Kurze Definition
Aufdachanlagen und Freiflächenanlagen unterscheiden sich vor allem durch ihren Errichtungsort. Eine Aufdachanlage wird auf dem Dach eines bestehenden Gebäudes installiert, während eine Freiflächenanlage auf einer eigenständigen Fläche mit einer dafür vorgesehenen Unterkonstruktion errichtet wird. Fassadenanlagen gehören ebenfalls zu den gebäudebezogenen PV-Anlagen, sind technisch jedoch keine klassischen Aufdachanlagen.
Die Bauform beeinflusst unter anderem Flächennutzung, technische Planung, Genehmigungsverfahren, Netzanschluss, Betriebsweise und EEG-Förderung. „Aufdachanlage“ ist vor allem eine technisch-bauliche Bezeichnung. Das EEG unterscheidet dagegen zwischen Anlagen auf Gebäuden oder Lärmschutzwänden, Anlagen auf sonstigen baulichen Anlagen und Freiflächenanlagen.
Aufdachanlage und Freiflächenanlage auf einen Blick
- Standort: Aufdachanlagen befinden sich auf Gebäuden, beispielsweise auf Gewerbe- oder Industriehallen. Freiflächenanlagen werden auf unbebauten oder anderweitig geeigneten Flächen errichtet.
- Flächennutzung: Aufdachanlagen nutzen eine bereits vorhandene Gebäudefläche. Freiflächenanlagen benötigen eine eigenständige Projektfläche.
- Anlagengröße: Aufdachanlagen reichen von kleinen Anlagen bis zu großen C&I-Dachanlagen. Freiflächenanlagen werden häufig als Solarparks im MWp-Bereich realisiert.
- Ausrichtung: Bei Aufdachanlagen werden Ausrichtung und Neigung durch Dachform, Statik und vorhandene Aufbauten begrenzt. Auf Freiflächen lassen sich Modulreihen meist flexibler ausrichten.
- Genehmigung: Bei Aufdachanlagen stehen insbesondere Statik, Brandschutz, Gebäuderecht und Netzanschluss im Vordergrund. Freiflächenanlagen erfordern häufig zusätzlich eine Bauleitplanung sowie Prüfungen zur Flächennutzung und zum Natur- und Umweltschutz. Das konkrete Verfahren hängt vom Standort, von der Flächeneinstufung und von den anwendbaren bauplanungsrechtlichen Regelungen ab.
- Betriebsweise: C&I-Aufdachanlagen werden häufig auf einen hohen lokalen Eigenverbrauch ausgelegt. Freiflächenanlagen speisen den erzeugten Strom überwiegend in das öffentliche Netz ein.
Wie unterscheiden sich die Anlagen technisch?
Bei einer Aufdachanlage wird die PV-Unterkonstruktion mit dem Gebäude verbunden oder durch ein geeignetes Montagesystem auf dem Dach befestigt. Bereits in der Planung müssen Dachstatik, Dachhaut, Befestigungspunkte sowie Wind- und Schneelasten berücksichtigt werden. Hinzu kommen Anforderungen an Brandschutz, Blitz- und Überspannungsschutz, Kabelwege, Wartungszugänge und mögliche Verschattungen durch Lichtkuppeln, Lüftungsanlagen oder andere Dachaufbauten.
Freiflächenanlagen bestehen meist aus größeren, regelmäßig aufgebauten Modulfeldern. Die Module werden auf einer eigenständigen Unterkonstruktion montiert, die beispielsweise gerammt, geschraubt oder auf Fundamenten befestigt wird. Ausrichtung, Neigungswinkel und Reihenabstände können weitgehend passend zum Standort und zum gewünschten Erzeugungsprofil geplant werden.
Dafür müssen Geländeverlauf, Bodenbeschaffenheit, Entwässerung, Zufahrtswege, Einzäunung, Sicherheitstechnik und längere Kabelstrecken berücksichtigt werden. Aufgrund der häufig höheren Leistung sind außerdem Netzübergabe- beziehungsweise Trafostationen, Mittelspannungsanlagen und ein entsprechend dimensionierter Netzanschluss erforderlich.
Typische Anwendungsfälle
Aufdachanlagen werden häufig auf Produktionshallen, Logistikzentren, Bürogebäuden, Einkaufszentren und landwirtschaftlich genutzten Gebäuden installiert. An Gewerbe- und Industriestandorten kann der erzeugte PV-Strom direkt von Maschinen, Kälteanlagen, Lüftungssystemen, Ladeinfrastruktur oder anderen Verbrauchern genutzt werden. Überschüsse werden gespeichert oder in das öffentliche Netz eingespeist.
Freiflächenanlagen eignen sich insbesondere für größere Solarparks. Ihr Strom wird üblicherweise vollständig oder überwiegend eingespeist und über eine EEG-Förderung, Direktvermarktung oder einen Stromliefervertrag vermarktet. Je nach Projekt können Freiflächenanlagen auch hinter dem Netzanschlusspunkt eines Gewerbe- oder Industriestandorts errichtet und zur lokalen Versorgung eingesetzt werden.
Nutzen, Grenzen und technische Voraussetzungen
Aufdachanlagen nutzen vorhandene Flächen und ermöglichen eine räumliche Nähe zwischen PV-Erzeugung und Stromverbrauch. Grenzen entstehen insbesondere durch verfügbare Dachfläche, Tragfähigkeit, Dachzustand, Verschattung und die bestehende elektrische Infrastruktur.
Freiflächenanlagen bieten mehr planerische Freiheit und ermöglichen große, technisch weitgehend standardisierte Modulfelder. Gleichzeitig benötigen sie geeignete Flächen, häufig umfangreichere Genehmigungsverfahren und meist einen leistungsfähigen Netzanschlusspunkt. Auch Eingriffe in Landschaft, Natur und bestehende Flächennutzungen müssen berücksichtigt werden.
Für beide Anlagentypen sind eine geeignete Anlagenkommunikation, belastbare Messdaten und eine auf den Netzanschlusspunkt abgestimmte Regelungsarchitektur wichtig. Bei größeren Anlagen können Vorgaben zur Wirkleistungsbegrenzung, Blindleistungsbereitstellung, Fernsteuerbarkeit oder Direktvermarktung hinzukommen.
Kombination mit einem BESS
Sowohl Aufdach- als auch Freiflächenanlagen können mit einem BESS kombiniert werden. An C&I-Standorten kann das BESS beispielsweise den PV-Eigenverbrauch erhöhen, Lastspitzen begrenzen, Netzbezugsgrenzen einhalten oder eine zeitlich optimierte Energienutzung ermöglichen.
Bei Freiflächenanlagen kann ein BESS Erzeugungsspitzen zwischenspeichern, betriebliche Einspeisegrenzen berücksichtigen oder Strom zeitlich versetzt vermarkten. Die konkrete Betriebsstrategie hängt unter anderem vom Netzanschluss, vom Vermarktungsmodell, von den Strompreisen sowie von Leistung, Kapazität und Betriebsgrenzen des BESS ab.
Rechtliche Abgrenzung nach dem EEG
Nach dem EEG ist eine Freiflächenanlage eine Solaranlage, die nicht auf, an oder in einem Gebäude oder einer sonstigen baulichen Anlage angebracht ist, die vorrangig zu einem anderen Zweck als der Erzeugung von Solarstrom errichtet wurde. Eine auf einer sonstigen baulichen Anlage montierte Solaranlage ist daher nicht automatisch eine Freiflächenanlage.
Bei Carports, Deponien und ähnlichen Konstruktionen muss insbesondere geprüft werden, ob ein Gebäude, eine Lärmschutzwand, eine sonstige bauliche Anlage oder eine Freifläche vorliegt. Bei einer baulichen Anlage ist außerdem relevant, welchem Zweck sie vorrangig dient. Die Einordnung erfolgt deshalb projektspezifisch.
Das EEG unterscheidet zwei Ausschreibungssegmente. Zum ersten Segment gehören Freiflächenanlagen sowie Solaranlagen auf sonstigen baulichen Anlagen, die weder Gebäude noch Lärmschutzwände sind. Das zweite Segment umfasst Solaranlagen auf, an oder in Gebäuden und Lärmschutzwänden. Die Segmentzuordnung allein bedeutet jedoch noch nicht, dass ein Standort sämtliche Fördervoraussetzungen erfüllt.
Für Solaranlagen des ersten Segments mit mehr als 1 MW setzt ein Förderanspruch grundsätzlich eine erfolgreiche Teilnahme an der jeweiligen Ausschreibung voraus. Für das zweite Segment sieht der aktuelle Gesetzeswortlaut eine Grenze von 750 kW vor. Die Anwendung dieser abgesenkten Grenze steht jedoch unter einem beihilferechtlichen Genehmigungsvorbehalt. Bis zu der erforderlichen Genehmigung gelten die vorherigen Regelungen weiter. Gesetzliche Ausnahmen, Übergangsregelungen und Anlagenzusammenfassungen sind daher anhand der zum jeweiligen Projekt- und Gebotstermin anwendbaren Rechtslage zu prüfen.
Umsetzung mit EcoPhi
EcoPhi kann Aufdach- und Freiflächenanlagen herstellerübergreifend überwachen. Dafür können unter anderem Daten von Wechselrichtern, Energiezählern, Einstrahlungssensoren, Wetterstationen und weiteren Anlagenkomponenten erfasst und zentral ausgewertet werden. Das Monitoring umfasst beispielsweise Energieerträge, Anlagenleistung, Netzbezug und Netzeinspeisung, Betriebszustände sowie Störmeldungen.
Bei C&I-Aufdachanlagen liegt der Schwerpunkt häufig zusätzlich auf der Erfassung des lokalen Verbrauchs, der Optimierung des Eigenverbrauchs und der Steuerung eines BESS. Dafür kann das EcoPhi EMS die Energieflüsse am Standort erfassen und Erzeuger, Speicher und ausgewählte Verbraucher in eine gemeinsame Betriebsstrategie einbinden.
Bei Freiflächenanlagen stehen häufig die zentrale Anlagenüberwachung, die Umsetzung betrieblicher Einspeisevorgaben und die Kommunikation mit Betriebsführungs-, Direktvermarktungs- oder Leitsystemen im Vordergrund. Das EcoPhi EMS ersetzt dabei keinen projektspezifisch erforderlichen EZA-Regler. Es kann jedoch Messwerte, Betriebsgrenzen und externe Sollwerte in die übergeordnete Betriebsstrategie einbeziehen und abhängig von der Systemarchitektur an steuerbare Komponenten weitergeben.
Funktionen wie Eigenverbrauchsoptimierung, Einspeisebegrenzung und BESS-Steuerung setzen geeignete Echtzeitmesswerte am relevanten Netzanschlusspunkt sowie kompatible und steuerbare Komponenten voraus. Der verfügbare Funktionsumfang hängt von der technischen Systemarchitektur, den vorhandenen Schnittstellen und den projektspezifischen Anforderungen ab.
Kurze Zusammenfassung
Aufdach- und Freiflächenanlagen unterscheiden sich nicht nur durch ihren Standort, sondern auch bei technischer Planung, Genehmigung, Netzanschluss und typischer Betriebsstrategie. Für die EEG-Einordnung sind zusätzlich die Art der baulichen Anlage, ihr vorrangiger Zweck und die jeweils anwendbaren Förderregelungen entscheidend.
Häufige Fragen zu Aufdach- und Freiflächenanlagen
Ist eine PV-Anlage auf einem Carport eine Aufdachanlage oder eine Freiflächenanlage?
Das lässt sich nicht allein anhand des äußeren Erscheinungsbilds beantworten. Für die EEG-Einordnung muss insbesondere geprüft werden, ob der Carport als Gebäude oder sonstige bauliche Anlage einzustufen ist und welchem Zweck er vorrangig dient.
Benötigt eine Freiflächenanlage immer einen Bebauungsplan?
Nein. Das erforderliche Verfahren hängt vom Standort, von der Flächeneinstufung, von der Anlagenart und von den anwendbaren bauplanungsrechtlichen Regelungen ab. Für klassische Solarparks ist eine kommunale Bauleitplanung jedoch häufig erforderlich.
Ab welcher Leistung müssen PV-Anlagen an einer Ausschreibung teilnehmen?
Für Solaranlagen des ersten Segments liegt die Grenze grundsätzlich bei mehr als 1 MW installierter Leistung. Für das zweite Segment enthält das EEG eine Grenze von mehr als 750 kW, deren Anwendung jedoch beihilferechtlich genehmigt werden muss. Daher ist die zum jeweiligen Projekt- und Gebotstermin tatsächlich anwendbare Rechtslage zu prüfen.
Können Aufdach- und Freiflächenanlagen mit einem BESS kombiniert werden?
Ja. Bei Aufdachanlagen wird ein BESS häufig für Eigenverbrauchsoptimierung und Lastspitzenkappung eingesetzt. Bei Freiflächenanlagen stehen eher Einspeiseoptimierung, Stromvermarktung und die Nutzung vorhandener Netzanschlusskapazitäten im Vordergrund.