Fraunhofer ISE untersucht Auswirkungen von Floating-PV auf Seen

(6.5.2025) In dem dreijährigen Forschungsprojekt „FPV4Resilience” haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE gemeinsam mit der Universität Freiburg die Auswirkungen von Floating-PV-Anlagen auf künstlichen Seen untersucht.

Leichte Änderungen in der Wassertemperatur und die Nutzung der PV-Systeme durch Muschelkolonien könnten im Hinblick auf den Klimawandel auch einen positiven Beitrag zum Zustand der Gewässer leisten. (Bild: Erdgas Südwest GmbH) 

Keine deutlichen Auswirkungen auf Wasserqualität

An drei Standorten mit unterschiedlichen Anlagendesigns und -größen konnten sie „keine deutlichen Auswirkungen auf die Wasserqualität feststellen”, heißt es in der Bilanz. Leichte Veränderungen der Wassertemperaturen sowie die Nutzung der Unterkonstruktionen durch Muschelkolonien könnten sogar positive Beiträge zur Klimaresilienz der Gewässer leisten.

Die Messungen zeigten, dass die geringere Sonneneinstrahlung unter den Anlagen im Sommer zu niedrigeren Wassertemperaturen führte, während im Winter der Wärmeverlust verringert wurde. Die Effekte waren besonders ausgeprägt bei der größten untersuchten Floating-PV-Anlage im niederländischen Sekdoorn bei Zwolle. Dort sind die Photovoltaik-Module in Ost-West-Ausrichtung auf einer Metallunterkonstruktion installiert, die von Schwimmkörpern getragen wird. Projektleiter Konstantin Ilgen vom Fraunhofer ISE erklärt: „Die Änderung der Wassertemperatur sowie weitere Faktoren, die wir erfasst haben, wie Sauerstoffgehalt und Nährstoffzusammensetzung, hatten in den zwei Jahren der Messungen keine nennenswerte Auswirkung auf die Wasserqualität dieser Gewässer und lagen oftmals im Bereich der Messungenauigkeit.” Mit Blick auf den Klimawandel könnten diese Effekte in Zukunft jedoch einen positiven Beitrag leisten, erste Modellierungen deuten darauf hin, dass noch weiteres Forschungspotenzial besteht.

Tiefenprofilkarten der drei Untersuchungsstandorte im Projekt: Lac des Toules à Bourg-Saint-Pierre (links, Romande Energie Holding SA, Schweiz), Leimersheim (Mitte, Erdgas Südwest GmbH, Deutschland), und Sekdoorn (rechts, BayWa r.e., Niederlande). (Bild: Fraunhofer ISE) 

Angesiedelte Muscheln filtern Wasser

An zwei der untersuchten Standorte siedelten sich Muschelkolonien auf den Unterkonstruktionen an. Eine genauere Untersuchung ergab, dass die Atmung der Muscheln zwar die Sauerstoffkonzentration im Wasser verringert, sie jedoch gleichzeitig das Wasser filtern und Phosphor binden. Sophia Bächle vom Fraunhofer ISE betont, dass vielfach andere, menschengemachte Einflüsse die Effekte der Floating-PV-Anlagen überlagern, was die Komplexität des Zusammenspiels von wirtschaftlicher Nutzung, Flora, Fauna und den Anlagen unterstreicht.

Eine strukturierte Beobachtung der Vogelpopulation an der Anlage in Sekdoorn dokumentierte 25 Vogelarten auf und am Wasser. Elf dieser Arten, darunter seltene Vogelarten wie der Kiebitz und die Bekassine, nutzten die Floating-PV-Anlage als Rastplatz, Ausgangsort zum Jagen oder sogar zum Nestbau. Damit widerlegt die Untersuchung Befürchtungen, dass Vögel schwimmende PV-Anlagen meiden könnten.

Keine Scheu vor der schwimmenden Photovoltaik-Anlage: Kiebitz Schwärme wurden an den Untersuchungsstandorten beim Erholen, Nisten und Ausschau halten beobachtet. (Bild: Fraunhofer ISE)  

Die untersuchten Floating PV-Anlagen

Die drei untersuchten Seen in Leimersheim (Deutschland), Toules (Schweiz) und Sekdoorn (Niederlande) unterscheiden sich deutlich in Nutzung, Klima und Systemdesign. Während Leimersheim ein Baggersee ist, dient Toules als Wasserkraftstausee. Zwei der Floating-PV-Anlagen sind seit 2019 in Betrieb, die Anlage in Leimersheim seit Mai 2021.

Das Projekt „FPV4Resilience” wurde vom Leistungszentrum Nachhaltigkeit Freiburg (LZN) gefördert. Zusätzlich wird Projektleiter Konstantin Ilgen durch ein Promotionsstipendium der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) unterstützt.

Weitere Informationen über das Projekt  „FPV4Resilience” finden sich unter www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/fpv4resilience.