Photovoltaik in 3.000 m Höhe

Europas höchstgelegenes Photovoltaikkraftwerk am Pitztaler Gletscher

Zwei Jahre nach der Inbetriebnahme zieht die 1 MWp Photovoltaikanlage zwar immer noch interessierte Blicke von den Besuchern auf sich, hat sich aber bereits als unverzichtbarer Teil der Energieerzeugung und Umweltstrategie des Skigebiets etabliert.

Wenn man sich den Weg von der Idee bis zur Inbetriebnahme noch einmal in Erinnerung ruft, ist es erstaunlich, dass die Anlage trotz der Hürden und Herausforderungen realisiert wurde.

PV-Module am Pitztaler Gletscher.

PV-Module am Pitztaler Gletscher. ©ehoch2 energy engineering e.U.

Der Startschuss für den Bau der Photovoltaikanlage fiel bereits im Jahre 2011

Damals gab es nur wenige ähnliche Beispiele, die den Bau einer solchen Anlage gewagt hatten. Schon gar nicht in einer solchen Größenordnung und man beschritt Neuland. Eine der ersten Herausforderungen waren die nötigen Eingriffe in die Natur. Darum wurden erste Gespräche mit den Zuständigen der Naturschutzbehörden geführt. Der gemeinsame Konsens war, dass trotz der positiven Auswirkungen des Photovoltaikkraftwerks für die Energieversorgung die Eingriffe in die Natur so gering wie möglich gehalten werden sollten. Dies wurde durch die spezielle Unterkonstruktion zur Zufriedenheit aller umgesetzt.

Weitere Gespräche mit der Gemeinde, den zuständigen Behörden, dem Energieversorger und auch mit möglichen Förderstellen nahmen einige Zeit in Anspruch. Die auch bei kleineren Anlagen üblichen Herausforderungen mit dem Energieversorger werden bei größeren Anlagen nicht unbedingt leichter, und bei der Förderung stellte sich heraus, dass eine herkömmliche Förderung über die ÖMAG durch die spezielle Konstellation dieses Projekts nicht möglich war.

Energie aus Photovoltaik aus der Region für die Region

Eines war bei der Planung aber von vornherein klar: Die Energie sollte an dem Ort verbraucht werden, an dem diese auch erzeugt wird! So ist es möglich, den erzeugten Strom direkt zur Versorgung aller Verbraucher im Skigebiet zu nutzen.  Mehr als 1/3 der benötigten Energie im Skigebiet kann mit der Photovoltaikanlage auf diese Weise abgedeckt werden - und das genau zu dem Zeitpunkt, an dem die Erzeugung stattfindet. Lediglich während der Revisionszeit wird Energie in das öffentliche Netz eingespeist.

Nachdem der optimale Ort für die Anlage gefunden war, mussten die geologischen Gegebenheiten überprüft werden, um eine optimale Verankerung zu finden. Außerdem wurden neben den Felsformationen auch die Schneeverlagerungen aufgenommen. Dies ermöglichte eine optimale Platzierung der Stützen sowie die notwendige Höhe der Konstruktion.

Einige Varianten wurden durchgespielt, bis das optimale System gefunden wurde, das alle Kriterien erfüllte. Die Photovoltaikmodule wurden auf einem Fachwerkträgersystem in einer Höhe von ca. 7 m montiert. Die Fundierung erfolgt über 5-6 m lange Anker in den Fels und bedurfte somit keiner Schwerlastfundamente oder ähnlicher Systeme.

Unterkonstruktion der PV-Module.

Unterkonstruktion der PV-Module. ©ehoch2 energy engineering e.U.

Der Bauablauf der Photovoltaikanlage

Der Bauablauf musste aufgrund der schwierigen Erreichbarkeit und der begrenzten Flächen exakt geplant werden. Auf Hubschraubereinsätze wollte man seitens von Umwelteinflüssen und wirtschaftlichen Folgen verzichten. So wurden die teilvorgefertigten Konstruktionen am Parkplatz der Pitztaler Gletscherbahn umgeladen und über den Notweg auf den Vormontageplatz direkt im Skigebiet transportiert.

Dort erfolgte die Montage möglichst großer Einheiten, die aber trotzdem noch bis zum Endmontageplatz (spezielle Vorrichtungen für komplette Modulfelder) transportiert werden konnten, und mit den Modulen komplettiert wurden. Ein Autokran hob dann jeweils die kompletten Modulfelder mit ca. 20 m Länge von 7 Punkten aus zu ihren Bestimmungsorten.

Positionierung per Autokran.

Positionierung per Autokran. ©ehoch2 energy engineering e.U.

In den fertig montierten Modulfeldern wurden dann die ganzen elektrischen Verbindungen bis hin zu den Wechselrichtern erstellt. Die Wechselrichter wurden aufgrund der äußeren Bedingungen aber nicht im Feld situiert, sondern in einem eigens angelegten Raum im untersten Geschoss des Hauptgebäudes untergebracht.

40 % mehr Ertrag durch Photovoltaik dank luftiger Höhe

Aufgrund der außergewöhnlichen Bedingungen, die an solchen Standorten herrschen, konnte eine Ertragssteigerung von ca. 40 % gegenüber Anlagen im Tal beobachtet werden. Zu den besonderen Standortbedingungen gehören unter anderem die erhöhte Solareinstrahlung, die niedrigen mittleren Jahrestemperaturen sowie die saubere Luft und die vielen Sonnenstunden. Besonders positiv sind die hohen Reflexionsgrade aufgrund der Schneedecke einzuschätzen.

Aus diesen positiven Umständen resultiert ein Jahresertrag von ca. 1.450.000 kWh (Kilo Watt Stunden). Mit diesem Jahresertrag können zwischen 380 und 420 Haushalte ein Jahr lang mit Strom versorgt werden. Alle Module nebeneinander gelegt käme man auf eine Länge von ca. 6 km.

Hohe Ansprüche an die Baumaterialien

Aufgrund der extremen Belastungen und Witterungseinflüsse mussten hochwertigste und belastbarste Module verwendet werden. Eine Flächenbelastbarkeit von über 8.000 Pa (Pascal) war Grundvoraussetzung für die Auswahl des richtigen Modulherstellers.

Die Fehlererkennung und Wartung der Anlage stellt ebenfalls eine besondere Herausforderung dar. Darum fiel die Entscheidung auf ein DC-optimiertes Wechselrichtersystem. Einzelausfälle oder Leistungsschwankungen haben dabei keinen Einfluss auf die Gesamtanlage, und über das Monitoringsystem auf Modulebene können Wartungseinsätze Modulgenau geplant und ausgeführt werden.

Der Pitztaler Gletscher bietet beste Voraussetzungen für einen effektiven Betrieb einer PV-Anlage.

Der Pitztaler Gletscher bietet beste Voraussetzungen für einen effektiven Betrieb einer PV-Anlage. ©ehoch2 energy engineering e.U.

FACTS

  • Anlagengröße über 1 MWp auf einem Fachwerkträgersystem
  • 73 Modulfelder und ein daraus resultierender Stützenabstand von über 20 m
  • Fundamentfläche nur ca. 100 m² bei ca. 6.000 m² Modulfläche
  • 3.504 Stk. Module mit ca. 275 Wp (mit über 8.000 Pa Flächenlast belastbar)
  • Lauflänge der Modulreihen: ca. 1.500 m (je 4 Module liegend übereinander)
  • DC-optimiertes Wechselrichterlayout mit Doppelmodulerkennung (1.752 Stk. 700 W-Optimierer)
  • 57 Stk. Wechselrichter mit jeweils 17 kWp Nennleistung und speziellen Spezifikationen durch die Seehöhe
  • Jahresertrag ca. 1.450.000 kWh (Energie / Jahr für 380 - 420 Haushalte)
  • Überwachung der Anlage auf Modulebene zur erleichterten Fehlererkennung und Wartung

Titelbild: Bau der höchsten Photovoltaikanlage in Europa. ©ehoch2 energy engineering e.U.


Florian Jamschek
Gründer und Inhaber ehoch2 energy engineering

Aufgrund der Leidenschaft für erneuerbare Energien und der jahrelangen Erfahrung in diesem Bereich, gründete Florian Jamschek das Ingenieurbüro, um eine unabhängige Beratung, Planung und Bauüberwachung in dieser modernen Branche anzubieten.

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