Bodenbeschaffenheit und Lage: Welche Voraussetzungen braucht eine PV-Freiflächenanlage? (PV-Flächenkunde)

Bevores gleich um die optimale Lage einer Fläche und ihre Bodenbeschaffenheitgeht, mit der diese sich als Standort für Freiflächen-PV qualifiziert, liefernwir Ihnen mit unserer PV-Flächenkunde einen Überblick über alle Flächen, aufdenen Sie eine solch große PV-Anlage errichten dürfen (sogenannteFlächenkulisse), die vom Staat gefördert wird.

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PV-Flächenkunde: Welche Flächeneignen sich als Standort für Solarparks?

InDeutschland regelt das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) die Förderkulisse,also welche Flächen als Standorte für staatlich geförderte Photovoltaik-Anlagennutzbar sind.

DasGesetz unterscheidet dabei zwischen Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) des erstenund des zweiten Segments.

• Das erste Segment umfasstFreiflächenanlagen (FFA) und PV-Anlagen, die auf oder an baulichen Anlagenerrichtet werden sollen, die weder Gebäude noch Lärmschutzwände sind (siehe § 3Nr. 41a EEG).
• Im zweiten Segment sindalle Anlagen, die auf Gebäuden und Lärmschutzwänden installiert wurden.

Regulärwerden PV-FFA im Außenbereich nach §35 des Baugesetzbuches (BauGB) nichtprivilegiert. Das heißt, dass Sie für diese Anlagen eine sogenannteBauleitplanung (Flächennutzungsplan und/oder Bebauungsplan) brauchen. DiesePlanung ist die Basis dafür, dass der Bau der PV-Freiflächenanlage genehmigt wird.Dem Institut für angewandte Ökologie e.V. (kurz: Öko-Institut) zufolge ist die planerischeAusweisung neuer Flächen für PV-FFA ist wegen der verschiedenen eingebundenenPlanungsebenen häufig sehr aufwändig.

Exkurs: Was ist einBebauungsplan für PV?

Ein Bebauungsplan bestimmt mögliche Bebauungen sowie deren Art und Weise auffestgelegten Grundstücken. Er schreibt den Grundstücken bestimmte Bestimmungenund Nutzungsmöglichkeiten zu. Bebauungspläne sind aus
dem Flächennutzungsplan zu entwickeln, der diemöglichen Arten der Flächen- beziehungsweise Bodennutzung in einementsprechenden Gebiet festlegt (siehe hierzu §§8 und 9 BauGB).

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In seineraktuellen Studiezu „Photovoltaik-Freiflächenanlagen in Deutschland“ liefert dasÖko-Institut einen „Überblick zu Flächenkulissen, Potenzialen,Finanzierung, Nachhaltigkeit und Produktionskapazitäten (Stand Januar 2024)“.Wir fassen hier die Informationen zur PV-Flächenkulisse für Sie zusammen.

Wichtig: PV-FFA, die unter diefolgenden auf- und teils auch zusammengeführten Flächenkategorien fallen undeine installierte Leistung von 20 Megawatt (MW) nicht überschreiten (siehe §37Abs. 3 EEG), sind nach dem EEG förderfähig. Das heißt, dass sie in einerAusschreibung auf eine Vergütung bieten können. Die Höchstwerte für die Ausschreibungender PV-FFA sind in §48 EEG festgelegt.

• Freiflächen-PV an Straßen und Schienen

Neben Autobahnen und Schienenwegen mitmindestens zwei Hauptgleisen können innerhalb eines Abstandes von 500 Metern (mEEG-geförderte PV-FFA errichtet werden (§37 Abs. 1 Nr. 2c EEG 2023). Die Vergütungsregelunggemäß §48 Abs. 1 Nr. 3 Buchstabe c) Doppelbuchstabe aa) erfasst aucheingleisige Schienenwege. Mit der EEG-Novelle im Jahr 2023 hat der Gesetzgeberden Abstand zu den Verkehrswegen auf 500 m erweitert. DieAußenbereichsprivilegierung von Bauvorhaben zur Nutzung von Solarenergie (gemäߧ35 Abs. 1 Nr. 8
BauGB) privilegiert PV-FFAlängs der Verkehrswege im übergeordneten Netz bis zu einer Entfernung von 200m.‍

• Freiflächen-PV auf versiegelten Flächen

Versiegelte Flächen und sogenannte Parkplatz-PVwerden im EEG unabhängig voneinander geregelt. PV-Anlagen auf versiegeltenFlächen sind nach §37 Abs. 1 Nr. 2d EEG förderfähig. Bei dieser Fläche muss essich bei der Aufstellung oder Änderung des Bebauungsplans um eine bereitsversiegelte Fläche handeln.

• Parkplatz-PV

Mit dem EEG 2023 wurde als neue förderfähigePV-FFA-Fläche die Parkplatz-PV eingeführt, deren Vorgaben in §37 Abs. 1 Nr. 3dund §85c Abs. 2 EEG geregelt sind. Um Parkplatz-PV wettbewerbsfähiger zumachen, soll für sie ein eigene Ausschreibungssegment eingeführt werden,schreibt das Öko-Institut.

• Freiflächen-PV auf Konversionsflächen

Gemäß §37 Abs. 1 Nr. 2b EEG können sogenannte Konversionsflächen,die zum Erzeugen von Solarenergie genutzt und entsprechend umgestaltet werden,gefördert werden.

Exkurs: Was sind Konversionsflächen?

Das sind Flächen mit ehemaliger (verkehrs-)wirtschaftlicher, wohnungsbaulicher odermilitärischer Nutzung, beispielsweise ehemaligeTruppenübungsplätze oder alte Braunkohlereviere. Laut derStudie des Öko-Instituts ist hierzulande der Großteil der neuerrichteten PV-FFA mit 11.700 Hektar (ha)auf Konversionsflächen installiert. Sie machen aktuell 36 Prozent der gesamten PV-FFAFlächen aus.

• Freiflächen-PV auf landwirtschaftlichen Flächen (Agri-PV)

Seit der 2023er Fassung des EEG werden auchAgri-PV-Anlagen vom EEG gefördert (§37 Abs. 1 Nr. 3a, b, c EEG beziehungsweise§85c Abs. 1 EEG und weiterführend §48 Abs. 1 Satz 1 Nr. 5 EEG). Sie gelten alssogenannte besondere Anlagen nach §85c EEG und erhalten im Jahr 2023eine zusätzliche Vergütung von 1,2 Eurocent je Kilowattstunde (ct/kWh) nach§38b EEG.

Exkurs: Was ist Agri-PV?

Agri-PV ist ein Konzept zur Doppelnutzung einer landwirtschaftlichen Fläche.Der Boden unter oder neben den Solarmodulen kann je nach Art der Agri-PV-Anlage(hochaufgeständert oder bodennah) mit Nutzpflanzen wie Mais, mehrjährige oderDauerkulturen wie Erdbeeren oder Apfelbäumen oder Dauergrünland bewirtschaftetwerden. Aber: Bei der Kombination von Dauergrünland und Agri-PV kann die Flächejedoch keine naturschutzrechtliche Relevanz haben. Wichtig: Im Rahmen des Solarpakets II derSolarstrategie der Bundesregierung ist geplant, dass kleine PV-FFA mit einerinstallierten Leistung bis 1 MW, oder 6 MW bei Bürgerenergie-Anlagen gezielt gefördertwerden sollen. Wann es hier zu einer Umsetzung kommt, ist laut dem Öko-Institutjedoch noch nicht klar. In seiner Studie rät das Öko-Institut, dass Agri-PVzusätzlich ein eigenes Ausschreibungssegment erhalten sollten, um dieWettbewerbsfähigkeit zu steigern.

Auf Acker- und Grünflächen mit schwachemlandwirtschaftlichem Ertrag können EEG-geförderte PV-FFA errichtet werden (§37Abs. 1 Nr. 2h, i EEG). Die Flächen müssen als sogenannte benachteiligte Gebiete gelten, was einen schwachenlandwirtschaftlichen Ertrag voraussetzt. Entscheidend ist die Bodengüte.Zusätzlich darf die lokale Bevölkerung nicht auf die landwirtschaftlicheNutzung der Fläche angewiesen sein.

• PV-Anlagen in Gewerbe- oder Industriegebieten

PV-Anlagen innerhalb von Gebäudestrukturen, dieden §§8 oder 9 der Baunutzungsverordnung (BauNVO) entsprechen, können gemäß §37Abs. 1 Nr. 2e EEG 2023 gefördert werden. Darunter fallen der Studie desÖko-Instituts zufolge auch Flächen in einem Gewerbe- oder Industriegebiet.

• PV-Anlagen auf Flächen der Bundesanstalt für Immobilienaufgaben

Flächen, die der Bundesanstalt fürImmobilienausgaben (BImA) gehören, sind gemäß §37 Abs. 1 Nr. 2g EEG förderfähig,vorausgesetzt, diese Flächen sind seit dem 31.10.2013 im Eigentum der BImA sindoder von ihr verwaltet worden. Für eine Flächenentwicklung muss die BImA dieseFlächen im Internet für die Entwicklung von Solarenergie veröffentlicht undfreigegeben haben.

• PV-Anlagen auf wiedervernässten Mooren (sogenannte Moor-PV)

_Mit dem EEG 2023 wurden Moor-PV-Anlagen gemäߧ37 Abs. 1 Nr. 3e EEG beziehungsweise §85c Abs. 1 EEG in die staatliche Förderkulisseaufgenommen. Diese Anlagen müssen auf einem wiedervernässten Moor (Voraussetzungfür die Förderung) errichtet werden, das ursprünglich entwässert undlandwirtschaftlich genutzt wurde. Die Fläche kann darüber hinauslandwirtschaftlich genutzt werden (sogenannte Paludikultur: Anbau vonRöhrichten und anderer Biomasse zur Energiegewinnung). Um Moor-PVwettbewerbsfähiger zu machen, sind

• PV-Anlagen auf Gewässern (Floating-PV)

Gemäß §37 Abs. 1 Nr. 2j EEG können PV-FFA aufkünstlichen und erheblich veränderten Gewässern schwimmend errichtet werden.Beide Gewässerarten werden mit dem §3 Nr. 4 und 5 des Wasserhaushaltsgesetzes(WHG 2023) geregelt. Dabei ist ein Uferabstand von mindestens 40 merforderlich, und die Flächenbedeckung des Gewässerkörpers darf 15 Prozent derOberfläche nicht überschreiten. Um Floating-PV wettbewerbsfähig gegenüberPV-FFA zu machen, sind separate Ausschreibungssegmente in der Planung.

• PV-Anlagen auf sonstigen baulichen Anlagen

PV-FFA auf sogenannten sonstigen baulichenAnlagen werden gemäß §37 Abs. 1 Nr. 1 EEG gefördert. Das sind Flächen wie ein Deponiehügel,die ursprünglich für einen anderen Zweck als die Erzeugung von Solarstromerrichtet wurden – außer Gebäude oder Lärmschutzwände (Solaranlagen des erstenSegments).

• ‍PV-Anlagen auf Flächen mit speziellemPlanungsrecht

Das Öko-Institut fasst in seiner Studie zweiähnliche Flächenkategorien zu Flächen mit speziellem Planungsrecht zusammen:

1.    Flächen,die gemäß §37 Abs. 1 Nr. 2f EEG mit einem Planfeststellungsverfahren nachPlanungsrecht genehmigt wurden (klassisches Planfeststellungsverfahren, einähnliches Verfahren von
überörtlicher Bedeutungoder ein Verfahren nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) für den Baueiner öffentlich zugänglichen Abfallbeseitigungsanlage).

2.    Flächen,die in einem alten Bebauungsplan, vor dem 1. September 2003, festgelegt wurden(siehe §37 Abs. 1 Nr. 2d EEG). Wichtig: Der Bebauungsplan darf nicht imNachhinein geändert worden sein, um den Bau einer PV-Anlage zu ermöglichen.Zudem sollte die ursprüngliche Definition der Fläche im Bebauungsplan keine zuenge Zweckbestimmung enthalten, die mit einer PV-Nutzung nicht vereinbar wäre. Diezeitbezogenen Formulierungen zielen darauf ab, altbestehende Investorinnen undInvestoren zu schützen.

Zwischenfazit: Damit kennenSie sämtliche Flächentypen der staatlichen Förderkulisse fürPV-Freiflächenanlagen.

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Wie muss der Untergrund (Boden) einer Fläche beschaffen sein,um darauf Flächen-PV zu errichten?

PV-Freiflächenanlagen brauchen einen Standortmit festem Untergrund. Für eine seriöse Planung müssen die Bodenverhältnissedeshalb untersucht werden. Ein geologisches Gutachten informiert über Aufbau,Zusammensetzung und Porosität des Bodens. Es wird zum Beispiel vonspezialisierten Dienstleisterinnen und Dienstleistern angefertigt. DasErgebnis: ein sogenanntes Lastenheft für die Gesamtstatik der Anlage inklusiveder nötigen Nachweise.

Wichtig ist: Der Untergrundmuss das Gewicht der Anlage tragen können, ohne unter diesem wegzusacken.Da die Gestelle und Module mechanisch und elektrisch miteinander verbundensind, ergäbe sich aus dem Einsinken einzelner Tragepfosten in den Boden rechtschnell ein großräumiger Schaden, der den Ertrag der Anlage mindert oder dieseschlimmstenfalls außer Betrieb setzt.

Außerdem wirken Windund Wetter mit enormen Kräften auf die Anlagentechnik ein. All diese Kräftemüssen von den Pfosten der Unterkonstruktion (sogenannte Aufständerung) aufgenommenund in den Boden abgeleitet werden. Gerade bei hohen Windgeschwindigkeitenist der Bodenoft das schwächste Glied der Kette. Fegt beispielsweise ein Hurrikan überdie Solarmodule hinweg, tritt – ähnlich wie bei einer Tragfläche eines Flugzeugs– ein Sogeffekt ein. Den Fundamenten der Anlage machen dann enorme Zug- undHebelkräfte zu schaffen. Schlimmstenfalls lockert sich die Halterung im Boden oderwird gar ganz aus dem Boden gezogen.

Um zu prüfen, ob sich der Untergrund amStandort fürs Aufstellen eine Freiflächenanlage eignet, sind sogenannte Auszugsversuchenötig. Je nach den Ergebnissen dieser Versuche muss dann die Statik derAnlage ausgelegt werden. Passend zur bestehenden Bodenfestigkeit und denKohäsionskräften, die im Boden wirken, ist dann die sogenannte Rammtiefe zuwählen, die es braucht, um die PV-Anlagen sicher im Boden zu verankern.

Auch auf den pH-Wert des Bodens ist zuachten: Denn ein saurer Boden (pH-Wert < 7) kann dem Material derUnterkonstruktion auf Dauer schaden. Im Falle eines sauren Bodens, kann dieKonstruktion extra verzinkt werden, um Rost (Korrosion) vorzubeugen.

Wie muss eine Fläche liegen, um darauf Flächen-PV zuerrichten?

PV-Freiflächenanlagen sollten so liegen, dass trotzdes wechselnden Sonnenstands sowohl im Tagesverlauf als auch im Jahresverlaufmöglichst viel Solarstrahlen auf die Module treffen. Steht die PV-FFA aufeinem Hangmüssen die Reihenabstände dort entsprechend angepasst werden. Ist dieHangneigung nicht zu hoch, bringen Anlagen auf Südhänge sehr gute bis guteErträge, während Hänge die gen Norden abfallen, deutlich schlechtere Erträgeeinfahren.

Die Lage der Anlage im Gelände und derStandort an sich begründen zudem, wie stark eine PV-Freiflächenanlagemit der Zeit verschmutzt. Schmutz beeinträchtigt die Menge der auf dieModule auftreffenden Sonnenstrahlen. Je nach Neigungswinkel der Module reinigtRegen diese auf natürliche Weise. Nur gering geneigte Module müssen oft extragereinigt werden. Das ist ein Kostenfaktor, der von Anfang an kalkuliert werdenmuss. Bei Agri-PV-Anlagen kommt es zu einer zusätzlichen Verschmutzung, da dasBeackern der Fläche extra Staub aufwirbelt, der sich auch auf den Modulenniederlegt. Gut zu wissen: Ertragseinbußen werden mit Monitoring inEchtzeit rasch offensichtlich, so dass Gegenmaßnahmen zeitnah ergriffen werdenkönnen.

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