Energie von der Wiese: Wie Freiflächen-Photovoltaik entsteht

Die Energiewende ist in vollem Gange – und Photovoltaik spielt dabei eine zentrale Rolle. Neben Dachanlagen gewinnen besonders Freiflächen-Photovoltaikanlagen zunehmend an Bedeutung. Sie bieten die Möglichkeit, Sonnenenergie in großem Maßstab nutzbar zu machen und damit einen wichtigen Beitrag zur klimafreundlichen Stromerzeugung zu leisten. Doch wie funktioniert die Entwicklung solcher Anlagen, welche Flächen kommen infrage und wie läuft der Planungsprozess ab?

Dieser Artikel gibt dir einen Überblick über die Grundlagen der PV-Freiflächenentwicklung und erläutert typische Standortkriterien. Dabei zeigt sich schnell: Hinter scheinbar einfachen Solarprojekten steckt oft mehr, als man auf den ersten Blick vermutet. 

Inhalt

1. Was ist Freiflächen-Photovoltaik?
2. Vom Konzept zur Anlage – die Projektentwicklung
3. Chancen und Herausforderungen der Freiflächenentwicklung
4. Die Rolle der Freiflächen-PV für die Zukunft der Energiewende

Was ist Freiflächen-Photovoltaik?

Die Solarenergie spielt neben der Windkraft eine essenzielle Rolle bei der Energiewende. Bis zum Jahr 2030 sollen laut Bundesregierung PV-Anlagen mit einer Gesamtleistung von 215 GW errichtet werden, um so die gesteckten Klimaziele und die angestrebte Energiewende zu erreichen. Einen wesentlichen Anteil daran tragen sogenannte Freiflächen-Photovoltaikanlagen, da hier oftmals viel Fläche zur Verfügung steht, auf welcher nachhaltig und sauber Strom produziert werden kann.  

Wie der Name bereits verrät, sind Freiflächen-Photovoltaikanlagen, oft auch als Solarparks bezeichnet, Anlagen zur Stromerzeugung aus Sonnenenergie, die nicht auf Gebäuden, sondern auf unbebauten (freien) Flächen errichtet werden. Sie bestehen aus einer Vielzahl von Solarmodulen, die auf Gestellen montiert und in Reihen ausgerichtet sind. Wie PV-Anlagen technisch funktionieren und Strom produzieren, erfährst du übrigens hier.  

Anders als bei der Agri-Photovoltaik, bei der die Fläche gleichzeitig für landwirtschaftliche Produktion zur Verfügung steht, sind Freiflächen-Solarparks nur für die Energiegewinnung vorgesehen. Je nach Größe der Anlage kann die erzeugte Leistung von einigen Hundert Kilowatt bis hin zu mehreren Megawatt reichen – und damit viele Haushalte mit Strom versorgen. Ein wesentliches Merkmal dabei ist die Flexibilität bei der Standortwahl. Im Gegensatz zu Dachanlagen sind Freiflächen-PV-Anlagen nicht auf bestehende Bausubstanz angewiesen und können gezielt dort geplant werden, wo Fläche verfügbar und wirtschaftlich sinnvoll nutzbar ist.  

Insgesamt macht die Freiflächen-PV etwa 30 % der in Deutschland erbrachten Leistung an Solarenergie aus und ihr Anteil wächst immer weiter: Allein im vergangenen Jahr wurden Anlagen mit einer Gesamtleistung von 28 GW installiert. Doch die Flächen für den weiteren Ausbau sind begrenzt. Wo Solarparks überhaupt gebaut werden können und dürfen, wird strikt geregelt. 

Geeignete Flächen: Wo darf gebaut werden?

Nicht jede unbebaute Fläche ist automatisch für die solare Nutzung geeignet – es gelten sowohl technische und wirtschaftliche als auch rechtliche und ökologische Kriterien. In Deutschland regelt das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) die Nutzung von Freiflächen für Photovoltaik. Besonders förderfähig sind laut EEG sogenannte „privilegierte Flächen“. Die größten Potenziale für den Ausbau der Freiflächen-Photovoltaik liegen demnach an Seitenrandstreifen entlang von Autobahnen und Schienenstrecken (bis 200m), in Konversionsflächen (ehemalige Militär-, Industrie- oder Bergbauflächen) oder auch benachteiligten landwirtschaftlichen Gebieten. Gemeint sind damit Flächen, welche aufgrund von schlechten Bodenverhältnissen, schwierigen klimatischen Bedingungen oder ungünstigen topografischen Verhältnissen nicht oder nur mit viel Aufwand für landwirtschaftliche Produktion nutzbar sind. 

Neben den rechtlichen Anforderungen spielen jedoch auch weitere Standortfaktoren eine wesentliche Rolle. Dazu zählen neben der Topografie sowie der Sonneneinstrahlung auch die Größe der jeweiligen Fläche sowie ihre Zugänglichkeit und Anbindung an eventuelle Umspannwerke oder Mittelspannungsleistungen.  

Darüber hinaus müssen Projektentwickler/innen weitere mögliche Konfliktpunkte beachten, welche die Flächenauswahl einschränken. So etwa die angrenzende landwirtschaftliche Produktion, Naturschutzbelangen (z. B. Artenvielfalt, Bodenversiegelung) oder den Tourismus. Ist die richtige Fläche gefunden, beginnt die eigentliche Umsetzung. Wie diese aussieht, schauen wir uns nun an. 

Vom Konzept zur Anlage – die Projektentwicklung

Genehmigungsverfahren und Stromanschluss

Der bürokratische Aufwand ist dabei nicht zu unterschätzen – allerdings mit einer wichtigen Ausnahme: Die bereits genannte Privilegierung, welche besondere Flächen ausweist, erlaubt eine deutlich schnellere Planung und Umsetzung. Oft genügt hier nämlich ein Bauantrag, sofern keine öffentlichen Belange dagegensprechen. Das verkürzt die Genehmigungsdauer erheblich auf maximal sechs Monate. Ein klassisches Bebauungsplanverfahren, bei welchem Anwohnende und die Gemeinde Widerspruch einlegen können, hingegen kann zwischen 12 und 24 Monate in Anspruch nehmen, bevor ein Projekt realisiert werden kann. 

Parallel zur Genehmigungsphase laufen in vielen Projekten bereits die konkreten Vorbereitungen für den Bau. Sobald alle rechtlichen und planerischen Voraussetzungen erfüllt sind, kann mit der Erschließung der Fläche begonnen werden. Dazu gehören unter anderem der Bau von Zufahrtswegen, das Verlegen von Kabeltrassen, die Montage der Unterkonstruktionen und schließlich die Installation der Solarmodule, Wechselrichter und Trafostationen. Gerade in dieser Phase zeigt sich, wie wertvoll eine gute Projektvorbereitung ist: Lieferschwierigkeiten, Witterungsbedingungen oder ungeplante technische Herausforderungen können den Zeitplan schnell ins Wanken bringen. Ist die Montage abgeschlossen, folgt die technische Abnahme der Anlage sowie der finale Anschluss an das Stromnetz. Dieser geschieht, indem der erzeugte Gleichstrom (DC) mithilfe von Wechselrichtern in Wechselstrom (AC) umgewandelt wird. Der Wechselstrom wird dann über Kabel an ein Umspannwerk geleitet und dort für die Einspeisung in das öffentliche Stromnetz transformiert.   

Der Stromtarif

Zuvor müssen sich die Projektentwickler/innen jedoch einen Stromtarif sichern, welcher den letztendlichen Strompreis je KWh definiert. Diesen vergibt die Bundesnetzagentur, welche jährlich insgesamt drei Ausschreibungsrunden für den Bereich Solarenergie ausruft. Die jeweiligen Solarpark-Betreiber bewerben sich mit einem zuvor festgelegten Strompreisangebot auf einen entsprechenden Tarif. Die Betreiber mit den niedrigsten Gebotspreisen erhalten durch die Bundesnetzagentur einen Zuschlag mit eben diesem Tarif für einen festgelegten Zeitraum. Der aktuell gültige Höchstbetrag für die Ausschreibungen für Solaranlagen des ersten Segments liegt bei 6,80 Cent pro Kilowattstunde. 

In der Photovoltaik ist die Nachfrage bei den Ausschreibungen der Bundesnetzagentur allerdings meist deutlich größer als das Angebot der Ausschreibung. Aufgrund der eingeschränkten Flächenkulisse des EEG, der Größenbegrenzung und der hohen Nachfrage bei begrenztem Angebot haben sich bereits seit einiger Zeit sogenannte PPA-Verträge etabliert. Diese Power Purchase Agreements sind Stromlieferverträge, bei denen die Abnehmer oftmals große Industrieunternehmen mit großem Strombedarf oder Energieversorger sind und die abseits der Ausschreibung der BNetzA laufen. Wie sich der Strompreis in Deutschland zusammensetzt, haben wir für dich hier zusammengefasst. 

Mit der Inbetriebnahme beginnt schließlich der reguläre Betrieb des Solarparks. Der erzeugte Strom wird häufig über eine Laufzeit von zwei bis drei Jahrzehnten in das öffentliche Netz eingespeist. In dieser Betriebsphase übernehmen spezialisierte Dienstleister meist die Fernüberwachung, Wartung und regelmäßige Inspektion der Anlage, um einen möglichst hohen Energieertrag sicherzustellen und die Freiflächen-Anlagen so gut wie möglich zu erhalten. 

Chancen und Herausforderungen der Freiflächenentwicklung

Die Entwicklung von Solarparks auf Freiflächen bietet ein enormes Potenzial – sowohl ökologisch als auch wirtschaftlich. Gleichzeitig ist sie mit vielfältigen Herausforderungen verbunden, die je nach Standort, Projektumfang und gesellschaftlichem Umfeld unterschiedlich stark zum Tragen kommen. In der Praxis zeigt sich, dass die Balance zwischen lokalem Konsens, naturschutzfachlichen Anforderungen und wirtschaftlicher Tragfähigkeit oft der Schlüssel zum Erfolg ist. 

Zu den größten Chancen zählt zweifellos der Beitrag, den Freiflächenanlagen zur Energiewende leisten können. Große Solarparks liefern bereits heute einen relevanten Teil der Stromversorgung in Deutschland – und ihr Anteil soll in den kommenden Jahren weiter deutlich wachsen. Bis 2030 sollen 80 % des erzeugten Stroms aus erneuerbaren Quellen stammen. Freiflächen-Solarparks ermöglichen kostengünstige Stromproduktion, schaffen regionale Wertschöpfung und bieten Kommunen die Möglichkeit, sich aktiv an der Energiewende zu beteiligen – etwa über Pachteinnahmen, Gewerbesteuern oder Bürgerbeteiligungsmodelle.  

Herausforderungen gemeinsam angehen

Gleichzeitig wächst jedoch auch der Druck auf die verfügbaren Flächen. Besonders in ländlichen Regionen, in denen sowohl landwirtschaftliche Nutzung als auch Naturschutzinteressen eine große Rolle spielen, kann die Errichtung von PV-Anlagen auf Unverständnis oder Widerstand stoßen.  

Auch aufseiten der Genehmigungsverfahren ergeben sich immer wieder Hürden. Lange Abstimmungsprozesse, uneinheitliche Auslegung gesetzlicher Vorgaben oder überlastete Genehmigungsbehörden führen nicht selten zu Verzögerungen. Hinzu kommen technische Herausforderungen wie etwa knappe Netzkapazitäten, die bei zunehmender Einspeisung erneuerbarer Energie zum Engpassfaktor werden können. Gerade in sonnenreichen Regionen mit hoher PV-Dichte sind Engpässe im Mittelspannungsnetz keine Seltenheit. 

Dennoch zeigen zahlreiche erfolgreiche Projekte, dass diese Herausforderungen lösbar sind – vorausgesetzt, man erkennt sie frühzeitig erkannt und adressiert sie aktiv. Eine offene Kommunikation mit Gemeinden und Anwohner/innen, die Einbindung lokaler Akteure und eine transparente Flächenstrategie bilden die Grundlage für eine hohe Akzeptanz.  Der Trend zeigt damit klar in eine Richtung: die Solarenergie wächst stetig. Mit dem Ausbau wichtiger Netzkapazitäten und Speicherlösungen leistet sie einen enormen Beitrag für die Nachhaltigkeitswende und gegen die Klimakrise