Floating-Solaranlage ist „echte Pionierarbeit“
Ein Leuchtturmprojekt schwimmt jetzt auf dem See des Kieswerks Vorselaer in Weeze (bei Neuss) und produziert fleißig Sonnenstrom: Eine aus 1.872 Solarmodulen bestehende Solaranlage der Firma Rheinland Solar GmbH aus Neuss sorgt dafür, dass hier fast 350 Tonnen CO2 pro Jahr gespart werden. Das Unternehmen Hülskens nutzt rund 75 % der pro Jahr erzeugten 637.500 Kilowattstunden für seine Saugbagger und Siebmaschinen selbst, der Rest wird ins Netz eingespeist. Schwimmende Solaranlagen sind in Deutschland bisher noch nicht sehr weit verbreitet, dabei bringen sie einige Vorteile mit sich. Neben der schnellen Montage erwarten die Projektpartner bessere Erträge als bei einer vergleichbaren Dachanlage aufgrund des kühlen Untergrundes durch das Wasser. Die EnergieAgentur.NRW hat die Floating-Solaranlage zum Projekt des Monats Dezember 2020 gekürt.
Obwohl die Rheinland Solar GmbH über viel Erfahrung mit großen Solaranlagen in Industrie und Gewerbe verfügt, war eine schwimmende Anlage auch für das Unternehmen mit Sitz in Neuss Neuland. Die Floating-Solaranlage mit 750 Kilowatt Erzeugunmgsleistung in Vorselaer in der Nähe von Weeze ist echte Pionierarbeit mit Leuchtturmcharakter. Mit Investitionskosten von knapp 900.000 Euro amortisiert sich das Projekt bereits nach sechs Jahren. Der wirtschaftliche Vorteil der Anlage beläuft sich nach gut 20 Jahren auf über eine Millionen Euro. Die Unterkonstruktion, welche die Solarmodule trägt, wurde speziell für das Projekt entwickelt und kann als Prototyp Vorlage für weitere schwimmende Solaranlagen dienen.
Schwimmende Unterkonstruktion selbst entwickelt
Der Installation der Anlage im Juli 2020 ging eine intensive, mehrmonatige Vorarbeit voraus, die Rheinland Solar zusammen mit seinem Projektpartner, der Hülskens-Gruppe, gestemmt hat. Hülskens nimmt bei dem Projekt eine Doppelfunktion ein: Das Unternehmen ist nicht nur Eigentümer des Kieswerks und damit Betreiber der Solaranlage, es hat auch die schwimmende Unterkonstruktion selbst entwickelt. Möglich war dies, weil zur Hülskens-Gruppe nicht nur Werke zur Kiesgewinnung, sondern auch Tochtergesellschaften im Wasserbau, der Logistik und im Betonbau gehören. Das Knowhow war im Haus vorhanden; die Kompetenzen mussten lediglich gebündelt werden. Hülskens-Projektleiter Lutz van der Kuil erklärt: „Die Entwicklung der Unterkonstruktion war im Grunde simpel, aber dennoch eine Herausforderung, da wir keine Erfahrung damit hatten. Mit dem Prototyp wäre es nun einfach, weitere Projekte dieser Art umzusetzen. Das Thema Umweltschutz und Nachhaltigkeit ist in unserem Unternehmen seit Jahren fest verankert und wird auf Geschäftsführungs-Ebene explizit gefördert. Wir werden uns die Erträge genau anschauen. Wenn alles wie geplant läuft, kann ich mir gut vorstellen, noch weitere Anlagen auf anderen Kieswerken zu installieren.“ Während die Entwicklung und das Engineering aus dem Hause Hülskens kamen, hat Rheinland Solar neben der Zulieferung der Module die Projektsteuerung, Netzanbindung und Direktvermarktung des Stroms übernommen.
In nur vier Wochen konnten alle Module installiert werden, schneller als bei vergleichbaren Dachanlagen.
Bei den Modulen setzte Rheinland Solar-Geschäftsführer Oliver Loritz auf den Modulhersteller Suntech, der bereits Erfahrung mit schwimmenden Solaranlagen hat. So hat das Unternehmen 2019 die Module für eine 750 Kilowatt-schwimmende Solaranlage auf einem Baggersee in der Nähe von Achern in Süddeutschland geliefert. Zum Einsatz kamen 400-Watt Module mit Halbzellentechnologie, die korrosionsbeständig sind und – bei diesem Projekt besonders wichtig – rauen Witterungsbedingungen standhalten.
„Es ist schön zu sehen, dass aus der ersten schwimmenden Solaranlage vom Oktober 2018, die durch Unterstützung der EnergieAgentur.NRW realisiert werden konnte, sich nun ein weiteres Unternehmen – auch durch Besichtigung der ersten Anlage – diesem Thema erfolgreich gestellt hat! Denn alleine in NRW gibt es doch recht viele Baggerseen, die ohne weiteren Flächenverbrauch gut 10 GWp an Ausbaupotenzial für die Photovoltaik liefern können“, sagt Carl-Georg von Buquoy, Leiter Themengebiet Photovoltaik bei der EnergieAgentur.NRW, zu dem jetzt in NRW realisierten Projekt.
Montage im Wasser statt auf dem Dach
Die Montage der Anlage war zwar in der Umsetzung einfach, hat aber eine genaue Planung und Vorbereitung im Vorfeld erfordert. Projekte dieser Art sind keine Standardanlagen, sondern benötigen individuelle Lösungen und eine gute Zusammenarbeit aller Beteiligten – vor allem, wenn das Projekt wie hier eine Gemeinschaftsleistung mehrerer Partner ist. Projektleiter Oliver Loritz: „Die Zusammenarbeit mit der Hülskens-Gruppe hat hervorragend funktioniert. Das Projekt ist echte Pionierarbeit, die wir Schritt für Schritt, mit viel Herzblut und Hands-on-Mentalität zusammen entwickelt haben. Unsere Planung hat schlussendlich so gut hingehauen, dass die Installation der Module in nur vier Wochen erledigt war. Das ist weniger, als bei einer vergleichbaren Dachanlage.“
1.872 Solarmodule werden auf der schwimmenden Trägerkonstruktion verbaut.
Die größte Herausforderung bei dem Projekt war die schwimmende Unterkonstruktion, die Hülskens entwickelt hat. Hauptbestandteil dieser Konstruktion sind circa zwölf Meter lange schwimmende Elemente, die aus Stahl bestehen und die 1.872 Solarmodule tragen. Sie sorgen für den nötigen Auftrieb auf dem Gewässer und sind durch Stahlträger verbunden. Auf die Stahlträger wurden Tragprofile befestigt und darauf die Suntech-Module verschraubt. Die Module sind mit einer Neigung von 10 Grad in Ost- und Westrichtung installiert worden. Die Entscheidung gegen eine Ausrichtung nach Süden ist bewusst gefallen: Hätte man die Module Richtung Süden aufgeständert, wäre es zu Verschattungen gekommen – sprich man hätte mehr Platz benötigt, um diese zu verhindern. Oliver Loritz erklärt: „Wenn wir die Anlage nach Süden installiert hätten, wäre das Projekt teurer geworden, weil wir wegen der Verschattung mehr Platz gebraucht hätten und auch möglichst viele Module an einen String schließen wollten. Damit wir das bestmögliche Preis-Leistungsverhältnis erzielen, haben wir uns für die Ost-West-Ausrichtung entschieden.“
Montage auf dem Wasser
Für die Installationsteams war es eine willkommene Abwechslung: Bei diesem Projekt ging es nicht rauf aufs Dach, sondern rein ins Wasser. Im Gegensatz zu anderen schwimmenden Solaranlagen hat bei dem Projekt in Vorselaer die Montage direkt auf dem Gewässer stattgefunden. Die Installation ging Schritt für Schritt vonstatten: Die Montageteams haben jedes Element der Unterkonstruktion einzeln vor Ort zusammengebaut, auf einer eigens dafür auf dem Gelände des Kieswerks eingerichteten Lackierstraße mit Zwei-Komponenten-Farbe versehen und anschließend auf das Gewässer geschoben. Dort wurden die Solarmodule installiert. Insgesamt sind so fünf Felder entstanden, die im Anschluss zu einer stabilen, begehbaren Einheit verschraubt wurden. Die komplette Anlage misst circa 40 mal 120 Meter und bildet eine homogene Fläche. Die feste Plattform macht die Anlage robust gegen Sturm und Wind, da sich die einzelnen Elemente nicht bewegen können.
Vorteile schwimmender Solaranlagen
Schwimmende Solaranlagen sind in Deutschland bisher noch nicht sehr weit verbreitet, dabei bringen sie einige Vorteile mit sich. Wichtigstes Argument für das Kieswerk in Vorselaer war der Platzbedarf: Die Anlage misst 40 mal 120 Meter, benötigt also vergleichsweise viel Platz. Wäre sie auf dem Boden auf dem Grundstück des Kieswerks installiert worden, hätte diese Fläche nicht mehr zur Kiesgewinnung genutzt werden können, der Boden wäre verloren gewesen. Die Fläche auf dem Wasser hingegen steht zur Verfügung, ohne dass sich durch die Nutzung Nachteile ergeben. Lutz van der Kuil erklärt: „Grund und Boden haben einen höheren Wert als das Gewässer. Neben anderen Vorteilen war es schon rein wirtschaftlich eine kluge Entscheidung, die Anlage auf dem Wasser zu errichten.“
Und was sind die weiteren Vorteile? Aufgrund des kühlen Untergrundes durch das Wasser sind höherer Erträge zu erwarten, als bei einer vergleichbaren Dachanlage, denn die gute Hinterlüftung sorgt für eine höhere Leistung. Auch wenn der Ertrag für die meisten Projektierer das ausschlaggebendste Argument sein dürfte, gibt es noch ganz praktische Gründe, die für eine schwimmende Solaranlage sprechen. So könnte man, sollte einmal ein Modul ausgetauscht werden müssen, problemlos mit einem kleinen Boot unter der Anlage durchfahren und eventuelle Reparaturen erledigen. Zu guter Letzt könnte, auch wenn es ein gewisser Aufwand wäre, die Anlage nach der Installation nochmal nachjustiert werden, um gegebenenfalls die Ausrichtung anzupassen und die Erträge zu optimieren. Zudem ist laut Aussage von Rheinland Solar die Unterkonstruktion nachhaltig und recycelbar.
Sauberer Strom für Saugbagger und Siebmaschinen
Die 750 Kilowattpeak-Anlage in Weeze wird im Jahr circa 637.500 Kilowattstunden Strom erzeugen. Voraussichtlich werden 75 % des Stroms aus der Anlage vor Ort verbraucht. Das Kieswerk hat einen Stromverbrauch von rund 1,3 Mio. Kilowattstunden im Jahr. In der Woche nutzt Hülskens den Strom zum Betrieb der Saugbagger und Siebmaschinen; am Wochenende wird er ins Netz eingespeist. Das Kieswerk bekommt dafür eine Einspeisevergütung. Die Anlage hat sich somit nach circa sechs Jahren amortisiert.
