeigneter Lage sind auch beide Seiten der Verkehrswege nutzbar.

Gleiches gilt auch für Bahnstrecken, z.B. Aachen - Köln. Allerdings sind hier die Lärmschutzwände näher am Fahrweg, sodass es bei der Passage eines Zuges kurzzeitig zu erheblichen Beschattungen kommt, was zu entsprechend starken Leistungsschwankungen der PV-Anlagen führt.

An Verkehrswegen sind oft durch Einschnitte oder Aufschüttungen im Gelände Böschungen entstanden, die bei entsprechender Ausrichtung ebenfalls für PV-Anlagen geeignet sind. In Aachen sind diese meistens mit Bäumen und Sträuchern bepflanzt und so nicht direkt nutzbar. Allerdings fällt die DB Böschungen inzwischen meistens völlig frei, um bei Stürmen die Gefahr der Blockade ihrer Strecken zu verhindern.

Die Nutzung wird auch nach EEG 2023 §48 gefördert. Allerdings sind die Flächen im Besitz der Bahn, bzw. des Bundes, d.h. für private Investoren nicht direkt nutzbar.

Für eine erhebliche Lärmreduzierung sind allerdings massivere Wände als im obigen Bild erforderlich, bei dem die PV-Module auf die Wände montiert werden.

In Aachen würden sich die folgenden Strecken für solche PV-Installationen eignen:

—— LW: vorhandene Lärmschutzwände

—— PVW: neu zu erstellende Wände für PV und Lärmschutz

Bilder nach Klick auf grüne Kreise/ Kamerasymbol

Dieses sind Strecken, die auch bei tief stehender Sonne kaum beschattet werden.

potentielle PV-Anlage	Länge	Bemerkung	Eignung
PVW1	1700m	nördlich A4 , als Lärmschutz weniger bedeutsam	2
PVW2	780m	südlich A4, wenige Bäume zu fällen, Lärmschutz weniger bedeutsam	2
LW1	450m	Erhöhung für Anwohner sinnvoll	1
LW2	700m	hohe Lärmschutzwand, mehr Module möglich	1
PVW3	1000m	für Lärmschutz weniger bedeutsam	2
LW3	660m	Erhöhung für Anwohner sinnvoll	1
PVW4	3900m	für Lärmschutz weniger bedeutsam	2
LW4	920m	Erhöhung für Anwohner sinnvoll , einige Bäume zu kürzen	1
PVW5	820m	einige Bäume zu kürzen	2
PVW8	1900m	für Anwohner sehr sinnvoll	1
LW5	200m	Erhöhung für Anwohner sinnvoll	1
PVW6	2600m	teilweise für Anwohner sinnvoll	2
PVW7	680m	für Anwohner sinnvoll	1
Summe	16310m

Vorgeschlagen werden hier nur Lärmschutzwände, bei denen die Bahn/ Autobahn näher als 300m an Gebäuden vorbei führt, sodass eine sinnvolle Doppelnutzung für PV und Lärmschutz gegeben ist. Die Kosten für solche Anlagen sind zum erheblichen Teil bereits durch die Kosten der Lärmschutzwände gedeckt. Natürlich sind die Ränder der Verkehrswege generell auch ohne diese Doppelnutzung geeignet.

Nachteilig ist, dass bei senkrechter Südausrichtung der Module der Jahresertrag auf etwa 75% des Maximums sinkt, bei SW- oder SO-Ausrichtung auf etwa 70%. Durch leichtes Ankippen gegen die Senkrechte kann man den Prozentsatz wieder auf 90% erhöhen. Die Module dürfen nicht zu tief montiert werden, da es dann durch die Beschattung von vorbeifahrenden Fahrzeugen zu starken Leistungsschwankungen kommt. Eine Erhöhung der vorhandenen Lärmschutzwände wäre im Sinne des PV-Ertrags günstig, allerdings ist hier die Statik zu beachten. Bei einer Installation von 2 Modulen übereinander (wie im Bild) würden sich eine Leistung von etwa 35 KWp/100m ergeben, bei einer größeren Anzahl von Modulen entsprechend mehr. Die hier vorgeschlagenen 16310m ergäben demnach eine Leistung von etwa 5700KWp entsprechend einer Stromerzeugung von etwa 4,5GWh/a. Das entspräche etwa 0,3% des Stromverbrauchs in Aachen.

PV-Anlagen auf künstlichen Gewässern

Von Dietmar Rabich, CC BY-SA 4.0, Link

Für solche "besonderen Solaranlagen" sind nach dem EEG 2023 in begrenztem Ausmaß Ausschreibungen vorgesehen. Die Anlagen können darüber mit einem etwas erhöhtem Erstattungssatz gegenüber Freiflächen-PV gefördert werden.

In Aachen wäre so etwas vielleicht denkbar für die Stauanlage Kupferbach hinter dem Waldstadion. Zu den Auswirkungen solcher Anlagen auf die Gewässerökologie liegen einzelne Untersuchungen bereits vor.