Nach dem rasanten Wachstum in Asien beginnen schwimmende Solarpanelsysteme in den USA zu boomen

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Als Joe Seaman-Graves, der Stadtplaner der Arbeiterstadt Cohoes, New York, den Begriff „schwimmende Solarenergie“ googelte, wusste er nicht einmal, dass es sich um eine Sache handelte.

Er wusste jedoch, dass seine kleine Stadt eine erschwingliche Möglichkeit brauchte, Strom zu beziehen, und kein zusätzliches Land hatte. Beim Blick auf die Karte fiel jedoch ein Merkmal auf.

„Wir haben dieses 14 Hektar große Wasserreservoir“, sagte er.

Seaman-Graves stellte bald fest, dass der Stausee genügend Solarpaneele aufnehmen konnte, um alle städtischen Gebäude und Straßenlaternen mit Strom zu versorgen, wodurch die Stadt jedes Jahr mehr als 500.000 US-Dollar einsparte. Er war auf eine Form sauberer Energie gestoßen, die steil auf dem Vormarsch ist.

Nach dem rasanten Wachstum in Asien beginnen schwimmende Solarpanelsysteme in den Vereinigten Staaten zu boomen. Sie sind nicht nur wegen ihres sauberen Stroms und des fehlenden Flächenverbrauchs attraktiv, sondern weil sie auch Wasser sparen, indem sie die Verdunstung verhindern.

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Eine im März in der Fachzeitschrift „Nature Sustainability“ veröffentlichte Studie ergab, dass Tausende von Städten – mehr als 6.000 in 124 Ländern – mit schwimmenden Solaranlagen eine Menge erzeugen könnten, die ihrem gesamten Strombedarf entspricht, was es zu einer ernstzunehmenden Klimalösung macht. Dadurch könnten sie jedes Jahr etwa genug Wasser einsparen, um 40 Millionen olympische Schwimmbecken zu füllen.

Zhenzhong Zeng, ein Mitarbeiter dieser Studie und außerordentlicher Professor an der Southern University of Science and Technology in Shenzhen, China, sagte, dass in den Vereinigten Staaten Landkreise in Florida, Nevada und Kalifornien das Potenzial hätten, mehr Strom zu erzeugen, als sie verbrauchen. Natürlich bräuchten sie einen Energiemix, um den ganzen Tag über Strom zu liefern, sagte Zeng.

Das Konzept der schwimmenden Solarenergie ist einfach: Befestigen Sie Paneele auf Flößen, damit sie auf dem Wasser schwimmen, anstatt Land zu blockieren, das für die Landwirtschaft oder Gebäude genutzt werden könnte. Die Platten sind versiegelt und dienen als Deckel, der die Verdunstung auf nahezu Null senkt, was Regionen wie Kalifornien zugute kommt, in denen es immer wieder zu Dürreperioden kommt. Das Wasser hält die Paneele außerdem kühl, sodass sie mehr Strom erzeugen können als ihre landmontierten Pendants, die an Effizienz verlieren, wenn sie zu heiß werden.

„Wir hören von unseren Installateuren, dass es ihnen gefällt, weil es etwas anderes ist“, sagte Chris Bartle, Vertriebs- und Marketingleiter des schwimmenden Solarunternehmens Ciel & Terre, das 270 Projekte in 30 Ländern gebaut hat. „Sie können aufs Wasser gehen und nicht auf ein Dach. Wir scherzen, dass man Schwimmwesten statt Leitern braucht“, sagte er.

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Begrenzte Flächen könnten einige Länder in Asien wie Japan und Malaysia dazu veranlasst haben, schwimmende Solarenergie auszubauen, während andere Länder einfach den starken Preisverfall für Solarenergie ausgenutzt haben, der die wirtschaftliche Lage für die weltweite Einführung von Solarenergie dramatisch verändert hat.

In einem Bericht des in London ansässigen Unternehmens Fairfield Market Research heißt es, dass die Region derzeit 73 % des Umsatzes mit schwimmenden Solaranlagen erwirtschafte und „die Speerspitze der globalen Landschaft“ sei, prognostiziert jedoch, dass politische Anreize in Nordamerika und Europa ein erhebliches Wachstum ankurbeln werden.

Einer der größten schwimmenden Solarparks in den USA ist das von Ciel & Terre gebaute 4,8-MW-Projekt in Healdsburg, Kalifornien.

„Es ist lustig, ich glaube nicht, dass viele Leute in Healdsburg davon wissen“, sagte David Hargreaves, ein lokaler Immobilienmakler und YouTuber, der in der Nähe wohnt. Die Leute wüssten vielleicht nicht, dass Sonnenkollektoren auf dem Wasser angebracht werden können, also achten sie nicht darauf, sagte er.

Die bisher größte Anlage der Welt ist der schwimmende Solarpark Dezhou Dingzhuang mit 320 MW in Shandong, China. Im Vergleich dazu ist Nordamerikas größtes Kraftwerk nur ein Bruchteil davon – 8,9 MW in der Wasseraufbereitungsanlage Canoe Brook in Millburn, New Jersey, im Besitz von New Jersey Resources Clean Energy Ventures, das landesweit kommerzielle und private Solaranlagen im Versorgungsmaßstab betreibt Nordost.

Die Sonne geht am 3. Mai 2023 in Selangor, Malaysia, über schwimmenden Solarpaneelen auf. (AP Photo/Vincent Thian)

„Wir freuen uns, dass es in den USA an Fahrt gewinnt“, sagte Robert Pohlman, Vizepräsident von NJRCEV.

Höhere Vorlaufkosten bleiben jedoch ein Hindernis. Bartle schätzt, dass Floating-Solaranlagen anfangs 10–15 % mehr kosten als Land-Solaranlagen, aber Eigentümer sparen auf lange Sicht Geld. Tieferes Wasser kann die Installationskosten erhöhen, und die Technologie kann nicht auf schnell fließendem Wasser, auf dem offenen Meer oder an Küsten mit großen Wellen eingesetzt werden.

Ingenieure arbeiten an anderen Herausforderungen. Wenn die Sonnenkollektoren einen zu großen Teil der Wasseroberfläche bedecken, könnte sich der Gehalt an gelöstem Sauerstoff ändern und die Wassertemperatur sinken, was Wasserlebewesen schädigen könnte. Forscher untersuchen, ob die von Kabeln erzeugten elektromagnetischen Felder aquatische Ökosysteme negativ beeinflussen könnten. Belege dafür gibt es jedoch noch nicht.

Duke Energy, der große US-Energieversorger mit einer Energiekapazität von rund 50.000 MW, strebt an, bis 2050 bei der Stromerzeugung Netto-CO2-Emissionen von Null zu erreichen. Das Unternehmen hat gerade ein kleines schwimmendes Solarpilotprojekt mit knapp 1 MW in Bartow, Florida, gestartet.

„Der schönste Teil meines Jobs ist, dass ich hier rauskomme“, sagte Tommy Oneal, Umweltspezialist bei Duke Energy, als er auf neue Paneele deutete, die auf dem Kühlbecken eines angrenzenden Gaskraftwerks schwammen.

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„Ich sehe Adler, Alligatoren und alle möglichen coolen Sachen … Es macht Spaß, diese Themen machen meinen Job jeden Tag anders. Als ich aufs College ging, hätte ich nie gedacht, dass ich mich jemals mit Alligatorproblemen befassen würde“, sagte Oneal.

In Cohoes bereiten sich Beamte auf die Installation ihres Projekts später in diesem Jahr vor, dessen Endkosten auf 6,5 Millionen US-Dollar geschätzt werden. Die Bundesregierung trägt fast die Hälfte davon durch einen Bundeszuschuss für Wohnungsbau und Stadtentwicklung. Weitere 750.000 US-Dollar werden vom Energieversorger National Grid übernommen. Die Stadt prüft auch New Yorker Solaranreize und den Inflation Reduction Act.

Soweit er weiß, sagte Seaman-Graves, handelt es sich um das erste schwimmende Solarprojekt in kommunalem Besitz im Land.

„Wir sind eine Gemeinschaft für Umweltgerechtigkeit und sehen eine große Chance für Städte mit niedrigem bis mittlerem Einkommen, das zu wiederholen, was wir tun“, sagte er.

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