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Eine schwimmende Photovoltaikanlage in Norditalien wurde 2024 umfassend modernisiert. Durch den Einsatz von LONGi Back-Contact-Modulen sowohl für die Sanierung als auch für die zusätzliche Erzeugungskapazität steigerte das italienische Energieunternehmen Bryo die installierte Leistung der Anlage auf rund 948 kWp, ohne die Wasserfläche zu vergrößern.
Schwimmende Photovoltaiksysteme nutzen ehemalige Steinbruchseen und künstliche Wasserreservoirs zur Erzeugung erneuerbarer Energie, ohne zusätzliche Flächen zu beanspruchen. Diese Anlagen stellen jedoch besondere technische Anforderungen, insbesondere da ihre Tragstrukturen und elektrischen Komponenten ständiger Feuchtigkeit und Bewegung auf dem Wasser ausgesetzt sind.
Die schwimmende PV-Anlage Bubano, nahe Imola in der italienischen Region Emilia-Romagna gelegen, ist eines der früheren Beispiele dieser Technologie. Ursprünglich 2011 mit einer Kapazität von 496,8 kWp in Betrieb genommen, durchlief die Anlage 2024 eine umfassende Modernisierung unter der Initiative von Bryo. Das Projekt verdoppelte die installierte Leistung durch eine Kombination aus Sanierung und zusätzlicher Photovoltaik-Erzeugung nahezu.
Schwimmende Solaranlage nach über einem Jahrzehnt modernisiert
Die Anlage Bubano befindet sich in einem ehemaligen Steinbruchbecken in der Gemeinde Mordano. Als die Anlage 2011 in Betrieb ging, befand sich die schwimmende Photovoltaik noch in einem frühen Stadium der kommerziellen Entwicklung.
2024 begann Bryo in Zusammenarbeit mit LONGi Solar mit der Modernisierung der Anlage. Das Projekt umfasste den Austausch der ursprünglichen Photovoltaikmodule und Wechselrichter, die Erneuerung der schwimmenden Strukturen und die Erweiterung der Erzeugungskapazität innerhalb des bestehenden Anlagenbereichs.
Sowohl der sanierte Bereich als auch der zusätzliche Photovoltaikbereich nutzen LONGi Back-Contact-Module mit jeweils 585 Wp. Für die Sanierung ersetzte Bryo die ursprünglichen Module durch 856 LONGi Module, was einer Kapazität von 500,76 kWp entspricht. Ihre höhere Leistungsabgabe ermöglichte es, die bestehende Erzeugungskapazität auf der schwimmenden Struktur auf weniger Fläche unterzubringen.
Der freigewordene Platz bot Platz für weitere 764 LONGi Module, was eine zusätzliche Erzeugungskapazität von 446,94 kWp ermöglichte. Insgesamt nutzt die modernisierte Anlage 1.620 Module und verfügt über eine Nennkapazität von 947,7 kWp im Vergleich zu 496,8 kWp vor der Modernisierung.
Bryo investierte rund 1 Million Euro in das Projekt, einschließlich des Austauschs der Wechselrichter und der Erneuerung der schwimmenden Strukturen. Der sanierte Bereich sollte jährlich 553,5 MWh erzeugen, während die zusätzliche Kapazität weitere 511 MWh beitragen sollte. Kombiniert wurde die modernisierte Anlage voraussichtlich rund 1,06 GWh Strom pro Jahr produzieren.
Back-Contact-Technologie ermöglicht höhere Kapazität auf bestehender Wasserfläche
Die Back-Contact-Technologie von LONGi platziert die elektrischen Kontakte auf der Rückseite der Solarzellen, wodurch die Metallrasterleitungen auf der Vorderseite entfallen und die Fläche für die Lichtabsorption vergrößert wird. Diese Zellarchitektur unterstützt eine höhere Modulleistung und einen höheren Energieertrag.
Bei schwimmenden PV-Anlagen ist die Modulleistung besonders relevant, wenn die verfügbare Wasserfläche begrenzt ist. In Bubano ermöglichten die Ersatzmodule, die ursprüngliche Erzeugungskapazität auf einer kleineren Fläche unterzubringen und somit ausreichend Platz für den zusätzlichen Photovoltaikbereich zu schaffen.
Die Betriebsumgebung beeinflusst auch die Modulwahl und das Systemdesign. Schwimmende Anlagen sind kontinuierlicher Feuchtigkeit ausgesetzt, während die Bewegung der Tragstrukturen spezifische Anforderungen an mechanische Verbindungen und elektrische Infrastrukturen stellt.
Wasser kann unter bestimmten Bedingungen auch die Betriebstemperaturen der Module moderieren. Da der Wirkungsgrad von Photovoltaik im Allgemeinen mit steigender Zelltemperatur sinkt, können niedrigere Betriebstemperaturen zu einer höheren Stromerzeugung beitragen. Das Ausmaß dieses Effekts hängt von den örtlichen Gegebenheiten und dem Design des schwimmenden Systems ab. In Bubano ist die Steigerung der installierten Kapazität direkt auf die Modernisierung und die effizientere Nutzung der verfügbaren Fläche zurückzuführen.
Schwimmende PV-Erzeugung trägt zu lokaler Gemeinschaft für erneuerbare Energien bei
Die Anlage Bubano ist mit der Gemeinschaft für erneuerbare Energien des Bezirks Imola verbunden, bekannt als CER del Circondario Imolese. Die Gemeinschaft, entwickelt unter Beteiligung von Bryo und der Stadt Imola, ermöglicht es lokalen Teilnehmern, von der Erzeugung erneuerbarer Energie und dem Energieaustausch zu profitieren. Die zusätzliche Photovoltaikkapazität in Bubano wurde geplant, um die Gemeinschaft mit Strom zu versorgen.
Laut Bryo könnte die Anlage Strom erzeugen, der dem Jahresverbrauch von rund 200 Haushalten entspricht. Die ursprüngliche Projektankündigung schätzte auch vermiedene Emissionen von rund 530 Tonnen CO₂ pro Jahr.
Das Projekt kombiniert somit die technische Modernisierung einer bestehenden schwimmenden PV-Anlage mit zusätzlicher Erzeugung erneuerbarer Energie für die umliegende Region.
Wirtschaftliche und ökologische Bedeutung von Floating Solar
Schwimmende Photovoltaik bietet zusätzliche Möglichkeiten zur Erzeugung erneuerbarer Energien, insbesondere dort, wo geeignete Flächen knapp oder für konkurrierende Nutzungen vorgesehen sind. Eine Studie der Weltbank schätzt, dass die Bedeckung von nur 1 % der weltweit bewerteten künstlichen Wasseroberflächen Kapazitäten für rund 404 GWp schwimmender Solarenergie aufnehmen könnte.
Forschungsergebnisse deuten auch darauf hin, dass die Nähe zu Wasser die Leistung von Photovoltaikanlagen verbessern kann. Eine begutachtete Studie auf Basis von Feldmessungen in den Niederlanden und Singapur ergab, dass Kühleffekte je nach Klima und Systemdesign die jährliche Energieausbeute um bis zu 3 % bzw. 6 % steigern könnten. Solche Gewinne können zur Projektökonomie beitragen, obwohl schwimmende Strukturen und Installationsanforderungen generell höhere Anfangskosten als herkömmliche auf dem Boden montierte Systeme verursachen.
Die Modernisierung in Bubano unterstreicht eine weitere wirtschaftliche Überlegung. Die Nachrüstung einer bestehenden schwimmenden Anlage kann Raum für zusätzliche Erzeugungskapazität schaffen, ohne mehr Wasserfläche zu benötigen. In diesem Fall verdoppelte Bryo die Nennkapazität der Anlage nahezu und behielt dabei ihren ursprünglichen Fußabdruck bei, was es einem etablierten Asset für erneuerbare Energien ermöglicht, innerhalb derselben Standortgrenzen erheblich mehr Strom zu produzieren.
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