Photovoltaik Großanlage

Planung und Umsetzung einer Photovoltaik Großanlage

Photovoltaik Großanlagen erzeugen Solarstrom als Gewerbetreibende. Sie versorgen Haushalte und Betriebe in der Region mit grünem Strom und übernehmen daher eine verantwortungsvolle Aufgabe in der Gegenwart. Wir beschäftigen uns in diesem Beitrag ausschließlich mit Photovoltaik Großanlagen. Hier erfahren Sie die wichtigsten Informationen, wenn es um die Nutzung von Land oder Großdächern für Solarenergie geht.

Schnelle Informationen

PV-Großanlagen verlangen eine langfristige Planung. Denn erforderlich für die Umsetzung einer solchen Photovoltaik Freilandfläche sind insbesondere Genehmigungen sowie die Zusage seitens des Netzbetreibers zur Einspeisevergütung.

Als PV-Großanlagen gelten alle Solaranlagen, die größer als 40 kWp sind. Als Grundlage ist (anders als bei privaten PV-Anlagen) eine Baugenehmigung notwendig.

Häufig werden sogenannte Konversionsflächen zur Realisierung von PV-Großanlagen genutzt. Die Vergütung zur Volleinspeisung beträgt derzeitig (Stand Juli 2023) ca. 11 Cent pro kWh.

Planung, Umsetzung und Finanzierung sind die drei zentralen Faktoren, die bei der Realisierung im Fokus stehen. Diese drei Punkte greifen wie Zahnräder ineinander über. Es wird empfohlen, ein solches Projekt mit einer erfahrenen Solaranlagenfirma durchzusprechen.

Der Inhalt im Überblick

1. Voraussetzungen für PV-Großanlagen
2. Unterschiede der Großflächen beachten
3. Voraussetzungen, Baugenehmigungen und Koversionsflächen
4. Regelung zur Einspeisung von PV-Großanlagen
   4.1. Was sind Konversionsflächen?
   4.2. Freiflächen in Industrie- oder Gewerbegebieten
   4.3. PV-Freilandanlagen entlang der Schienenwege und Autobahnen
   4.4. PV-Großanlagen benötigen Baugenehmigungen
   5. Photovoltaik Großanlagen finanziell planen
   6. Beantragung der Einspeisung an den Netzbetreiber
   6.1. Mögliche Absage zur Einspeisung von einer PV-Großanlage
   7. Dem Antrag zur Einspeisung folgt die Netzverträglichkeitsprüfung
   7.1. Einspeisepunkt liegt auf fremden Boden
   8. Abschaltung einer PV-Großanlage muss gesichert sein
   9. Beispiele für Photovoltaik Großanlagen
   10. Fazit

Voraussetzungen für PV-Großanlagen

In den letzten Jahren steigt die Anzahl der Photovoltaik-Großanlagen zusehends an. Nicht nur in Deutschland, in ganz Europa und weltweit wachsen riesige Solarflächen heran, die von weitem sehr gut sichtbar sind. Die Energiemengen, die solche Großanlagen produzieren, sind enorm und versorgen ganze Ortschaften.

Einen deutlichen Unterschied zu privaten Solaranlagen zeigen Großanlagen in der Nutzungsdauer. Denn sie sind für die Nutzung von mindestens 30 bis zu 40 Jahren ausgelegt. Somit gelten sie innerhalb der Energiewende als besonders effizient. Das nicht nur hinsichtlich der Lebensdauer, sondern insbesondere auch der Leistung, die sie erbringen. Pro Hektar können zwischen 400.000 und 500.000 kWh Strom erzeugt werden. Mit solchen Zahlen wird klar, wie es möglich ist, ganze Dörfer mit Solarstrom zu versorgen.

Aufgrund der Größe und Leistung verlangen PV-Großanlagen eine intensive Planung mit entsprechender Zeitplanung. Denn es kann unter Umständen ein Jahr oder mehr bis zur endgültigen Realisierung vergehen. Nicht zuletzt, weil spezifische Auflagen gefordert werden, die erfüllt werden müssen. Fehlerhafte Berechnungen der Stromausbeute oder Planfehler können sich auf die Realisierung aber auch auf die Wirtschaftlichkeit einer Großanlage auswirken. Solche Fehler sind zu einem späteren Zeitpunkt kaum auszumerzen, deshalb wird höchste Präzision und Fachkompetenz in der Planungsphase verlangt.

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Unterschiede der Großflächen beachten

Großflächige Photovoltaikanlagen unterscheiden sich bereits in der Flächennutzung. So gestaltet sich der Planungsverlauf einer Freifläche anders als eine Aufdachanlage eines industriellen Unternehmens. Ferner schreibt das Erneuerbare Energien Gesetz notwendige Maßnahmen zur Planung und Realisierung von PV-Großanlagen vor. Diese sind zwingend einzuhalten, da der Betreiber ansonsten Gefahr läuft, keine Genehmigung für das Projekt zu erhalten.

Voraussetzungen, Baugenehmigungen und Konversionsflächen

Hinsichtlich der Baugenehmigungen für Photovoltaik-Großanlagen gibt es Unterschiede zu beachten. Bei riesigen Dachflächen ist eine höhere Vergütung aufgrund der Aufdachanlage möglich. Solche Großanlagen benötigen weder Bebauungsplan noch Baugenehmigung. Ein Vorteil für industrielle Anlagen, Hotellerie oder weitere Immobilien, auf denen eine Aufdachanlage aufgebaut werden kann.

Anders hingegen bei Freilandflächen. Hier sind Photovoltaik-Großanlagen nur auf Konversionsflächen möglich. Seit 2010 dürfen Solaranlagen nicht mehr auf Grünflächen errichtet werden, die neuen Konversionsflächen bieten dennoch die Möglichkeit der Installation von PV-Großanlagen.
Auch Freilandanlagen wie sie neuerdings entlang der Autobahnen oder neben Schienenwegen gebaut werden, sind eine Alternative. Die dritte Option sind PV-Großanlagen in Industrie- bzw. Gewerbegebieten.

Regelung zur Einspeisung von PV-Großanlagen

Anders als bei privaten Solaranlagen müssen Betreiber einer PV-Großanlage eine Genehmigung bzw. Zusage zur Einspeisung holen. Diese Voraussetzung gilt jedoch nur für PV-Anlagen, die größer als 30 kWp sind.

Die Vergütungen der Einspeisung wurden mit dem sogenannten Osterpaket im EEG 2023 überarbeitet. Deutlich sichtbar ist in den meisten Fällen eine Erhöhung der Vergütung, die bereits seit Juli 2022 gilt. Unterschieden wird noch immer zwischen der Teil- und Volleinspeisung. Im Falle der PV-Großanlagen werden viele Anlagen zur Volleinspeisung genutzt, sofern der Solarstrom nicht für betriebliche Immobilien oder Industriehallen benötigt werden.

Da die Definition der Photovoltaik Großanlagen ab einer Größe von 30 kW gilt, gelten folgende Tarife der Einspeisung.

Der Unterschied beider Tarife wird in der Bevorteilung des Eigenverbrauchs erklärt. Das bedeutet, Immobilien, die mit Solarstrom versorgt werden, haben bereits einen finanziellen Vorteil, da hier keine Stromkosten anfallen. Der eingespeiste Überschuss wird daher niedriger vergütet.

Die Volleinspeisung wurde hingegen im Osterpaket aufgewertet. Großflächen oder Großprojekte auf Dachanlagen werden durch die Volleinspeisung jetzt besser vergütet.

Ebenfalls positiv ist die Tatsache, dass der monatliche Degressionsrhythmus bis Anfang 2024 vollständig ausgesetzt und anschließend halbjährlich weitergeführt wird. Da Großanlagen eine längere Planungs- und Bauphase haben, kommt Betreibern solcher PV-Anlagen die Degressionspause zugute. Bisher bekannt ist, dass die Degression dann ca. ein Prozent pro Jahr beträgt.

Im Übrigen werden in Deutschland Photovoltaik Großanlagen bis zu 100 kWp über das EEG gefördert. Dazu gehört auch die Einspeisevergütung, deren Höhe mit dem Monat der Inbetriebnahme beginnt. Berechnet wird die Vergütung basierend auf dem Typ der PV-Anlage und deren letztendliche Größe. Großprojekte auf Dächern mit einer Leistung zwischen 10 und 1000 kWp erhalten 90 Prozent des jährlich erzeugten Solarstroms vergütet, die verbleibenden 10 Prozent müssen über den Eigenbedarf verbraucht werden.

Bei Freilandanlagen ist diese Einschränkung bei der Einspeisevergütung nicht gegeben. Dennoch beschränkt der Gesetzgeber die Fläche von PV-Freilandanlagen auf die förderfähigen Konversionsflächen.

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Was sind Konversionsflächen?

Konversionsflächen sind alternative Flächen, die zur Solarenergieerzeugung genutzt werden können. Dazu zählen nicht oder nur teilweise genutzte Industrie- und Gewerbeflächen oder nicht genutzte Militärflächen, deren Nutzung einer baulichen Wiederverwertung nichts im Wege steht. Bei ehemaligen Militärflächen spielt der ökologische Wert aufgrund seiner militärischen Nutzung eine zentrale Rolle. So kann es sein, dass der pH-Wert des Bodens stark beeinträchtigt ist und infolge dessen die Bodenfruchtbarkeit nicht mehr gegeben ist. Möglich sind auch Schadstoffe oder Abfälle, Trümmerteile, die einer Wiederverwendung als Agrarfläche konträr gegenüber stehen.

Ein weiterer Faktor für Konversionsflächen ist die Standsicherheit des Geländes. So kann im Laufe von Jahrzehnten der Grundwasserspiegel gestiegen sein, was einer Neubebauung entgegen spricht. Bei Konversionsflächen handelt es sich also um Flächen, die weder für die Landwirtschaft noch zur Bebauung verwendet werden können. Sie werden durch die Behörden geprüft und gegebenenfalls als offizielle Konversionsfläche freigegeben und stehen dann Solarprojekten frei zur Verfügung.

Freiflächen in Industrie- oder Gewerbegebieten

PV-Anlagenbetreiber haben einen Anspruch auf Vergütung, wenn sich die Freiflächenanlagen dort befinden, wo bereits vor dem 1. Januar 2010 ein Industrie- oder Gewerbegebiet war. Somit ist es nicht möglich, im Nachhinein Gewerbeflächen zur Errichtung von PV-Großanlagen zu schaffen.

Das bedeutet für potenzielle Betreiber von PV-Großanlagen, dass der Nachweis erbracht werden muss, dass die geplanten Flächen bereits vorher schwer beeinträchtigt waren. Diese Fläche muss darüber hinaus zu wenigstens 50 Prozent von Schäden betroffen sein. Dazu zählen

• geringe Fruchtbarkeit des Bodens
• Ein veränderter pH-Wert des Bodens
• Eine hohe Schadstoffbelastung im Boden, die durch vorherige Nutzung entstanden ist
• Es befinden sich Trümmer oder dauerhaft belastende Abfälle im Boden

PV-Freilandanlagen entlang der Schienenwege und Autobahnen

Schienenwege und Autobahnen sind als Konversionsflächen für PV-Anlagen zugelassen. Somit haben Anlagenbetreiber auch Anspruch auf eine Vergütung, basierend auf dem Erneuerbare Energien Gesetz.

PV-Großanlagen benötigen Baugenehmigungen

Photovoltaik Großanlagen benötigen eine Baugenehmigung. Daher ist es wichtig, die Projektierung mit der Beantragung der Genehmigung zu beginnen. Sie ist eine der wichtigsten Voraussetzungen zur Realisierung des Solarprojekts, und da es sich hier um einen Eingriff in das bestehende Landschaftsbild handelt, ist diese Baugenehmigung Pflicht.

Photovoltaik Großanlagen finanziell planen

Eine Solaranlage in der Größe von mindestens 30 kWp ist nicht zu vergleichen mit einer PV-Anlage für das Eigenheim. Gesamtinvestition, Betriebskosten und Rendite stehen bei einem solchen Solar-Projekt natürlich im Vordergrund. Aufgrund der Größenordnungen wird bei der Planung immer ein Durchschnittspreis pro kWp angegeben, der sich zwischen 1200 und 1500 Euro bewegt. In der Regel beinhaltet dieser Preis bereits die Montagekosten. Dennoch ist zu empfehlen, dass eventuelle Kosten für Lieferung und Montage explizit zu besprechen sind.

Die Investitionskosten einer Photovoltaik Freilandanlage setzen sich aus

• den Kosten für den Erwerb der Fläche
• Den Kosten für die PV-Anlage
• Die Montage und allgemeine Verbauung aller Komponenten
• Sowie die Betriebskosten für das laufende Jahr

zusammen.

Photovoltaikanlage mit 4.2 kWp (Kilowatt Peak)

Positiv zu bewerten ist, dass die Preise für PV-Großanlagen in den letzten zehn Jahren um bis zu 70 Prozent gesunken sind. Hinzu kommen die gegenwärtigen Förderungen für PV-Freilandanlagen, die ebenfalls höher sind als noch vor einigen Jahren. Anders als bei privaten Solaranlagen sind die Solarmodule aufgrund ihrer hohen Anzahl der größte Kostenfaktor, den es bei der finanziellen Planung zu berücksichtigen gilt. Weitere Kosten wie die für Wechselrichter und Stromzähler fallen bei der Größe der Anlage nur wenig ins Gewicht.

Beantragung der Einspeisung an den Netzbetreiber

Ein zentraler Punkt bei der Planung einer PV-Großanlage ist die Zusage zur Einspeisung des Netzbetreibers. Bei Großanlagen ab 30 kWp ist diese Zusage zwingend notwendig. Unternehmer sollten deshalb schon in der Anfangsphase des Solarprojekts das regionale Energieversorgungsunternehmen kontaktieren und die Einspeisezusage einholen. Da Energieversorger den Strombedarf und Stromlieferung explizit planen und berechnen müssen, kann es unter Umständen förderlich sein, vor Beginn das Gespräch zu suchen, um Bedarf und Einspeisung abzugleichen.

Für den Antrag zur Einspeisung muss die höchstmögliche Leistung der Anlage beantragt werden. Im Nachhinein kann dieser Wert nicht erhöht werden, sondern nur nach unten korrigiert werden, was Ertragseinbußen bedeuten könnte. Deshalb immer die maximal erreichbare Energieleistung beantragen.

Ebenfalls wichtig zu wissen ist, dass die Zusage der Einspeisung für sechs Monate gültig ist. Das bedeutet, die Anlage sollte in diesem Zeitraum fertiggestellt werden.

Hat der PV-Großanlagenbetreiber die Zusage zur Einspeisung vom Energieversorger erhalten, wird der Stromzähler in der Nähe der Übergabestelle installiert. Es empfiehlt sich, diesen Standort zwischen Betreiber und Netzbetreiber vertraglich festzuhalten.

Mögliche Absage zur Einspeisung von einer PV-Großanlage

Stimmen die regionalen Bedingungen nicht, kann der Energieversorger unter bestimmten Bedingungen den Anschluss und somit auch die Einspeisung ablehnen. Dies darf er, so sagt es das EEG §9 Abs. 3, denn er ist nicht zum Ausbau seines Netzes verpflichtet. Ist das Netz an PV-Anlagen bereits ausgelastet, ist die Netzkapazität erreicht und kann nicht erhöht werden bzw. ist mit enorm hohen Kosten verbunden.

Dem Antrag zur Einspeisung folgt die Netzverträglichkeitsprüfung

Erst nach dem Antrag zur Einspeisung von einer PV-Großanlage prüft der Netzbetreiber die Netzverträglichkeitsprüfung. Die dafür benötigte Zeit von 4 bis 14 Wochen sollte in der Planung berücksichtigt werden. Ein mögliches Resultat kann sein, dass die Netzverträglichkeit am gewünschten Standort nicht gegeben ist. In diesem Falle ist der Energieversorger laut § 9 des Erneuerbare Energien Gesetz zur Erweiterung der Netzkapazität an diesem Ort verpflichtet. Ein solcher Fall kommt selten vor, dennoch ist es ein wichtiger Hinweis in Bezug auf die Planung und Realisierung einer Photovoltaik Großanlage.

Im Zuge dieser Netzverträglichkeitsprüfung wird durch den Netzbetreiber der optimale Einspeisepunkt der PV-Großanlage ermittelt. Der Anlagenbetreiber trägt die Kosten der Elektroinstallation zum nächst gelegenen Einspeisepunkt selbst. Liegt dieser Einspeisepunkt in weiterer Entfernung muss der Energieversorger dann für die dabei entstehenden Mehrkosten aufkommen.

Einspeisepunkt liegt auf fremden Boden

Um alle notwendigen Verbindungen zur Einspeisung herzustellen, werden Kabelverbindungen von der PV-Anlage zum Einspeisepunkt verlegt. Zuweilen kann es vorkommen, dass der zugewiesene Einspeisepunkt auf fremden Bauland liegt und dieses überwunden werden muss. In einem solchen Fall ist ein Gestattungsvertrag mit dem Besitzer des Grundstücks notwendig. Dieser Punkt verdeutlicht, dass die Planung einer Photovoltaik Großanlage langfristig und präzise umgesetzt werden muss.

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Abschaltung einer PV-Großanlage muss gesichert sein

Das Erneuerbare Energien Gesetz sieht im § 6 vor, dass Solaranlagenbeitreiber verpflichtet sind, ihre PV-Installation so umzusetzen, dass bei einer eventuellen Netzüberlastung die Anlage ferngesteuert reduziert bzw. zeitweise abgeschaltet werden kann. Droht eine solche Gefahr durch Überlastung des Netzes muss die Möglichkeit gegeben sein, auch PV-Großanlagen herunterzufahren oder gänzlich abzuschalten. In diesem Falle muss der Netzbetreiber seine Kapazitäten erhöhen, damit die Großanlage wieder an das Netz gehen kann.

Beispiele für Photovoltaik Großanlagen

Eine der neuesten Photovoltaik Großanlagen wurde im Juli 2023 eingeweiht. Es handelt sich dabei um die PV-Großanlage der REWE Group in Henstedt-Ulzburg. Hier wurde das Verwaltungsgebäude und Logistikzentrum genutzt, um eine 6480 Quadratmeter große Fläche mit Solarmodulen zu bestücken. Die Gesamtleistung dieser Solaranlage beträgt 1.377 kWp mit einem Stromertrag von rund 1,4 Mio kWh im Jahr. Mit dieser Menge Solarstrom werden rund 10 Prozent des Strombedarfs des Unternehmens abgedeckt.

Die REWE Group plant weitere Standorte mit Solaranlagen aufzubauen, die vornehmlich für die Eigenversorgung genutzt werden. Somit kann das Unternehmen einerseits hohe Energiekosten sparen und andererseits umweltfreundlichen Strom produzieren, der die Umwelt entlastet.

Interessant ist bei diesem Projekt, dass es sich um modular erweiterbare PV-Komponenten in Form von Blöcken handelt. Dieses eigens entwickelte System kann somit an jeden Standort individuell angepasst werden.

Ein weiteres Großprojekt ist die „Hopfen-Agri-PV-Anlage“ in Haltetau. Ein faszinierendes Projekt, da es Landwirtschaft und Sonnenenergie auf intelligente Weise miteinander verbindet. Auf einer Fläche von 1,3 Hektar wird Hopfen zur Bierherstellung angebaut. Darüber sind Solarmodule installiert, die Strom für rund 200 Haushalte erzeugen. Es ist die erste PV-Großanlage dieser Art in ganz Deutschland und somit Pionier in der Entwicklung ganzheitlicher Solaranlagen.

PV-Anlagen, die die Landwirtschaft nicht verdrängen, sondern kombiniert agieren, sind bisher selten in ganz Europa. Der entscheidende Ansatz: Keine wertvollen Ackerflächen zu verlieren, sondern Energiegewinnung mit Agrikultur zu verbinden. Das erste Projekt dieser wird wissenschaftlich begleitet und liefert zukünftig wichtige Informationen für weitere Projekte, die PV-Großflächen und Landwirtschaft in Einklang bringen sollen.

Fazit

Die Realisierung von Photovoltaik Großanlagen ist hoch komplex und sollte in jedem Falle mit einer erfahrenen Solaranlagenfirma durchgeführt werden. Ein solches Solarprojekt erfordert diverse Genehmigungen und bürokratische Vorgänge, die zeitlich aufeinander abgestimmt werden müssen. Ist die PV-Großanlage einmal aufgebaut, generiert sie für den Zeitraum von 20 bis 30 Jahren Einnahmen und versorgt die Region mit umweltfreundlichem Solarstrom.