In Philippsburg, Baden-Württemberg, wurde im November das Revamping-Projekt der einst größten PV-Aufdachanlage Deutschlands erfolgreich abgeschlossen. Die 7,4 Megawatt Peak Anlage wurde 2010 auf dem damaligen europäischen Logistikzentrum von Goodyear Dunlop gebaut und setzte damals weltweit neue Maßstäbe mit ihrer Nennleistung. Nun optimierte die PV³ die PV-Anlage der PV julist, die über die Jahre einem unvermeidbaren Effizienzverlust unterlegen hatte.
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Das Projekt in Philippsburg
Im Zuge des Umbaus wurden mehr als 96.000 dachparallel montierte Dünnschichtmodule in Ost-West-Ausrichtung durch knapp 16.000 moderne Hochleistungsmodule ersetzt. Diese sind nun südlich ausgerichtet und mit einer Neigung von 10 Grad aufgeständert. Das Ergebnis: Bei gleichbleibender Nennleistung erreicht die Anlage einen Ertragszuwachs von bis zu 35 Prozent und setzt damit ein klares Zeichen:
„Als wir 2010 die größte Aufdach-Anlage Deutschlands errichtet haben, war es unser Bestreben, den Fortschritt erneuerbarer Energien mit voranzutreiben. Nun war es an der Zeit, der Anlage zu altem Glanz zu verhelfen und damit ein Zeichen zu setzen für das Potenzial der Modernisierung bestehender Anlagen.“,
so Stephanie Linder, Geschäftsführerin der PV julist.
Was bedeutet Revamping
Unter Revamping versteht man die Modernisierung und technische Erneuerung von Photovoltaikanlagen, ohne die gesamte Anlage neu zu errichten. Veraltete oder defekte Komponenten werden ersetzt, um Erträge zu steigern, die Betriebssicherheit zu erhöhen und Anlagen an aktuelle technische sowie regulatorische Standards anzupassen.
Der wirtschaftliche Vorteil liegt in der Erhaltung intakter Komponenten. Und wer noch eine attraktive Einspeisevergütung aus alten EEG-Verträgen bezieht, kann diese im Zuge eines Revamping-Projektes sogar beibehalten. Bedingung dafür ist, dass die Nennleistung einer Anlage nicht erhöht wird.
Für die Anlagenbesitzer in Philippsburg bedeutete das Revamping-Projekt also: höhere Erträge, eine ressourcenschonende Nutzung vorhandener Strukturen und schlussendlich eine schnelle Amortisation ihrer Investition.
Umbau im Sommer – die wirtschaftliche Heraus-forderung
Alle Betreiber von Photovoltaik-Anlagen wissen: die Sommermonate sind die Ertragreichsten. Da der Umbau aufgrund verschiedener Einflussfaktoren jedoch genau in diesen Zeitraum fallen sollte, lag die große wirtschaftliche Herausforderung darin, die Ertragsausfälle durch den Umbau so gering wie möglich zu halten.
Die Lösung musste sein, alle 10 Wechselrichter sukzessive nacheinander umzubauen. Deshalb wurde ein Plan entwickelt, nach dem erst alle Module eines einzigen Wechselrichters ausgetauscht werden sollten, bevor der Umbau des nächsten Wechselrichters gestartet wurde. Letztendlich mussten nie mehr als 2 Wechselrichter gleichzeitig vom Netz genommen werden und der Ertragsverlust wurde minimiert.
Upcycling statt Neubau
Ganz im Sinne von Revamping, wurden zu Projektbeginn die alten Komponenten auf ihren Zustand und ihre Brauchbarkeit geprüft. Die gute Nachricht: es waren maßgeblich die alten Dünnschicht Module, die im Laufe der Jahre einem deutlichen Effizienzverlust unterlegen haben und ausgetauscht werden mussten. Währenddessen war die AC-seitige Installation, beispielsweise alle Generatoranschlusskästen und Wechselrichter, sowie die Kommunikationsverbindungen so gut erhalten, dass sie lediglich an die neue Anlage angepasst werden mussten.
Die vorhandene dachparallele Unterkonstruktion wurde von der Schletter Group, dem ursprünglichen Errichter der Unterkonstruktion in 2010, analysiert und vor Ort begutachtet. Das Unternehmen entwickelte ein Montagekonzept für die gewünschte 10-Grad Aufständerung in Süd-Ausrichtung und lieferte die benötigten Modulauflager, Aufständerungen und Modulklemmen. Die auf dem Dach montierten Schletter Solo-Profile konnten allesamt weiter genutzt werden. Lediglich die Modulauflager und -stützen wurden ausgetauscht.
„Bei einer derart großen Anlage spart die Wiederverwendung der Profile natürlich enorm viel Zeit und Geld. Außerdem erhöht es die Nachhaltigkeit, weil nur ein kleiner Teil der Montagekomponenten ausgetauscht werden musste.“, sagt Manuel Schwarzmaier, Projektverantwortlicher der Schletter Group.
Sensible Dachstruktur – die logistische Heraus-forderung
Nachdem Projektplanung sowie Prüfung der alten Anlage erfolgreich abgeschlossen waren, stand der tatsächliche Umbau der Anlage kurz bevor. Doch es gab noch eine weitere Herausforderung zu überwinden: die sensible Dachstruktur der Logistikhalle. Denn diese durfte zu keiner Zeit einer größeren punktuellen Last ausgesetzt werden.
An dieser Stelle übernahmen unsere Partner für Feinplanung und Umbau: die GME Clean Power AG. Im Zuge der Baustellenleitung entwickelten sie eine Lösung, die das Arbeiten unter Einsatz schwebender Lasten ermöglichte. Sie setzten zwei Großkräne auf den gegenüberliegenden Seiten des Daches gleichzeitig ein. Über die beiden Kräne mit je 80 Metern Ausleger wurden die alten Module nach Abbau direkt abtransportiert, gleichzeitig wurden die neuen Module angeliefert und direkt vom Kran aus installiert.
Was zu Beginn nach einem logistisch anspruchsvollen Ansatz aussah, entwickelte sich nach kurzer Eingewöhnungszeit zu einer erstaunlich effizienten Umsetzung: Innerhalb von nur 13 Wochen waren alle Module ausgetauscht und das Projekt zu großen Teilen abgeschlossen.
„Revamping ist kein „Plug-and-Play“, sondern ein vielschichtiger Prozess, der tiefgehende technische und wirtschaftliche Analyse erfordert. Nur eine individuelle Planung gewährleistet, dass das Projekt technisch umsetzbar ist, wirtschaftlich sinnvoll ist und alle Vorschriften eingehalten werden.“ – Tobias Söhnchen, Managing Partner der PV³ und Projektleiter
Keine Abnahme ohne Qualitätssicherung
Nach Abschluss der Umbauarbeiten lag das Augenmerk der PV³ auf einer umfangreichen Qualitätskontrolle. Diese wird leider zu häufig von Anbietern vernachlässigt, was zu späterem Einbüßen der Performance oder schlimmstenfalls sogar Schäden an der Anlage führen kann.
Deshalb wurden nach Finalisierung des Umbaus Infrarot-Scans per Drohne und Elektrolumineszenz-Messungen durchgeführt, um potenzielle thermografische Anomalien, Lost-Substrings oder Zellrisse sichtbar zu machen. Eine abschließende Hell- und Dunkelkennlinienmessung der PV-Anlage gab präzisen Aufschluss über den Leistungszustand der Module und den elektrischen Kontakt- bzw. Leitungswiderstand im String.
Durch das Zusammenspiel von intensiver Planung, sorgfältiger Umsetzung und anschließender Qualitätskontrolle, konnte nach kleineren Nacharbeiten die Abnahme durch einen öffentlich bestellten Gutachter durchgeführt werden.
Fazit: Upcycling statt Neubau bringt viele Vorteile
Das Projekt zeigt eindrucksvoll, dass „neu“ nicht automatisch „besser“ bedeutet. Denn die optimierte 7,4 Megawatt Peak Anlage überzeugt durch:
- Modernste Technik: 16.308 Hochleistungsmodule mit 10° Süd-Aufständerung ersetzen die 95.520 alten Dünnschichtmodule mit Ost-West Ausrichtung
- Ertragssteigerung: der jährliche Ertrag kann um +35% gesteigert werden
- Effiziente Ressourcennutzung: die Wiederverwendung von Unterkonstruktion, Generatoranschlusskästen und anderen Komponenten spart Geld, Zeit und Ressourcen
- Hohe Einspeisevergütung: Durch die gleichbleibende Nennleistung von 7,4 MwP kann die vertraglich vereinbarte Einspeisevergütung für die Restlaufzeit der Anlage beibehalten werden
- Freie Dachfläche: Die drastische Reduktion der Module führt zu einer freigewordenen Dachfläche, die Potenzial für eine zukünftig Anlagenerweiterung bietet
Häufig steckt also das größere Potenzial in der Optimierung bestehender Anlagen. Durch gezieltes Revamping lassen sich Photovoltaikanlagen nachhaltig modernisieren und ihre Leistungsfähigkeit signifikant steigern. Eine Investition, die sich schnell amortisiert.
Darüber hinaus leistet jedes erfolgreiche Revamping-Projekt durch seinen Effizienzzuwachs und die ressourcenschonende Arbeit einen aktiven Beitrag zur Energiewende – ein doppelter Gewinn für Betreiber und Gesellschaft.
„Wir haben nach einer Möglichkeit gesucht, unsere PV-Anlage in Philippsburg für ihre Restlaufzeit wieder effizienter zu gestalten und den sinkenden Erträgen entgegenzuwirken. Genau das hat nun die PV³ für uns umgesetzt und wir sind sehr stolz auf unsere modernisierte Anlage. Nun stehen wir schon in den Startlöchern für Modernisierung unserer nächsten Anlage.“, so Stephanie Lindner, Geschäftsführerin der PV julist abschließend.