Projekt E

Photovoltaikanlage auf einer 2.000 m2-Industriehalle mit Flachdach und komplexer Verschattungs-Situation zur Erzielung maximaler Autarkie und Versorgung der gesamten Liegenschaft mit Solarstrom

Gebäude Kranhalle
Ost-West-Teilansicht PV-Generator in Nord-Süd-Aufständerung

Situation / Ausgangslage

Ein auf Transporte innerhalb Deutschlands und der Europäischen Union spezialisiertes Dienstleistungsunternehmen im Bereich Maschinen-/Anlagenbau und Fertighäuser will seine Dachflächen zur Erzeugung von elektrischer Energie mit für Photovoltaik nutzen.

Der Gebäudekomplex befindet sich in einem Industriegebiet und hat einen Netzanschluss, der durch organisches Wachstum über die vergangenen, erfolgreichen Jahre aus heutiger Sicht unterdimensioniert ist.

 

 

 

 

 

 

 

 

Flachdach mit Giebeldach-Lichtband
Dach-Tragwerkskonstruktion von innen

Task / Aufgabenstellung

Der Eigentümer und Betreiber möchte die Investitionskosten des Netzanschluss-Ausbaus durch den Ertrag aus der PV-Anlage abmildern.

Die PV-Anlage soll deshalb dafür ausgelegt werden, dass Eigenstromverbrauch für den Eigentümer mit maximaler Autarkie möglich ist. Nur die überschüssige elektrische Energie soll in das Netz des öffentlichen Versorgers soll gegen eine Vergütung gemäß EEG eingespeist werden.

Die PV-Anlage soll durchdringungsfrei auf dem Dach montiert werden und die zum Zeitpunkt der Projektrealisierung andauernde Gewährleistung auf die Dacheindeckung muss erhalten bleiben.

Die Kalkulation soll die Vorteilhaftigkeit der Anlage nachvollziehbar belegen.

Besondere Herausforderungen:

  • Verschattungs-Situation aufgrund von südlich gelegenem Hang mit Baumbewuchs erfordert extensive 3D-Simulation für belastbare Ertragsprognose
  • Aufdach-Dämmung mit sehr geringer Druckbelastbarkeit und hoher Schneelast im Winter bedingt umfassende statische Berechnungen
  • neuer Netzanschluss soll direkt am Gebäude mit der PV-Anlage errichtet werden, daher spezieller Baukörper und Brandschutz erforderlich
  • Tiefbauarbeiten für den Netzanschluss dürfen den LKW-Verkehr auf dem Gelände nicht beeinträchtigen oder gefährden
  • relativ große räumliche Distanz zwischen PV-Generator mit Trafostation und den Letztverbrauchern bedingt intelligente Niederspannungsführung
  • Ausbau des Netzanschlusses und Konsolidierung der bestehenden Hausanschlüsse auf die betreibereigene Trafostation belastet das Budget mit zusätzlichem Aufwand

 

 

Simulation PV-Generator
3D-Simulation mit Schattenwurf

Action / Arbeitspakete

Planung, Ausschreibung und Betreuung der Realisierung:

  1. einer maximal großen PV-Anlage unter Berücksichtigung eines vorgegebenen spezifischen Mindestertrag
  2. Einholung sämtlicher erforderlicher Genehmigungen
  3. Nachweis der Materialverträglichkeiten (Dachhaut & Unterkonstruktion)
  4. Umbau der Blitzschutzanlage
  5. Anschluss an das Mittelspannungsnetz des öffentliche Versorgers

Randbedingungen:

  1. die Gewährleistung auf die Dachkonstruktion soll erhalten bleiben
  2. Installation unter Einhaltung der zulässigen Flächen-/Linienlasten der Dachdämmung inkl. der Schneelast
  3. Identifikation eines optimalen Standorts für die Trafostation (bzgl. LKW-Anprallschutz und Nähe zur 20 kV-Trasse)

Inklusive der Kosten für den Netzanschluss muss die Kalkulation die Vorteilhaftigkeit der Anlage nachvollziehbar belegen

DC-Strings in C-Schiene

Result / Ergebnisse

Im Ergebnis wurde eine PV-Anlage mit 118 kWp in Nord-Süd-Aufständerung errichtet und über eine betreibereigene Trafostation Netz des öffentlichen Versorgers angeschlossen.

Durch Auftrennung von Niederspannungsverteilung und Trafostation konnte ein sehr kleiner Baukörper verwendet werden, sodass der Rangierverkehr der LKW auf dem Gelände nicht beeinträchtigt wird.

Fazit

Dieses Projekt konnte trotz zahlreicher Randbedingungen durch gezielte Auswahl speziell auf die Dachkonstruktion abgestimmter Komponenten erfolgreich realisiert werden.

Der Eigentümer und Betreiber hat für die nächsten 20+ Jahre Planungssicherheit hinsichtlich der Energiekosten für die Produktion und erzielt eine interessante Rendite auf das eingesetzte Kapital.