In Ergänzung zur Freiflächen-Photovoltaik stellt die Freiflächen-Solarthermie eine weitere vielversprechende Technologie dar, um Sonnenenergie effizient zu nutzen. Diese Anlagen setzen auf die Kraft der Sonne und können mit ihren Röhren- oder Flachkollektoren Wärme für unterschiedlichste Anwendungen generieren. Dazu zählen die Bereitstellung von Warmwasser, Raumheizung, Prozesswärme für industrielle Anwendungen und sogar die Stromerzeugung mittels Dampfturbinen. Durch die Einspeisung in Fernwärmenetze können sie einen entscheidenden Beitrag zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung leisten. Wie bereits in unserem vorherigen Beitrag zur Kommunalen Wärmeplanung thematisiert, zählt die Solarthermie zu denjenigen erneuerbaren Ressourcen, die erfolgreich in kommunale Wärmepläne integriert werden können.

Der grundlegende Ansatz von Freiflächen-Solarthermieanlagen ist die gezielte Absorption von Sonnenenergie durch spezialisierte Kollektoren. Die dabei erzeugte Wärme wird auf ein Übertragungsmedium wie Luft, Wasser oder eine Mischung aus Wasser und Glykol übertragen. In einem geschlossenen Kreislauf gelangt dieses erwärmte Übertragungsmedium dann in einen Wärmespeicher, der die gewonnene Energie auch effizient für einen späteren Einsatz bereithalten kann. Der spezifische Kollektorertrag von Freiflächen-Solarthermieanlagen variiert dabei je nach den vorherrschenden Einstrahlungsbedingungen, dem gewählten Kollektortyp sowie den Netztemperaturen und kann im Bereich von 350 bis 500 kWh pro Quadratmeter Kollektorfläche liegen.

Die Errichtung großer Anlagen erfordert die Installation spezieller Unterkonstruktionen – typischerweise aus Stahl oder Aluminium – sowie kleinräumige Fundamentierungen im Boden, welche reversibel sind und nur zu minimaler Bodenversiegelung führen. Trotz ihrer Größe amortisieren sich Freiflächen-Solarthermieanlagen in den meisten Fällen in weniger als einem Jahr, was ihre ökonomische Rentabilität unterstreicht. Der geringe Bedarf an zusätzlichen Energieträgern trägt dazu bei, die langfristigen Kosten der Wärmeerzeugung niedrig zu halten.

In Bezug auf das Baurecht sind im Gegensatz zu den Freiflächen-Photovoltaikanlagen in Flächennutzungs-, Landes- und Regionalplänen in der Regel keine spezifischen Festsetzungen für Freiflächen-Solarthermieanlagen vorhanden. Die baurechtliche Zulässigkeit richtet sich daher nach den Vorschriften des Baugesetzbuchs (BauGB).

Im Jahr 2023 sorgten Freiflächen-Solarthermieanlagen mit einer Bruttokollektorfläche von 15,3 Hektar für CO2-neutrale Wärme. Trotz dieses Fortschritts ist die Verbreitung solcher Anlagen in Deutschland im Vergleich zu Solarthermieanlagen auf Gebäudedächern sowie Freiflächen-Photovoltaik noch begrenzt. Dies ist auf verschiedene Herausforderungen zurückzuführen, darunter die eingeschränkte Transportfähigkeit von Wärme über längere Strecken und vor allem das Fehlen ausgewiesener Flächen für Solarthermie. Um die Vorteile dieser Technologie voll auszuschöpfen, ist es entscheidend, dass Freiflächen-Solarthermieanlagen in Zukunft auf allen Planungsebenen verstärkt betrachtet und berücksichtigt werden.

Insgesamt verdeutlicht die Freiflächen-Solarthermie, dass Sonnenenergie nicht nur zur Stromerzeugung, sondern auch zur Wärmeerzeugung genutzt werden kann und sollte. Durch eigens entwickelte spezielle GIS-Modelle für die Standortfindung solcher Anlagen kann solarea dabei unterstützen, geeignete Standorte auszumachen und zu sichern. So können beispielsweise Flächen in der Nähe von Fernwärmenetzen für Solarthermie und damit für eine erneuerbare Wärmeversorgung reserviert werden, die ansonsten gegebenenfalls durch andere Nutzungsformen oder Energieträger blockiert werden könnten.