Factsheets

Die meisten Photovoltaikanlagen werden als netzgekoppelte Erzeugungsanlagen oder für den Eigenverbrauch an Orten, an denen das Wetter für viele Sonnenstunden pro Jahr günstig ist, und primär am Boden oder auf Dächern, installiert. Binnengewässer wie Stauseen und schließlich das Meer blieben ungenutzt. Hier bieten schwimmende Photovoltaikanlagen (=Floating PV) neue Möglichkeiten. Der Umbau der Energieversorgung und der Ausbau der Photovoltaik führt zur Evaluierung von Flächenpotentialen. Neben der Landwirtschaft (Agri-PV), der Nutzung von Dächern, Fassaden sowie Verkehrsflächen bieten Seen und Küstenregionen zusätzlich Möglichkeiten einer Flächenbewirtschaftung mit Photovoltaik.

Intelligente Photovoltaiklösungen sind solche, die neben der ökologischen Stromerzeugung einen zusätzlichen Mehrwert schaffen. Im Bereich der Autobahnen, Schnellstraßen, Landesstraßen und Schieneninfrastruktur wurden in Österreich bereits mehr als 2.250 km Lärmschutzwände (LSW) errichtet, die ein nennenswertes Potential zur Gewinnung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen mittels Photovoltaik haben. Dieses Potential wird bisher kaum genutzt. Die Möglichkeiten Photovoltaik (PV) in Schallschutzwände bspw. bei Straßen oder Bahnlinien zu integrieren sind vielfältig, die primäre Funktion des Schallschutzes darf dabei jedoch nicht beeinträchtigt werden.

Grüner Wasserstoff bietet vielfältige Nutzungsmöglichkeiten und wird daher eine wesentliche Rolle in der Energiewende spielen. Photovoltaik (PV) und Wasserstoff (H2) ergänzen sich synergetisch: PV kann die notwendige Energie für die Produktion des Wasserstoffs kostengünstig zur Verfügung stellen, die Speicherung von Wasserstoff gleicht die Volatilität der Stromproduktion durch PV aus. Damit kann der notwendige Abgleich von Stromproduktion durch die Erneuerbaren Energieerzeuger und die kurz-, mittel und langfristige Speicherung zur kontinuierlichen Versorgung der Verbraucher geschlossen werden.

Bis 2030 ist laut Erneuerbaren Ausbaugesetz (EAG) ein Zubau von 11 TWh vorgesehen, das bedeutet, dass etwa 11 GWp an Leistung aus Sonnenenergie zugebaut werden muss. Davon sind etwa 5 bis 6 GWp an Freiflächenanlagen nötig, da anzunehmen ist, dass PV Anlagen auf bereits bestehender Infrastruktur (PVDachanlagen, etc.) nicht ausreichend umgesetzt werden können. PV Anlagen auf der Freifläche in der Größe von etwa 70 bis 80 km² werden daher in den kommenden Jahren zu errichten sein. PV-FFA können mit einem Versiegelungsgrad von nur wenigen Prozent errichtet werden. Überdies können sie die ökologische Qualität einer Fläche verbessern und somit neben der Stromproduktion, einen Doppelnutzen für Mensch und Umwelt bedeuten.

Erneuerbare Energien werden einen wesentlichen Beitrag zum Gelingen der Energiewende liefern – das Ausbauziel ist klar, 2030 wird 7-mal mehr PV im Stromnetz sein als heute. Oftmals wird der Ausbau der Erneuerbaren kritisch im Hinblick auf die Integration ins Stromnetz gesehen. Auf Stichworte wie Dezentralität, Variabilität und bidirektionaler Stromfluss folgt meist die angenommene Notwendigkeit von Netzausbau. Photovoltaik-Anlagen bieten bereits umfangreiche Möglichkeiten, auch ohne Ausbau der Stromnetze, diese bei ihrer Transformation zum Smart Grid zu unterstützen.

Aufgrund der steigenden Bedeutung von erneuerbarer Energieerzeugung am Gebäude kommt gebäudeintegrierter Photovoltaik zunehmend eine Schlüsselrolle zu. Erneuerbare Energie produzieren, zunehmende Flächenversiegelung kompensieren, Mikroklima verbessern, CO2 reduzieren, Regenwasser speichern und die Lebensdauer der Dachhaut verlängern — all dies kann ein kombiniertes System am Dach leisten. Der PV-Dachgarten ermöglicht architektonische Gestaltungsvielfalt am bisher ungenutzten Flachdach und ermöglicht die Verschönerung der unwirtlichen Dachlandschaften im urbanen Raum. Zudem verbindet der PV-Dachgarten lokale Maßnahmen zur Nutzung von erneuerbaren Energien bei gleichzeitiger Schaffung von Grünbereichen.

PFAS (gesprochen Pefas) steht für per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen. Sie sind menschengemachte Industriechemikalien, die auf natürliche Weise nicht in der Umwelt vorkommen. Als große Chemikalienfamilie umfassen PFAS über 10.000 Substanzen, die aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften bei der Herstellung in einer Vielzahl von Produkten verwendet werden. Sie sind nämlich u.a. wasser-, fett- und schmutzabweisend, aber auch besonders widerstandsfähig und nicht entflammbar. Per- und polyfluorierte Alkyle sind die Ausgangsbasis für Fluorpolymere, zu deren wichtigsten Vertretern zählen PVF, PVDF, PTFE, PCTFE, PFA und ETFE, die auch für Beschichtungen/Schichten in polymeren Front- und Backsheets von PV-Modulen verwendet werden. PFAS werden auch im Herstellungsprozess von Halbleitern (z.B. zum Reinigen der Oberflächen) sowie bei Isolierungen (Beschichtung/Verkapselung) von elektronischen Bauelementen (z.B. Wechselrichter) verwendet. Darüber hinaus finden PFAS u.a. auch in der Polysiliziumproduktion und bei Stromspeichern Anwendung.

Agri-PV (Agri-Photovoltaik) ist eine Technologie, bei der Solarmodule auf landwirtschaftlichen Flächen installiert werden, um sowohl erneuerbaren Strom zu erzeugen als auch Landwirtschaft zu betreiben. Die technischen und konzeptionellen Ausprägungen der Agri-PV sind bereits heute vielfältig und werden durch Innovationen stetig weiter ausdifferenziert und optimiert. Im Gegensatz zu herkömmlichen konventionellen PV-Freiflächenanlagen umfasst Agri-PV sowohl den Anbau von Feldfrüchten als auch die Tierhaltung auf derselben Fläche. In diesem Factsheet werden die Potenziale der Agri-PV aufgezeigt. Das Factsheet bietet eine übersichtliche Darstellung der Synergien und des Mehrfachnutzens von Agri-PV sowie eine Zusammenfassung der technischen Ausführungen und Vor- und Nachteile. In den angegebenen Links finden Sie weitere Informationen zu den vielfältigen Möglichkeiten der Agri-PV.

Beim Anschluss von Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) an das Stromnetz wird oft die Nennleistung als Referenzwert verwendet, obwohl diese selten erreicht wird. Wenn nur eine reduzierte Netzanschlussgenehmigung erteilt wird, führt dies dazu, dass wertvolle Kilowattstunden nicht ins Netz eingespeist werden können, was besonders im Winter oder an Tagesrandzeiten problematisch ist. Diese Einschränkungen führen dazu, dass PV-Anlagen oft kleiner dimensioniert oder gar nicht realisiert werden. Um Energie ins Stromnetz einspeisen zu können, müssen PV-Anlagen die Netzspannung lokal erhöhen. Bei hohem Leistungsangebot und geringem Verbrauch kann dies zu einem kritischen Spannungsanstieg führen, der normative Grenzen überschreitet. Auch andere Netzbelastungen, wie überhöhte Stromstärken, müssen berücksichtigt werden. Eine Lösung dieses Problems wird seit Juli 2023 in Australien in die Praxis umgesetzt. Das „Flexible PV-Exportmodell“ stellt den Besitzer*innen von Photovoltaikanlagen eine dynamische Einspeiseleistung zur Verfügung. Sind ausreichende Netzkapazitäten verfügbar, kann voll eingespeist werden. Besteht ein Engpass im Netz, beispielsweise durch hohe Spannung oder hohen Strom, wird die zulässige Einspeiseleistung kurzfristig reduziert. Wie genau funktioniert dieses Modell ? Die Antwort darauf und vieles mehr wird im folgenden Factsheet vorgestellt