Rentable Solaranlagen - Kostenersparnis: Aufbau bodenliegender PV-Anlagen auf jeder Fläche möglich
Während Solaranlagen vor ein paar Jahren noch einen wahren Boom erlebten, rechnen sich die Freilandanlagen aufgrund der gesetzlichen Degression der EEG-Vergütungssätze heute kaum noch. Der Amortisationszeitraum liegt bereits bei über zehn Jahren und gewährleistet mit dem klassischen Anlagenbau keinen sicheren und langfristigen Betrieb mehr. Ein Hersteller hat daher eine PV-Anlage entwickelt, deren Dünnschichtmodule rahmenlos und ohne Verschraubung auf dem Boden verlegt werden können.
Trotz der losen Verlegung auf der Kiesschicht wirken – im Gegensatz zu den stehenden Anlagen – keine statischen und dynamischen Belastungen auf die Module, da die Windgeschwindigkeit am Boden 0 m/ sec beträgt. Bild: PEUS-Testing
„Die ersten Anlagen, die vor fünf Jahren bei uns verlegt wurden, kommen auf 5% mehr Ertrag bei 30% geringerem Invest“, berichtet Helmut Roppelt, Geschäftsführer der PEUS-Testing GmbH. Bild: PEUS-Testing
Aufgrund der Degression der EEG-Vergütungssätze und einem Amortisationszeitraum von über 10 Jahren rechnet sich eine herkömmliche PV-Anlage heute kaum noch.Bild: Rainer Sturm/pixelio.de
Durch die Verlegung der „PV 2.0“-Anlagen auf Kies ist kein Eingriff in den Boden und damit auch kein Gutachten nötig. Da keine Untergrundkonstruktion im Boden verankert werden muss, können die Anlagen z.B. auch auf Mülldeponien angebracht werden. Bild: PEUS-Testing
Durch den Wegfall der Stahlkonstruktion eignen sich – ganz im Gegensatz zu herkömmlichen PV-Anlagen – nach einfacher Aufbereitung des Untergrunds sowohl Mülldeponien als auch Brachland für die bodenliegende Anlage „PV 2.0“ von der PEUS-Testing GmbH. Gleichzeitig können auf der gleichen Fläche mehr Solarzellenmodule verlegt werden, da keine Mindestabstände zu beachten sind. Während die Anschaffungs- und Instandhaltungskosten dank der preisgünstigeren Dünnschicht-Glas-Module ohne Rahmen und der unnötig gewordenen Bodenpflege um bis zu ein Drittel sinken, steigt der Energieertrag um bis zu 5%. Die Energiewende kann so weiter voran gebracht werden.
Die niedrigeren Kosten der „PV 2.0“ sind in erster Linie auf den Wegfall der Untergrundkonstruktion und den Modulrahmen zurückzuführen. Während herkömmliche PV-Anlagen aufgeständert und nach dem Anlegen der Trassen bei Schräglagen und der Verankerung der Stahlkonstruktion aufwendig montiert und befestigt werden müssen, kommt „PV 2.0“ gänzlich ohne eine derartige Konstruktion aus: Hier wird der Boden planiert und mit einer wasserdurchlässigen Folie versehen. Um die Module sauber und trocken anbringen zu können, wird darauf eine Kiesschicht aufgebracht. Aufgrund ihres Eigengewichts von etwa 16 kg ruhen die Dünnschichtmodule verlagerungssicher auf dem Boden. Eine vom Hersteller in Auftrag gegebene Untersuchung der Rechtsanwälte Geiser & von Oppen kam zu dem Ergebnis, dass die bodenliegenden Anlagen „in allen genannten Befestigungsvarianten den Anforderungen an die Inbetriebnahme nach dem EEG 2012 bzw. dem EEG 2014“ entsprechen, die „insbesondere eine ‚feste Installation’ der Anlage“ verlangen.
Gutachten belegen Robustheit
PEUS-Geschäftsführer Helmut Roppelt hat die Methode der neuen Photovoltaiktechnik selbst entwickelt und bereits zum Patent angemeldet. Um die Rentabilität und die Belastbarkeit der Anlage bei Regen, Schnee oder einem Orkan zu beweisen, hat unter anderem das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM das Konzept unter die Lupe genommen und dabei ein positives Resümee gezogen. Es wurde im Rahmen dieser Expertise gezeigt, dass Windgeschwindigkeiten bis 194 km/h (Orkan) keinen Einfluss auf horizontal freiliegende PV-Module haben [,…] da die Windgeschwindigkeit unmittelbar über einer umströmten Fläche aufgrund der Grenzschichttheorie (Einfluss von Reibung) gleich null ist […].“ Darüber hinaus müssen „keine zusätzlichen Untersuchungen bzgl. der Bodenfestigkeit gemacht werden“.
Durch die einfache Verlegung der Module und den Wegfall des Festschraubens derselben kann der Preisvorteil der Dünnschichtmodule weiter ausgenutzt werden: Während eine konventionelle PV-Anlage dreimal mehr Montageaufwand erfordert und sich die Kosten auf ca. 1000 Euro /kp belaufen, ist die „PV 2.0“ mit cirka 700 Euro/kWp im Sinne der irtschaftlichkeit knapp ein Drittel günstiger. Auch der jährliche Grünschnitt und die Pflege der Anlage entfällt, da die Samenbildung und somit der Bewuchs durch das angebrachte Unkrautvlies verhindert werden. Betrieb und Wartung ziehen damit wesentlich weniger Aufwand nach sich.
Anbringung auf jeder Fläche möglich
Ein Nachteil der klassischen Freilandanlagen liegt nicht nur darin, dass die Aufstellung zeit-, kosten- und materialintensiv ist, sondern auch Pfähle benötigt werden, die in den Boden gerammt werden. Da sich beispielsweise auf einer Mülldeponie Folien in cirka 30 bis 60 cm Tiefe befinden und die Pfähle bis zu 1,5 m in die Tiefe reichen, fällt ein Einsatz der normalen Anlagen auf diesem Gelände aus. Auch die Alternative, mit Aufbauten zu arbeiten, wäre sehr teuer. Das Anbringen der „PV 2.0“-Anlagen hingegen stellt kein Problem dar. „Gerade im Osten existieren noch viele Konversionsflächen“, weiß Roppelt. „Diese sind oft mit chemischen Mitteln verunreinigt oder Bomben haben ihre Spuren hinterlassen.“ Auch Landwirte haben oft Brachland, das sich nicht anderweitig nutzen lässt. „Für schlechte Böden eignen sich die neuen Solaranlagen optimal, da nicht in den Boden eingegriffen, sondern dieser nur bedeckt, wird“, so der Experte. Aufgrund der einfachen Montage können die Landwirte die Module ohne Vorkenntnisse sogar selbst verlegen. Auch ein Einsatz neben Autobahnen oder entlang von Bahnlinien stellt kein Problem dar. Sollte die Fläche eines Tages doch anderweitig genutzt werden müssen, so lassen sich die Module einfach „einsammeln“ und auf ein anderes Gebiet oder das Dach eines Gebäudes verlegen.
Die Montage der neuen Anlagen wird zudem durch eine Anschlussbox zur Aufnahme von bis zu zehn Strings erleichtert. Pro String werden sowohl der Strom als auch die Spannung gemessen. Die Elektronik und die Software, die jeden String in der Anlage auf der Gleichspannungsseite überwacht, wurden von PEUS extra entwickelt. Ein High Speed DC Monitoring vergleicht permanent alle Stränge miteinander. Sobald einer von der Norm abweichen sollte, erhält der Betreiber – je nach Wunsch – einen Alarm via E-Mail oder Smartphone. Zusätzlich werden alle Daten in einer Cloud gespeichert und können über eine App, den PC, E-Mail oder SMS jederzeit abgerufen werden.
Geringere Investition
„Nachdem ich meine eigenen Anlagen nun schon seit fünf Jahren in Betrieb habe, kann ich sagen: Die Ergebnisse sind besser als gedacht“, berichtet Roppelt. Die erste PV-Anlage, die er bei sich verlegte, war 4000 m2 groß und hat eine Leistung von 150 kWpeak. „Gegenüber den herkömmlichen Monomodulen erhalte ich 5% mehr Ertrag und hatte 30% geringere Investitionskosten“, so Roppelt.
Wenn man bedenkt, dass die Dünnschichtmodule aufgrund der Kiesunterkonstruktion – im Gegensatz zu einer Stahlkonstruktion, die nach etwa 20 Jahren zu rosten anfängt – sehr lange benutzt und durch die bodenparallele Lage pro Fläche mehr Ertrag erzielt werden kann, rechnet sich der Einsatz für Investoren. „Anlagen ab 10 kWhp sehe ich bereits als wirtschaftlich sinnvoll an“, erklärt der Geschäftsführer. Das entspricht einer Fläche von 200 m².
Da der Preis pro kWp bei 700 Euro liegt, kann folgende Rechnung für den Jahresertrag angestellt werden:
900 kWh/kWp und Jahr x 12 Cent = 108 Euro – O & M (Kosten für Betrieb und Wartung) = Ertrag: ca. 100 Euro / kWp und Jahr 12 ct/kWh = Eigenverbrauchspeis
Damit ist ein Amortisationszeitraum von etwa sieben Jahren gegeben.
Die PEUS-Testing GmbH versteht sich als Partner für Energie und Umwelt-Systeme und wurde im Jahr 2000 als Dienstleistungs- und Testzentrum, überwiegend für Kunden aus der Automobilbranche und Automatisierung, gegründet. Seit 2009 entwickelt PEUS in der Sparte Energietechnik auch bodenliegende PV-Anlagen, die seit 2014 unter dem Produktnamen „PV 2.0“ auf dem Markt erhältlich sind. Mit der Herstellung betriebsfertiger PV- und Batteriespeichersysteme legt PEUS seinen Fokus auf Regenerative Energien.
