Anlass und Ziele
Ziel war es eine Möglichkeit zu finden ausreichend Strom für das gesamte Kieswerk zu produzieren, die gleichzeitig flächeneffizient ist und in keiner Konkurrenz zu anderen Bauvorhaben steht, wie bspw. der Landwirtschaft oder sonstigen Flächennutzungen.
Schwimmende Photovoltaikanlagen stellen eine gute Möglichkeit dar, um ehemals industriell genutzte Wasserflächen oder geflutete Braunkohle- oder Kiesgruben bis hin zu Stauseen für die Solarstromerzeugung nutzbar zu machen und so den Flächenverbrauch an Land zu reduzieren.
Gerade energieintensive Kieswerke sind für die Umstellung auf PV-Strom optimal geeignet, da insbesondere das gewerbliche Lastprofil, somit der tageszeitliche Strombedarf, nahezu mit der solaren Stromerzeugung übereinstimmt. Zudem liegen bereits die infrastrukturellen Voraussetzungen für eine Stromversorgung vor.
Projektbeschreibung
Die Inbetriebnahme der Floating PV erfolgte in zwei zeitlichen Etappen im Abstand von 12 Monaten, um den vorgegebenen EEG- Rahmen zu umgehen und somit der Eigenverbrauch des erzeugten Solarstroms ermöglicht. Die erste Anlage mit 750 kWp wurde im Oktober 2020, die zweite Anlage, mit der gleichen Anlagenleistung, wurde im Oktober 2021 in Betrieb genommen.
Die Photovoltaikanlage besteht aus 3.744 Solarpanels, die im Verbund zu einen Hauptschwimmkörper zusammengeschlossen sind. Die Schwimmkörper haben eine Höhe von 25 cm und eine Eintauchtiefe von ca. 15 cm. Die Anlage nimmt insgesamt eine Fläche von 1,4 ha ein, somit rund 8 % der Wasserfläche. Die Montage erfolgte dabei am Festland und dauerte etwa 5 Wochen.
Die schwimmende Solaranlage ist durch eine sogenannte Grundverankerung am Seegrund durch ausschließlich 44 Betonquadern verankert, jeder Betonquader weist ein Gewicht von 5 Tonnen auf. Die Fixierung der Betonquader erfolgt zunächst über ein Stahlseil, dann eine Polyesterseil, das dann schlussendlich durch eine Stahlkette an den Schwimmkörpern befestigt ist. Diese Verankerungsprinzip gewährt dadurch dem Schwimmkörper die erforderliche Bewegungsfreiheit auf dem Wasserkörper.
Auf dem Schwimmkörper sind die PV-Module auf einer Aluminiumkonstruktion aufgebracht und in einem Winkel von 12° nach Süden ausgerichtet. Jeweils 26 Solarmodule gruppieren sich zu einem Strang, sogenannte Strings, der erzeugte Strom wird durch ein Kabel an Land geführt. Insgesamt führen 144 einadrige Kabel zu 12 Wechselrichtern. Ein Transformator transformiert die Spannung auf eine 20 kV Wechselspannung, um dann den Strom über eine Übergabestation in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen.
Erdgas Südwest, als Projektierer und Betreiber der Anlage, versorgt das Kieswerk über einen Stromliefervertrag, ein sogenannter Power Purchase Agreement (PPA), mit Solarstrom.
Der vor Ort produzierte Solarstrom dient zur Eigenversorgung, idealerweise besteht zwischen Solarproduktion und örtlicher Verbrauch eine Deckung von 50 %.
Technische Details:
- Anlagenleistung: 1,5 MWp (2x 750 kWp),
- Modulanzahl: 3.744
- Modulleistung: je 395 Wp
- Stromertrag pro Jahr: 1.600.000 kWh
- weitere technische Komponenten: 12 Wechselrichter
Durch die Aufbringung der PV-Anlage auf dem Baggersee ergeben sich mehrere positive Synergieeffekte, zum einen kommt es zu einer besseren Moduleffizienz bedingt durch den kühlenden Effekt des Wassers. Zudem verringert sich gerade durch eine Folgenutzung bzw. simultane Nutzung mit PV-Anlagen auf bergbaulich geprägten Landschaften, wie bspw. auf Baggerseen, der Flächenverbrauch an Land.
Vorteilhaft ist zudem, dass die Fläche bereits zur gewerblichen Nutzung als Abbaugebiet für mineralische Rohstoffe im Flächennutzungsplan ausgewiesen ist, dadurch sind konkurrierende Flächennutzungen bereits ausgeschlossen. Naturschutzfachliche Belange sind bereits im Vorfeld geprüft worden bzw. Ausgleichsmaßnahmen waren auch hier zur Umsetzung des Projektes erforderlich. Laut Betreiber werden limnologische Untersuchungen begleitend fortgesetzt.