Freiflächen-Photovoltaik: PV-Anlagen auf Land & Wasser

Freiflächen-PV-Anlagen sind Solaranlagen auf großen, offenen Flächen. Sie stehen zum Beispiel auf Feldern, Brachland oder sogenannten Konversionsflächen: ehemaligen Industrie- und Gewerbegebieten. Dafür brauchen sie eine Menge Platz, denn die Anlagen erstrecken sich oft über mehrere Zehntausend Quadratmeter. Somit produzieren sie deutlich mehr Strom als eine private PV-Anlage auf deinem Dach.

Neben diesen typischen Solarparks gibt es Sonderformen, die auf bereits genutzten Flächen installiert werden. Durch eine solche Doppelnutzung entschärfen diese Anlagen in dicht besiedelten Gebieten die Flächenkonkurrenz:

• Die Agri-Photovoltaik verwendet landwirtschaftliche Flächen zur Stromerzeugung. Dabei gibt es zwei unterschiedliche Varianten: Bei der dualen Nutzung installiert der Fachbetrieb die PV-Anlage in mehreren Metern Höhe, sodass die Felder darunter weiter genutzt werden können. Die Module erzeugen somit nicht nur Strom – sie dienen auch als Überdachung für die Felder und schützen sie vor der Witterung und starker Verdunstung. Bei der parallelen Nutzung sind die Module und die Felder abwechselnd in langen Reihen angeordnet: eine Reihe Photovoltaik, eine Reihe Acker.

• Parkplatz-Photovoltaik nutzt bereits versiegelte Flächen doppelt: Stromerzeugung einerseits, Überdachung für Stellplätze andererseits. So spenden die Anlagen Schatten und helfen dabei, die Sommerhitze in Städten im Zaum zu halten. Doch nicht nur das: Die Betreiber der Anlagen können Ladestationen für E-Autos direkt mit der Parkplatz-PV-Anlage verbinden und so dafür sorgen, dass du den Strom direkt zum Aufladen nutzen kannst. Clever, oder?

• Floating-Photovoltaik beschreibt schwimmende Solaranlagen. Sie dürfen bisher nur auf künstlichen oder stark veränderten Gewässern errichtet werden, zum Beispiel auf Baggerseen. Das Wasser kühlt die Umgebungsluft, sodass die Module oft einen leicht höheren Wirkungsgrad als an Land haben. Floating-Photovoltaik kann außerdem die Verdunstung und Algenbildung im Gewässer reduzieren. 

• Für Moor-Photovoltaik verwendet man ausgetrocknete Moore. Die Module werden aufgeständert, sodass die Moore gleichzeitig wieder vernässt und renaturiert werden.

Du siehst: PV-Anlagen auf Freiflächen sind vielfältig. Doch wie viel Strom können sie erzeugen?

Unter idealen Bedingungen können auf einem Hektar Fläche 1.000 Kilowatt-Peak Leistung (kWp) installiert werden. Kilowatt-Peak bezeichnet die maximale Leistung einer PV-Anlage unter optimalen Bedingungen. Damit wird auf einem Hektar jährlich im Bestfall rund eine Million Kilowattstunden (kWh) Strom erzeugt –  genug, um rund 250 4-Personen-Haushalte im Einfamilienhaus ein Jahr zu versorgen. Der tatsächliche Ertrag hängt vom Standort, der Ausrichtung der Module und den Modultypen ab.

In der Größenordnung von Solarparks geht es natürlich nicht um den Eigenverbrauch wie bei dir zu Hause. Unternehmen und Investoren nutzen Photovoltaik-Freiflächenanlagen, um den Strom zu verkaufen und Umsatz zu erwirtschaften. Deswegen lohnt sich eine Anlage erst ab circa 2 Hektar Fläche (20.000 Quadratmetern). Das ist etwa so groß wie drei Fußballfelder – und viele Anlagen sind deutlich größer. Für Privatpersonen lohnt sich die Investition meist nicht. 

Welche Kosten bei einem Solarpark genau auf die Investoren zukommen, ist sehr individuell und hängt unter anderem von der Größe, den verbauten Modulen, dem Standort und den genauen Bedingungen vor Ort ab. Je größer die Anlage ist und je mehr Leistung installiert wird, desto geringer sind jedoch in der Regel die Kosten pro kWp – das trifft übrigens auch im Privatbereich zu. Zudem haben Freiflächenanlagen eine Lebensdauer von bis zu 40 Jahren – das macht sie noch wirtschaftlicher.

Betreiber einer Freiflächen-PV-Anlage speisen den erneuerbaren Strom in der Regel ins Netz ein und verdienen damit Geld. Dafür nehmen sie entweder an einer Ausschreibung teil, um die gesetzlich geregelte EEG-Vergütung zu erhalten. Oder sie schließen direkte Stromlieferverträge mit Energieversorgern ab. 

Besitzt du selbst mindestens zwei Hektar ungenutztes Land, kannst du deinen Boden – bei entsprechender Eignung – für Freiflächen-Photovoltaik an ein Solarpark-Unternehmen verpachten und damit bares Geld verdienen. Je nach Lage und Bodenbeschaffenheit kannst du Jahr für Jahr vierstellige Beträge pro Hektar erhalten. Du musst nichts unternehmen und es entstehen keine Kosten für dich. Die Unternehmen errichten, pflegen und warten die Solarparks. Die Voraussetzungen dafür betrachten wir gleich.

Alternativ kannst du selbst einen Teil einer Photovoltaik-Freiflächenanlage pachten, um Strom für den Eigenverbrauch zu erzeugen. Da Pachtverträge aber in der Regel sehr teuer sind, lohnt sich das finanziell in der Regel nicht.

Nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) erhalten die Betreiber von Photovoltaik-Freiflächenanlagen eine Einspeisevergütung. Anlagen unter 1.000 kWp bekommen derzeit 6,79 ct/kWh. Anlagen über 1.000 kWp müssen an dem Ausschreibungsverfahren der Bundesnetzagentur teilnehmen: Der Höchstwert für Gebote für die Termine im Jahr 2025 beträgt 6,80 ct/kWh.

Um eine Photovoltaik-Freiflächenanlage zu bauen, müssen einige Voraussetzungen erfüllt sein: 

• Standort: Bei der Standortwahl spielen vor allem Größe, Sonneneinstrahlung und gute Bodenbedingungen eine Rolle. Darüber hinaus sollte auch eine gute Anbindung ans Stromnetz gegeben sein. 

• Bodengutachten: Mit einem Bodengutachten wird die Beschaffenheit des Bodens analysiert. Das ist wichtig, um festzustellen, ob der Boden tragfähig genug ist. Ist dies nicht der Fall, sind weitere Maßnahmen zur Befestigung des Bodens nötig.

• Verschattung: Eine Freiland-PV-Anlage sollte nicht im Schatten liegen, denn das kann den Ertrag negativ beeinflussen. Daher wird vor dem Bau auf Hindernisse wie Gebäude und Bäume geachtet.

• Genehmigungen und rechtliche Aspekte: Freiflächen-Photovoltaik-Anlagen sind genehmigungspflichtig. Die Kommunen überprüfen die Bauvorhaben durch einen Aufstellungsbeschluss. Bei großen Freiflächenanlagen geschieht das in der Regel vor der Antragstellung auf ein Bauleitverfahren. 

• Ausrichtung der Module: Ausrichtung und Neigung der Module beeinflussen den PV-Ertrag maßgeblich. Der Winkel für einen optimalen Ertrag liegt bei Südausrichtung zwischen 30 und 40 Grad.

Das im April 2024 verabschiedete Solarpaket 1 bringt auch für Freiflächen-PV-Anlagen einige Neuerungen. Zum einen sollen mehr Flächen für Photovoltaik zur Verfügung gestellt werden, vor allem benachteiligte Gebiete der Landwirtschaft. Denn das EEG gibt ein Ausbauziel von 215 Gigawatt PV-Leistung bis zum Jahr 2030 vor. Wenn man davon ausgeht, dass etwa die Hälfte des Ausbaus auf Gebäuden, die andere auf Freiflächen erfolgt, sind für die Freiflächen-PV-Anlagen zusätzlich zu den bereits belegten ca. 32.000 Hektar (Stand: Ende 2021, neuere Zahlen liegen momentan nicht vor) weitere 63.000 Hektar an Fläche notwendig. Außerdem sollen – wenn möglich – Flächen mehrfach genutzt werden. Gebiete für den Naturschutz werden ausgeschlossen bzw. bewahrt. 

Solarparks beeinflussen die Tier- und Pflanzenwelt sowohl positiv als auch negativ. Deswegen nutzen Betreiber in erster Linie Flächen, die einen geringen ökologischen Wert besitzen. Böden, die für den Naturschutz wichtig sind, bleiben frei. Allerdings zeigen Untersuchungen, dass durch Freiflächen-PV-Anlagen neue und artenreiche Lebensräume entstehen können – die entsprechende Planung, Gestaltung und Pflege vorausgesetzt. 

• Eine Umzäunung der Anlage kann Kleinsäugetieren, Insekten und Vögeln einen störungsarmen Rückzugsraum bieten. Für größere Wandertiere kann der Zaun dagegen eine Barriere darstellen.

• Eine Freiflächenanlage kann die Qualität des Bodens verbessern, wenn er vorher intensiv landwirtschaftlich genutzt wurde. Da keine Dünge- und Pflanzenschutzmittel mehr im Einsatz sind, steigt die Artenvielfalt und der Boden hat Zeit, sich zu erholen.

Letztendlich bestimmen die vorherige Nutzung der Fläche und die Gestaltung der Anlage, ob die positiven oder negativen Effekte für die Natur überwiegen. Das gilt natürlich auch im privaten Bereich – falls du überlegst, dir zu Hause eine kleine Freiflächenanlage zu installieren.

Du hast einen großen Garten und nutzt nicht die ganze Fläche? Dann hast du die Möglichkeit, deine eigene Mini-Freiflächenanlage für den Eigenverbrauch dort zu installieren. Dein Fachbetrieb stellt die Photovoltaikmodule im Garten mithilfe einer Aufständerung auf. So arbeitet deine PV-Anlage mit einer optimalen Ausrichtung und dem besten Neigungswinkel. Dafür muss dein Grundstück die gleichen Voraussetzungen erfüllen wie PV-Anlagen für große Freiflächen.

Die Solaranlage auf dem Dach bleibt allerdings weiterhin der Standard für private PV-Installationen – allein schon aus Platz-, aber auch aus Kostengründen. Aber was, wenn dein Dach verschattet, zu klein oder aus anderen Gründen nicht für Photovoltaik geeignet ist? Dann kann die Gartenanlage eine echte Alternative sein – und sogar mit einigen Vorteilen gegenüber dem Dach punkten.

Wenn du viel Strom brauchst und viel Platz hast, kannst du am Boden mehr Module installieren als auf dem Dach. Du erzielst mitunter sogar mehr Ertrag pro Modul, weil dein Fachbetrieb Ausrichtung und Neigung der Module optimal einstellen kann.

Demgegenüber stehen einige Nachteile: Eine Freiflächen-PV-Anlage ist teurer als eine Dachanlage. Du zahlst für die Vorbereitung des Grundstücks, eventuelle Fundamente, Zäune, Aufständerungen und Genehmigungen. Die Anlage nimmt zudem viel Platz in Anspruch, den du später nicht mehr nutzen kannst.

In der folgenden Tabelle siehst du einen kurzen Vergleich der wichtigsten Faktoren von Dach- und Freiflächen-Photovoltaik:

Ob als Solarpark oder privat im Garten: Freiflächenanlagen leisten einen wichtigen Beitrag zur Energiewende. Kommerzielle Anlagen produzieren große Mengen erneuerbarer Energie. Dafür nutzen sie auch Flächen, die längst versiegelt sind – etwa Parkplätze. Für Privatleute, die Platz im Garten haben, ist sogar eine private Freiflächen-PV-Anlage eine Alternative, wenn das Dach ungeeignet ist.

Egal, wo du sie installieren lässt: Mit einer Solaranlage trägst du aktiv zum Klimaschutz bei, sparst Stromkosten und machst dich ein Stück weit unabhängig von der öffentlichen Energieversorgung – alles gute Gründe, um jetzt in Photovoltaik zu investieren. 1KOMMA5° berät dich individuell zu deinen Möglichkeiten.