Neustadt an der Weinstraße ist ein Vorreiter der Energiewende. Bereits 2004 ging dort der Solarpark Flugplatz Lilienthal auf rund 70000 Quadratmeter Fläche in Betrieb. Mit zwei Megawatt (MW) Leistung war er seinerzeit eine der größten Photovoltaikanlagen in Deutschland. Nun schreitet die rheinland-pfälzische Stadt wieder voran. Die Pfalzwerke, die Stadtwerke Neustadt und die Neustadter Wirtschaftsentwicklungsgesellschaft erneuern den Solarpark grundlegend: Mit modernen Modulen, effizienteren Wechselrichtern und optimierter Verkabelung wächst die Leistung auf mehr als das Doppelte. 4,5 MW soll die Großanlage ab 2026 leisten und pro Jahr rund 5,5 Millionen Kilowattstunden (KWh) liefern.
Das Beispiel dürfte Schule machen. Viele Solarparks erzeugen bereits seit 20 Jahren Strom, einige sogar noch länger. Sie fallen nun aus der Förderung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) heraus und erhalten keine Einspeisevergütung mehr. Zudem sind etliche der in den 2000er Jahren installierten Solarmodule technisch veraltet. Erreichten sie damals Wirkungsgrade um zwölf Prozent, bietet der Markt heute Module mit fast der doppelten Ausbeute. Zudem stehen effizientere Wechselrichter zur Verfügung. Sie wandeln den Gleichstrom der Solarzellen in Wechselstrom und ermöglichen eine weitere Effizienzsteigerung von zwei bis drei Prozent bei zugleich geringerem Wartungsaufwand. So überrascht es nicht, dass das RepoweringAustausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort.Austausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort. von Solarparks Fahrt aufnimmt. „In Deutschland zählen wir weltweit zu den Ersten, die sich mit diesem Thema beschäftigen können und müssen“, sagt Christian Schill vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg.
Beachtliches Leistungspotenzial
Aktuellere Zahlen zum RepoweringAustausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort.Austausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort. in Deutschland liefert Jan Wannenwetsch in seiner Masterarbeit, die er am Fraunhofer ISE geschrieben hat. So könnten ältere Solarparks nach einem RepoweringAustausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort.Austausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort. 3800 bis 7100 zusätzliche MW erzeugen. Noch größer ist laut Wannenwetsch das Potenzial der vielen kleinen PV-Anlagen auf deutschen Dächern. Dort locken weitere 9500 bis 17900 MW Zugewinn. „RepoweringAustausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort.Austausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort. kann sich zu einem bedeutenden PV-Booster entwickeln“, sagt Schill, „und damit einen signifikanten Beitrag zum geplanten PV-Ausbau auf 215000 Megawatt bis 2030 leisten.“
Gleichwohl sind noch viele Fragen offen. Nicht alle Solarmodule aus alten Anlagen können ausgetauscht werden. Das Anfang des Jahres verabschiedete Solarpaket 1 sichert immerhin, dass Betreiber von Solarparks und PV-Anlagen auf Dächern ihre Einspeisevergütung auch mit neuen Solarmodulen bis zum Ablauf der 20-Jahres-Frist erhalten. Doch das gilt nur für die anfangs installierte Leistung. Zusätzlicher Solarstrom kann nur zu den aktuell geltenden Vergütungsregeln ins Netz eingespeist oder direkt vermarktet werden. „Für jedes RepoweringAustausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort.Austausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort. einer älteren Anlage sollte eine eigene Rechnung aufgemacht werden“, rät Schill. Und genau dabei will er mit seinem jüngst gestarteten Forschungsschwerpunkt helfen.
Passiv oder aktiv erneuern?
Für diese Rechnungen ergeben sich etliche Unbekannte – wirtschaftliche, technische und regulatorische: Ab welchem Alter einer Anlage lohnt sich ein RepoweringAustausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort.Austausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort.? Genügt der Austausch defekter Module oder nur der Wechselrichter im Rahmen einer Überarbeitung, eines sogenannten Revampings oder passiven Repowerings? Oder sollen auch intakte Module getauscht werden, um die Leistung auf gleicher Fläche zu steigern? Dieses aktive RepoweringAustausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort.Austausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort. entspricht dem Beispiel aus Neustadt an der Weinstraße. Weitere Faktoren: Reichen die bereits verlegten Stromleitungen aus? Soll ein Batteriespeicher hinzugefügt werden? Lassen sich die Gestelle, auf denen die Module montiert sind, weiter nutzen oder müssen sie aufwendig an die Größe der neuen PV-Module angepasst werden? Lohnen neue, höhere Tragestrukturen, um auf Agri-PV-Anlagen umzusteigen und unter den Modulen Nutzpflanzen anzubauen? Müssen in dem Fall die aktuellen Vorgaben für den Naturschutz und Schutz der Artenvielfalt erfüllt werden? Oder genügen die Genehmigungen, die vor 15 oder 20 Jahren erteilt wurden? Zumindest auf einige dieser Fragen will Schill ab kommendem Jahr – auch basierend auf eigenen Erfahrungen beim RepoweringAustausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort.Austausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort. des institutseigenen Solartestfelds in Freiburg – Antworten liefern.
Klimabilanz nicht immer positiv
Selbst wenn sich ein aktives RepoweringAustausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort.Austausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort. rechnet und alle Genehmigungen vorliegen, ist es nicht unbedingt nachhaltig, ältere, aber intakte PV-Module auszumustern. Denn die neuen Module benötigen für ihre Produktion Energie, für die Treibhausgase freigesetzt werden. Da Solarparks in erster Linie dem Klimaschutz dienen sollen, darf dieser Aspekt nicht ausgeblendet werden.
Auf der Suche nach Antworten analysierte das Team um Ian Marius Peters vom Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien die effektive Minderung an Treibhausgasen im Zuge eines Repowerings. In ihrer Studie stellten sie die bei der Produktion emittierten Treibhausgase den eingesparten Emissionen während des Betriebs der PV-Module gegenüber. Ergebnis: Der Austausch von PV-Modulen, die bereits im Jahr 2000 installiert wurden, reduziert die Emissionen um rund 30 Prozent.
Doch je jünger ein Solarpark ist, desto stärker schrumpft der positive Klimaeffekt. Das RepoweringAustausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort.Austausch älterer EE-Anlagen durch moderne Anlagen zur Leistungssteigerung am gleichen Standort. von Anlagen, die nach 2017 errichtet wurden und 20 Jahre betrieben werden, böte nach der Studie keine CO₂-Minderung. Die Ursache liegt in der immer besser werdenden Dekarbonisierung der Stromerzeugung selbst: Je geringer der fossile Anteil im Strommix ist, desto weniger CO₂-Emissionen lassen sich durch zusätzlichen Solarstrom einsparen. Deshalb können die bei der Produktion der Module freigesetzten Treibhausgase ab einer gewissen Grenze nicht mehr ausgeglichen werden.
