Beschreibung des Vorhabens

Die geplante PV-Anlage soll aus 5 Teilgeneratoren bestehen. Die Leistung eines jeden Solargenerators soll bei etwa 3 kWp liegen. Dabei unterscheiden sich die einzelnen Generatoren lediglich beim Einsatz verschiedener Modultechnologien und Wechselrichter voneinander. So ist angedacht, einen Teilgenerator mit polykristallinen Silizium-Modulen (pc-Si), zwei Teilgenerator mit monokristallinen Silizium-Modulen (c-Si) und zwei weitere mit Cadmium-Telurid Modulen (CdTe) auszustatten. Während des Betriebs werden die Leistungsdaten der einzelnen Teilgeneratoren aufgenommen und miteinander verglichen um Aussagen zu Untersuchungspunkten wie beispielsweise:

• Betriebs- und Ertragsverhalten der Modultechnologien
• Durch Verschmutzung verursachte Mindererträge
• Beeinflussung der Anlagenleistung durch spektrale Effekte (Bewertung mit Hilfe von spektralaufgelösten Bestrahlungsstärkedaten)
• Wechselrichter-Performance und Wirkungsgrad bei Betrieb mit unterschiedlichen Modultechnologien
• Genauigkeit verschiedener Strahlungssensoren (im späteren Verlauf des Projekts geplant)

treffen zu können.

Die Dachfläche

Für die Umsetzung des Vorhabens steht ein 35° nach Süd-West gerichtetes Dach mit einer Gesamtfläche von ca. 550 m² zur Verfügung. Durch Dachaufbauten und Verschattungselemente (mittleres Treppenhaus) beträgt die sinnvolle solare Fläche ca. 300 m². Das Dach weist eine Neigung von 8 % (ca. 4,57°) auf. Die Dacheindeckung besteht aus dem Aluminium-Stehfalzprofil „Kal-Zip 65/333“ der Firma Corus Bausysteme GmbH. Die Photovoltaikanlagen sollen auf dem Dach mittels Falzklemmen befestigt werden, die Dachhaut darf nicht durchdrungen werden. Aus statischer Sicht bietet das Dach genügend Lastreserven um die entstehenden Zusatzlasten (Gewichts-, Wind- und Soglasten) abtragen zu können.

Anlagenauslegung

Um für die angestrebten Untersuchungen vergleichbare Bedingungen zu schaffen, soll die Leistung der Teilgeneratoren in etwa gleich sein. Für den Vergleich der Modultechnologien werden drei der fünf Teilgeneratoren (also jeweils einmal c-Si, pc-Si und CdTe) mit jeweils einem Wechselrichter betrieben. Dies macht es erforderlich, dass bei allen Teilanlagen jeweils das gleiche Wechselrichter-Modell verwendet wird, um die Vergleichbarkeit zu wahren. Darüber hinaus sollen die beiden verbleibenden Teilgeneratoren (also pc-Si und CdTe) mit jeweils einem, zum Modulvergleich unterschiedlichen, Wechselrichter einer anderen Firma betrieben werden. Die Wechselrichter sollen jeweils in eine Phase des Hausnetzes der HTW Berlin einspeisen. Ausgehend von den Anforderungen des Daches und der Einspeisung sieht die Anlagenauslegung folgende Details vor:

Um eine möglichst effiziente Ausnutzung der Dachfläche zu gewährleisten und Verschmutzungseffekte untersuchen zu können, werden bei jedem Teilgenerator drei Modulreihen hintereinander, mit einem zusätzlichen Aufständerungswinkel von 10°, installiert. Somit ergibt sich ein gesamter Neigungswinkel von 14,57°, wodurch auch die zusätzlichen Windlasten minimal gehalten werden. Um vergleichbare Bedingungen zu schaffen, werden die Reihenabstände in Hinblick auf die Reihenverschattung angepasst (siehe Belegungsskizze in Anlage 1).

Tabelle 1: Beispielhafte Anlagenkonfiguration für den Modultechnologievergleich

Die parallelen Stränge eines jeden Teilgenerators werden zu einem String zusammengefasst (unter Beachtung der maximalen Anzahl an Parallelschaltungen je nach Modultechnologie) und zum Eingang des Wechselrichters geführt.

Tabelle 2: Beispielhafte Anlagenkonfigurationen für den Wechselrichtervergleich

Betrieb der Anlage

Der Verein „einleuchtend e.V.“ ist der Betreiber der Anlage und sorgt für den sicheren und ordnungsgemäßen Betrieb der Anlage. Sofern keine Untersuchungen an den Teilgeneratoren bezüglich Verschmutzungseffekten gemacht werden, wird die gesamte Anlage mindestens einmal jährlich durch eine Wartungsfirma gewartet.

Um einen dauerhaften Betrieb der Anlage zu gewährleisten, werden Kooperationsvereinbarungen zwischen den Projektbeteiligungen geschlossen. In diesen Vereinbarungen werden die Rechte und Pflichten der Parteien eindeutig geregelt. Die Laufzeit dieser Vereinbarungen beträgt 3 Jahre und wird automatisch um jeweils ein Jahr verlängert, soweit nicht fristgerecht gekündigt wird. Im Betrieb wird durch den Einsatz eines Monitoringsystems (Fa. meteocontrol; Wetterstation bereits an HTW Berlin vorhanden) eine dauerhafte Messaufzeichnung sichergestellt. Der Verein verpflichtet sich, die Anlage zu betreiben und die ermittelten Daten allen Projektbeteiligten entsprechend den jeweiligen Kooperationsvereinbarungen zur Verfügung zu stellen. Hierfür hat der Verein einen entsprechenden Webauftritt zu gewährleisten, auf dem die Daten jederzeit für jeden Kooperationspartner mit den jeweils eigenen Zugangsdaten abrufbar sind. Die gewonnen Daten werden stets vertraulich behandelt.

Die Dachfläche wird dem Verein für 21 Jahre über einen Dachnutzungsvertrag zugesichert. Der erzeugte Strom aus den Teilgeneratoren, wird eingespeist und nach dem EEG vergütet. Die Gelder werden für die Umsetzung weiterer, ökologisch-nachhaltigen Projekte an der HTW Berlin genutzt. Die Einsparungen der Anlage (z.B. elektrische Erträge und CO₂-Einsparungen) wird mittels einer Anzeige- und Sponsorentafel im Foyer der Mensa deutlich sichtbar gemacht werden.