Eine PV-Freifläche ohne EEG-Vergütungsberechtigung gilt als förderfreie PV-Freifläche. Dazu muss man wissen, dass die Technologie von PV-Freiflächenanlagen inzwischen als „marktreif“ kategorisiert wird. Das heißt, dass auch PV-Freiflächenanlagen, die nicht staatlich gefördert werden, wirtschaftlich betrieben werden und mit anderen Energieerzeugungsarten konkurrieren können. Diese förderfreien PV-Freiflächenanlagen refinanzieren sich beispielsweise über den Eigenverbrauch oder über den Stromverkauf am Markt.

Eine Solarstromanlage, die auf einer freien Fläche Land errichtet wird, nennt man – im Unterschied zu PV-Dachanlagen, PV-Fassadenanlagen oder schwimmenden PV-Freiflächenanlagen – PV-Freiflächenanlage. Alternative Bezeichnungen für PV-Freiflächenanlage sind: „Freiflächenanlage“, „Photovoltaik-Großanlage“ oder „Solarpark“.

Laut dem Energiekonzern EnBW ist etwa ein Viertel der zwei Millionen Photovoltaik-Anlagen in Deutschland auf Freiflächen installiert. Das heißt, es gibt etwa 250.000 PV-freiflächenanlagen hierzulande.

Laut einer Studie des Fraunhofer Instituts ISE hat Deutschland ausreichend Flächen für Photovoltaik. Dies insbesondere dann, wenn das Konzept der integrierten Photovoltaik verwirklicht wird.

Damit sich eine PV-Freiflächenanlage wirtschaftlich betreiben lässt, sprich sich finanziell rechnet, muss sie an einem Standort errichtet werden, der einen maximalen Solarstromertrag garantiert. Das heißt, dass ein Maximum der am Standort auftreffenden Sonneneinstrahlung auch tatsächlich die Solarmodule mit den Solarzellen auf der Freifläche erreicht. Das wiederum bedeutet, dass die Solarmodule

1. optimal gen Sonne ausgerichtet und geneigt sein müssen, wobei zu bedenken ist, dass sich der Sonnenstand sowohl im Laufe eines Tages als auch im Laufe der Jahreszeiten ändert. Gut zu wissen: Moderne Anlagen sind bereits fähig, der wechselnden Position der Sonne zu folgen: sogenannte nachfolgende PV-Anlagen oder Tracker-Systeme.

2. nicht verschattet sein dürfen. Typische Schattenwerfer wie Berge, Gebäude, Bäume und Sträucher sind für einen maximalen Solarertrag möglichst auszuschließen.

Jede freie Fläche, die den vorgenannten Kriterien (siehe Frage 3 und Frage 6) und gesetzlichen Vorgaben entspricht und zudem einen wirtschaftlich machbaren Anschluss ans öffentliche Stromnetz bietet, eignet sich theoretisch als PV-Freifläche. Dazu muss aber angemerkt werden, dass das Gut Boden unvermehrbar ist. Das heißt, es gibt eine Nutzungskonkurrenz: Die Bereiche Siedlung und Verkehr, Landwirtschaft sowie Energie konkurrieren um die in Deutschland verfügbaren freien Flächen. Flächen, die als landwirtschaftlich hochwertig oder ökologisch hochwertig gelten, werden in der Regel nicht als potentielle PV-Freifläche ausgewiesen.

Ebene Freiflächen eignen sich zur Errichtung einer PV-Freiflächenanlage ebenso wie Hangflächen, insofern Letzere gen Süden ausgerichtet sind.

Mit derzeitigem Stand der Photovoltaik-Technik geht man davon aus, dass eine PV-Freiflächenanlage pro Hektar (ha) eine Solarstrommenge von einem MegawattPeak (MWP) erzeugt. PV-Freiflächen erzielen, so sie denn auf den maximalen Solarertrag optimiert sind, einen etwa um 30 Prozent höheren Solarertrag als PV-Dachanlagen. Hinzu kommt, dass die Lebensdauer einer PV-Freiflächenanlage mit 40 Jahren als deutlich länger beziffert werden als für PV-Dachanlagen.

Die einzelnen Solarmodule einer PV-Freiflächenanlage werden in Reihen parallel zueinander aufgeständert. Damit sich die Modulreihen nicht gegenseitig verschatten, werden die einzelnen Reihen mit mehreren Metern Abstand zueinander aufgestellt.

Das Untergestell (sogenannter Unterbau oder Modultisch) ist ein stabiles Gerüst, das – je nach Anlagentyp –

· entweder eine fixe Ausrichtung und Neigung der Module gen Sonne bewirkt

· oder eine flexible (bei nachführenden Anlagen).

Dank der aufgeständerten Bauweise, die Füße der Gestelle werden meist auf Punktfundamenten fixiert, wird mit einer PV-Freiflächenanlage nur ein sehr geringer Teil der Freifläche versiegelt. Die Freifläche bleibt also eine „freie“ Fläche.

Die Gestelle für die Module sind so aufgebaut, dass diese

· entweder knapp über dem Boden

· oder so hoch darüber sitzen, dass ein Bewirtschaften der Freifläche noch möglich ist. Wird diese beispielsweise als Weidefläche für Schafe oder Federvieh genutzt, können die Module etwas niedriger aufgeständert werden, als wenn die Freifläche als landwirtschaftliche Anbaufläche für Nutzpflanzen dient. Dann nämlich müssen die Module so hoch aufgeständert werden, dass darunter auch landwirtschaftliche Nutzfahrzeuge passen.

Die Solarzellen, die in Solarmodulen verschaltet sind, erzeugen Gleichstrom (DC). Dieser wird Modulstrang für Modulstrang gesammelt. Das geschieht mit einem sogenannten Stringsammler, die Strings werden parallelgeschaltet, die Ströme aufsummiert. Mit Hilfe eines Wechselrichters wird der Gleichstrom bereits am Standort der PV-Anlage in Wechselstrom (AC) gewandelt. Dieser wird in eine Trafoübergabestation (NS/MS) geleitet, die die Niederspannung (NS) auf Mittelspannung (MS) hoch transformiert. Von der Trafoübergabestation, in die auch ein Einspeisezähler integriert ist, wird der Solarstrom ins öffentliche Stromnetz eingespeist. In der Regel sind alle Leitungen zwischen den genannten Bauteilen der PV-Freiflächenanlage bis zum Einspeisepunkt unterirdisch verlegt.

Soll eine Solarstromanlage errichtet werden, gilt das Vorhaben als Baumaßnahme. Diese fällt unter das geltende Baurecht. Demnach benötigen PV-Freiflächenanlagen immer eine Baugenehmigung.

In der Regel durchlaufen PV-Freiflächenanlagen einen Genehmigungsprozess in der Standortgemeinde. Damit eine Freifläche im Gemeindegebiet als PV-Freifläche genutzt werden kann, muss sie im Flächennutzungsplan als „Sondergebiet Solar“ oder ähnlich (siehe Frage 1) ausgewiesen werden. Ist dies (noch) nicht geschehen, muss der Plan entsprechend geändert werden. Gebraucht wird zudem ein Bebauungsplan, der für Baurecht auf der PV-Freifläche sorgt.

Dazu muss man wissen, dass die Bauleitplanung in der Regel der Standortgemeinde obliegt. Das heißt, dass diese die Raumbedeutsamkeit und die Umweltverträglichkeit des Solarpark-Projekts prüfen muss – selbstverständlich unter Berücksichtigung aller Belange ihrer Gemeindemitglieder und aller Träger öffentlicher Belange (Behörden).

Bei der Entscheidung für oder wider die Errichtung einer PV-Freiflächenanlage auf Gemeindegebet spielen nicht nur die Anlagengröße, der Flächenverbrauch und die zu installierende Technik eine Rolle, sondern auch der sogenannte Grünordnungsplan des Bauherrn. Dieser beschreibt unter anderem, wie die geplante PV-Freiflächenanlage in die Landschaft integriert und diese dabei ökologisch aufgewertet werden soll. Nachdem alle beteiligten Parteien angehört worden sind, verabschiedet die Standortgemeinde den Bebauungsplan. Es folgt die Baugenehmigung.

Die Kosten für eine PV-Freiflächenanlage lassen sich nicht pauschal beziffern, denn sie hängen von der Größe der Anlage, der Modultechnik und mehr ab. Es gilt jedoch: Je größer eine PV-Freiflächenanlage ist, desto günstiger ist ihr Preis. Außerdem gilt, dass je höher die Leistung ist, die ein Solarmodul erbringt, desto geringer fallen die Kosten pro erzeugter Kilowattstunde Strom aus.