
Mit Sonnenenergie lässt sich Strom und Wärme erzeugen. Schon ein relativ kleiner Teil der nutzbaren Sonnenenergie würde ausreichen, um den Energiebedarf der gesamten Menschheit zu decken. Sie ist daher ein wesentlicher Baustein der Energiewende.
Die Sonne ist eine der wichtigsten Energiequellen, die uns zur Verfügung steht.
Mit Sonnenenergie lässt sich Strom und Wärme erzeugen. Schon ein relativ kleiner Teil der nutzbaren Sonnenenergie würde ausreichen, um den Energiebedarf der gesamten Menschheit zu decken. Sie ist daher ein wesentlicher Baustein der Energiewende.
Bisher wird nur ein kleiner Teil des Endenergiebedarfs mit Sonnenenergie gedeckt, doch er wird stetig größer. Deutschland gehört zu den Pionieren der Nutzung und Entwicklung entsprechender Technologien. Auch in Hessen spielt die Nutzung von Solarenergie eine ständig wachsende Rolle. Die größte Bedeutung hat dabei die Stromproduktion mit Photovoltaikanlagen. Bei dieser Technik wandeln Solarzellen das einfallende Licht in elektrische Energie um, die entweder direkt verbraucht oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann.
Photovoltaik (PV) spielt eine wichtige Rolle bei der Stromerzeugung. Ende 2023 waren in Hessen 240.146 PV-Anlagen mit einer Gesamtkapazität von 3.728,5 Megawatt (MW) erfasst. Das entsprach laut Energiemonitoringbericht 2024 56,5 Prozent der installierten elektrischen Leistung von Erneuerbare-Energien-Anlagen. Im Jahr 2023 wurden 66.147 PV-Anlagen mit einer Gesamtkapazität von 680 MW neu installiert – 71 Prozent mehr als im Vorjahr. Im 1. Halbjahr 2024 wurden 37.655 PV-Anlagen mit einer installierten Leistung von 357,5 MW in Betrieb genommen.
Unterschieden werden in der Regel zwei Arten von PV-Anlagen: solche, die auf freier Fläche stehen, und solche, die auf Dächern installiert sind. Zudem ist es möglich, PV-Elemente an Fassaden oder Balkonen anzubringen und auch erste schwimmende PV-Anlagen auf Baggerseen gibt es in Hessen.
Potentialstudie Photovoltaik für Hessen
Hessen hat sich zum Ziel gesetzt, dass Strom und Wärme bis 2045 zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien erzeugt werden sollen. Um zu diesem Ziel beizutragen, wurde im Jahr 2022 im Auftrag der LEA Hessen eine Studie zum hessischen Solarpotenzial erstellt. In Rahmen dieser Studie wurden auch relevante Daten zu den Solarpotenzialen in hessischen Landkreisen und Kommunen erarbeitet. Hier kann eine Schätzung des realisierbaren Solarpotenzials auf Dächern, Parkplätzen, Flächen entlang von Autobahnen und Eisenbahnstrecken, Deponien, Agri-PV und Konversionsflächen in Hessen entnommen werden.
Interessierte finden auf unseren themenspezifischen Unterseiten viele nützliche Informationen – von der Planung über die Finanzierung bis hin zu den notwendigen Anmeldungen und der Installation. Einen ersten Überblick über die Solarenergie-Potenziale bietet das Solar-Kataster Hessen.
PV-Dachanlagen sind üblicherweise genehmigungsfrei. Eine Ausnahme bilden denkmalgeschützte Gebäude. Dort müssen alle baulichen Veränderungen von der zuständigen Denkmalschutzbehörde genehmigt werden. Es empfiehlt sich, die Behörde frühzeitig mit in die Planung einzubeziehen. An vielen Standorten kann die Erzeugung von Solarstrom mit dem Denkmalschutz vereinbart werden.
In Fällen, in denen die lokale Bausatzung eine Begrünung der Dächer von Neubauten vorschreibt, muss die Vereinbarkeit mit der Installation einer PV-Anlage vorab mit der Kommune abgestimmt werden.
Solaranlagen auf Freiflächen haben ein großes Potenzial für die Erzeugung grünen Stroms. Sie können weitaus größer dimensioniert werden als Dachanlagen. Das Land Hessen will die Nutzung dieser Technologie weiter ausbauen, um seine energiepolitischen Ziele zu erreichen. Zu diesem Zweck wurde Ende 2018 die Freiflächensolaranlagenverordnung veröffentlicht. Bis dahin konnten Freiflächenanlagen, für die die Betreiber und Betreiberinnen Förderungen nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) in Anspruch nehmen wollten, nur auf einem 200 Meter breiten Streifen entlang von Autobahnen und Eisenbahnstrecken oder auf sogenannten Konversionsflächen errichtet werden. Flächen, die zuvor beispielsweise als Deponien oder für militärische Zwecke genutzt wurden. Die neue hessische Verordnung macht zusätzlich einen Teil der sogenannten benachteiligten landwirtschaftlichen Flächen, auf denen die Erträge niedrig sind, als Standorte möglich.
In drei Kurzinformationen erhalten Sie einen Überblick über die Themen
In Hessen gelten rund 320.000 Hektar der landwirtschaftlichen Flächen als benachteiligt, das sind etwa zwei Fünftel des Acker- und Grünlands (Karte). Darauf dürfen jährlich Freiflächenanlagen mit einer Kapazität von bis zu 35 MW aufgestellt werden. Voraussetzung ist, dass das Gebiet nicht nach der Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie, der Vogelschutzrichtline oder als Natura-2000-Gebiet geschützt ist.
Für eine Vergütung nach dem EEG müssen die Anlagen zudem bei einer Größe ab 1 MWp an einem Ausschreibungsverfahren teilnehmen. Da die Stromgestehungskosten bei Freiflächenanlagen niedrig sind, kann sich der Betrieb aber auch ohne EEG-Förderung nach dem EEG lohnen.
Das Solar-Kataster Hessen zeigt, auf welchen Flächen der Bau einer Freiflächen-Anlage grundsätzlich möglich ist und mit welcher Leistung und welchen Kosten gerechnet werden kann.
Freiflächen-PV-Anlagen lassen sich auch mit landwirtschaftlicher Nutzung kombinieren, man spricht dann von Agri-Photovoltaik. Die PV-Module werden dazu hoch aufgeständert, so dass die landwirtschaftliche Fläche darunter bewirtschaftet werden kann. Neu sind Konzepte, bei dem bifaziale Module, die das Sonnenlicht auf der Vorder- und auf der Rückseite sowie die Reflexionen des Untergrunds zur Stromproduktion nutzen. Dadurch kann die dazwischen liegende Fläche auch mit Landmaschinen befahren werden. Erste Pilotprojekte gibt es bereits in Deutschland. Das Land Hessen unterstützt derzeit den ersten Teil eines fünfjährigen Forschungsprojekts zu Agri-PV im Weinbau.
Der Solarstrom, den der Produzent oder die Produzentin nicht selbst verbraucht, wird üblicherweise ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Das EEG legt dafür eine Einspeisevergütung fest, die der Netzbetreiber an den Erzeuger auszahlt. Diese EEG-Vergütung sinkt allmählich in Anlehnung an die Gestehungskosten. Festgelegt wird die Vergütungshöhe monatlich durch die Bundesnetzagentur auf Grundlage des EEG. Sobald die Anlage in Betrieb geht, gilt für sie die im betreffenden Monat festgelegte EEG-Vergütung. Sie wird 20 Jahre lang gezahlt.
Anlagenbetreiber, die bereits 20 Jahre lang EEG-Vergütung bezogen haben, haben verschiedene Möglichkeiten. Neben der Einspeisung ins öffentliche Netz stehen auch noch andere Vermarktungsmodelle offen, beispielsweise Direktvermarktung oder feste Abnahmeverträge (Power Purchase Agreements – PPA). Über ein Mieterstrom-Modell kann Strom direkt an die Mieter geliefert oder im Gebäude verbraucht werden.
Weil Solarparks viel Fläche benötigen, sind schwimmende PV-Module, auch Floating PV genannt, eine innovative Ergänzung. Sie werden auf der Wasseroberfläche von Gewässern, insbesondere Süßwasserseen, installiert. Infrage kommen dafür beispielsweise Baggerseen oder Kiesgruben. In Deutschland sind bisher einige Pilotprojekte in Betrieb. Aktuelle Beispiele in Hessen sind Anlagen auf aktiven Kiesgruben zur Stromversorgung des Kiesabbaus. Sofern der produzierte Strom selbst verbraucht wird, sind solche Projekte trotz höherer Gestehungskosten wirtschaftlich tragfähig. Für die Zukunft ist durch steigende Erfahrung mit einer Senkung der Installationskosten zu rechnen.
Bei der Solarthermie wandeln Sonnenkollektoren die Sonnenstrahlung in nutzbare thermische Energie um. Diese kann zur Warmwasserbereitung oder zum Heizen genutzt werden. In Hessen – wie auch in ganz Deutschland – wird Solarthermie überwiegend zur Warmwasserbereitung genutzt. Da sie alleine im Winter nicht ausreicht, wird sie üblicherweise mit anderen Heizsystemen kombiniert. Laut dem aktuellen Energiemonitoringbericht 2024 stammen 2023 rund vier Prozent der hessischen Erneuerbaren-Wärmeerzeugung aus Solarthermie.
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