Die Nutzung von Solarenenergie durch Photovoltaikanlagen gewinnt zunehmend an Bedeutung im Kontext der Energiewende. Privatpersonen haben dabei die Möglichkeit, eigene Freiflächen wie Gärten oder Äcker zur Energiegewinnung einzusetzen. Dabei sind allerdings verschiedene Genehmigungen notwendig, zudem müssen spezifische Rahmenbedingungen beachtet werden, um eine solche Anlage effizient und konform mit geltenden Vorschriften zu betreiben.
Es gilt, sich mit dem erforderlichen Platzbedarf pro Kilowattpeak (kWp) einer Freiflächenanlage vertraut zu machen und die relevanten Komponenten sowie den Aufbau der Anlage zu verstehen. Potenzielle Förderungen können die Wirtschaftlichkeit erhöhen, während die Kosten transparent und planbar bleiben sollten. Darüber hinaus stellt der richtige Standort sowie die fachgerechte Installation wesentliche Faktoren für den erfolgreichen Einsatz von privat genutzten Freiflächen-Photovoltaikanlagen dar.
Genehmigungspflicht für Photovoltaik-Großanlagen
Beim Einsatz von Photovoltaik-Großanlagen auf nicht genutzten Flächen besteht oft die Notwendigkeit, eine Baugenehmigung einzuholen. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn Anpassungen des vorhandenen Bebauungsplans unumgänglich sind. Solche Anpassungen sind nötig, um das Grundstück offiziell als "Sondergebiet für Solarenergie" kennzeichnen zu lassen.
Die Notwendigkeit einer Genehmigung variiert und ist abhängig von:
Der Größe der Anlage
Der Lage der Fläche (innerhalb oder außerhalb von Bebauungszonen)
Der Einbettung der Anlage in die natürliche Umgebung
Die spezifischen Richtlinien für die Bauweise und Ausrichtung der Solaranlagen sind im Bebauungsplan festgehalten. Dieser kann auch weitere Vorschriften, unter anderem zur Modulhöhe und zur Anlegung begrünter Ausgleichsflächen, beinhalten.
Wer eigene Landflächen für die Errichtung von Photovoltaik-Anlagen nutzen möchte, sollte zuerst die Kommunikation mit den lokalen Behörden suchen, um negative Konsequenzen, wie den Rückbau der Anlage oder Sanktionen, zu vermeiden.
Die Verfahren zur Änderung eines Bebauungsplans und zur Genehmigung von Bauvorhaben sind zeitintensiv und können in manchen Fällen zwischen 6 und 12 Monaten in Anspruch nehmen. Deshalb ist es ratsam, ausreichend Planungszeit einzukalkulieren.
Registrierung privater Freiflächen-Photovoltaikanlagen
Für die Inbetriebnahme von Freiflächen-Solaranlagen sind Anmeldungen erforderlich bei:
Bundesnetzagentur: Registrierung im Marktstammdatenregister
Lokaler Netzbetreiber: Anbindung an das öffentliche Stromnetz
Finanzamt: Meldung für steuerliche Zwecke
In einigen Fällen: Anmeldung als Gewerbebetrieb
Zusätzlich kann ein Flächennutzungsplan für den Außenbereich relevant sein, abhängig vom Bundesland.
Flächenbedarf pro Kilowattpeak bei Solar-Freiflächenanlagen
Bei der Planung einer Solar-Freiflächenanlage ist ein wichtiger Faktor der benötigte Platz pro Kilowattpeak (kWp).
Raumbedarf: Für jedes kWp sind in der Regel 8 bis 10 m² Fläche einzuplanen.
Berechnung: Umgekehrt entspricht dies etwa 0,2 kWp pro m².
Solarmodule auf Freiflächen sind üblicherweise aufgeständert, eine Methode, die auch bei Installationen auf Flachdächern anzutreffen ist.
Komponenten und Aufbau einer Photovoltaik-Freiflächenanlage
Eine Photovoltaik-Freiflächenanlage setzt sich aus verschiedenen Bauteilen zusammen, die zusammenwirken und Solarenergie effektiv umwandeln.
Solarmodule: Die Hauptakteure der Anlage, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln.
Montagesystem: Ein Gerüst, das für eine feste und beständige Aufständerung der Module sorgt und ihre Ausrichtung zur Sonne optimiert.
Stringsammler: Verbindet mehrere Modul-Strings und schaltet diese parallel, um die Spannung für die Wechselrichter bereitzustellen. Bei kleineren Anlagen oft nicht notwendig.
Wechselrichter: Ein essenzielles Element, das den von den PV-Modulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, der dann für Haushalte oder zur Einspeisung ins Stromnetz genutzt werden kann.
Für die Installation sind zusätzliche Elemente erforderlich, darunter die Verkabelung, welche die elektrische Verbindung der Module untereinander und mit den anderen Anlagenkomponenten sicherstellt, und ein Zähler, der den ins Netz eingespeisten Strom misst.
Einige Anlagen verfügen zudem über Nachführsysteme, also motorisch bewegte Solarmodule, die sich entsprechend dem Sonnenstand ausrichten. Diese können zwar den Ertrag steigern, sind aber wegen ihrer hohen Kosten besonders für kleinere Anlagen meist nicht wirtschaftlich.
Standorte für private Solarfreiflächenanlagen
Private Solarfreiflächenanlagen können an verschiedenen Orten errichtet werden. Die Standortwahl wird häufig durch die Eignung des Geländes und gesetzlichen Regelungen beeinflusst:
Gärten oder Grünflächen: Vielfach für kleinere Installationen genutzt.
Landwirtschaftliche Äcker: Besonders solche Flächen, die landwirtschaftlich weniger begünstigt sind.
Konversionsflächen: Ehemals brachliegende Gelände, die revitalisiert werden sollen.
Es ist stets zu prüfen, ob lokale Bestimmungen die Errichtung auf diesen Geländetypen zulassen.
Aspekte für die Installation einer Freiflächen-Photovoltaikanlage
Bei der Installation einer Photovoltaikanlage im Freiland sollten mehrere Aspekte sorgfältig erwogen werden. Erstrebenswert ist eine südliche Ausrichtung der Solarmodule mit einem optimalen Neigungswinkel von circa 30 Grad, um den höchstmöglichen Energieertrag zu erzielen. Dies positioniert die Module ideal für die Sonneneinstrahlung über den Tag verteilt.
Ein alternativer Aufbau der Module in Ost-West-Richtung kann eine effiziente Lösung sein, um die verfügbare Fläche besser zu nutzen. In diesem Fall liegen sich die Modulreihen gegenüber und der Neigungswinkel ist reduziert, um Verschattungen zu vermeiden und die Morgens- sowie Abendsonne einzufangen. Obwohl diese Anordnung etwa 14 % weniger Energieertrag als die Südausrichtung aufweist, kann der Platzbedarf minimiert werden, was wiederum dazu beitragen kann, Fixkosten zu senken.
Es ist wichtig, vor Errichtung der Anlage den lokalen Bebauungsplan zu prüfen, Genehmigungen einzuholen und die Anliegen von Trägern öffentlicher Belange zu beachten. Ökologische Gesichtspunkte, wie der Schutz von Gewässern und der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln, sowie Maßnahmen zur ökologischen Aufwertung oder Beweidung des Geländes, sollten ebenfalls in die Planung einbezogen werden.
Finanzielle Unterstützungsmöglichkeiten für PV-Anlagen
Die Bundesregierung fördert den Ausbau von Photovoltaikanlagen durch verschiedene Programme:
KfW-Zuschüsse: Zuwendungen im Rahmen des "Erneuerbare Energien – Standard" Programms beinhalten finanzielle Hilfe für die Errichtung von Solarflächenanlagen mittels kostengünstiger Darlehen.
Einspeisevergütung: Ein Teil des produzierten Stroms kann mit festgelegter Vergütung in das Netz eingespeist werden, was einen finanziellen Anreiz schafft.
EEG 2023 Rahmen: Im Erneuerbare-Energien-Gesetz von 2023 sind diverse Fördermechanismen wie das Marktprämienmodell und geregelte Einspeisevergütungen verankert.
Ausschreibungen: Das EEG sieht für größere Anlagen ein Ausschreibungsverfahren vor, bei dem Zuschläge für die Stromeinspeisung zu bestimmten Konditionen vergeben werden.
Direktvermarktung: Anreize werden für die Direktvermarktung des erzeugten Stroms über Power Purchase Agreements (PPAs) geboten.
Regionale Förderprogramme: Zusätzliche Unterstützung kann auf Landesebene, wie durch das Programm progres.nrw für Projekte in Nordrhein-Westfalen, in Anspruch genommen werden.
Kostenübersicht für private Photovoltaik-Großanlagen
Die Ausgaben für private solarbetriebene Großanlagen variieren beträchtlich, beeinflusst durch die Größe des Systems und die Kapazität der Solarpanel. Zu den Hauptkostenfaktoren gehören:
Module und Leistung: Anzahl und Effizienz der Solarmodule
Zusätzliche Komponenten: Inklusion von Wechselrichtern, Kabeln, und Messgeräten
Installation: Aufstellung und Inbetriebnahme der Anlage
Pachtkosten: Jährlicher Preis für die Landnutzung
Investoren sollten die Stromgestehungskosten und die Rentabilität betrachten und dabei Lebensdauer und Unterhaltskosten der Anlage berücksichtigen. Die Zusammenarbeit mit regionalen Fachbetrieben kann durch Einholung verschiedener Angebote Preisvorteile schaffen.
