Solarpark Bavaria: größte Photovoltaikanlage der Welt

Solarstrom en gros: Die drei Solarkraftwerke des Solarparks Bavaria, die Photovoltaik mit einer Leistung im zweistelligen Megawattbereich nutzen, wurden am 30. Juni 2005 in der Oberpfalz offiziell eröffnet. Der Solarpark umfasst eine 6,3 Megawatt-Solarstromanlage in Mühlhausen bei Neumarkt und zwei Solarkraftwerke mit jeweils 1,9 Megawatt Spitzenleistung (MWp) in Günching (Gemeinde Velburg) und Minihof (Gemeinde Dietersburg). Die solaren Kraftwerke sind bereits im Dezember 2005 an das Netz gegangen. Der oberpfälzer Solarpark mit rund 10 Megawatt (MW) Photovoltaik-Leistung ist vorläufiger Höhepunkt eines solaren Bau-Booms, der durch die gesetzlich geregelte Einspeisevergütung für Strom aus erneuerbaren Energien ausgelöst wurde.

Seit dem 1. Januar 2004, an diesem Tag trat das so genannte Photovoltaik-Vorschaltgesetz zum Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) in Kraft, lohnt sich die Investition in den Bau von Solarkraftwerken in Deutschland. Für die Produktion von Solarstrom in Freiflächen-Kraftwerken wird pro Kilowattstunde eine Vergütung von mehr als 45 Cent gezahlt, und das 20 Jahre lang. Kein Wunder, dass die nächsten Solarstrom-Rekorde nicht lange auf sich warten lassen: Schon Ende 2005 soll die Anlage in Mühlhausen ihren Spitzenplatz in der Solarstrom-Weltrangliste nach Unterfranken abgeben: Nahe Arnstein im Landkreis Main-Spessart entsteht dort ein Solarfeld aus 1.500 einzelnen Solaranlagen, das mehr als 12 Millionen Watt Leistung bringen soll. Nahe der niederbayerischen Stadt Pocking soll bis Frühjahr 2006 ein weiteres Solar-Großprojekt entstehen. Dort wird ein zusammenhängendes Kraftwerk mit 10 Megawatt Leistung gebaut.

Die K & S Unternehmensgruppe, die ebenfalls für das Projekt Solarpark Bavaria gearbeitet hat, hat bislang Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien mit einem Gesamtvolumen von 105 Millionen Euro kapitalisiert und projektiert. Davon entfallen auf die Windenergie rund neun Millionen Euro (7,2 MW), zwei Millionen Euro auf die Wasserkraft (400 kW) und 94 Millionen auf die Photovoltaik (19 MW). Neben dem amerikanischen Generalunternehmer und Betriebsführer PowerLight Corporation und Siemens unterstützten die Max Bögl Gruppe und die Klebl GmbH den zügigen Bau des Solarstromparks Bavaria. Die drei Solarstromanlagen konnten bereits im Laufe des Jahres 2004 mit der Stromproduktion beginnen. Über die Energieversorger E.ON Bayern und E.ON Netz wird der Solarstrom in das vorhandene Energienetz eingespeist.

Solarstromtechnik von Powerlight, Sharp und Siemens

Der Solarstrompark Bavaria besteht aus Solarstromanlagen auf Freiflächen an drei Orten. Die Photovoltaikanlagen bedecken eine 25 Hektar große Fläche, das entspricht etwa der Größe von 35 Fußballfeldern. Die Solaranlagen befinden sich auf ehemals landwirtschaftlich genutzten Flächen. Der Boden unter den Solarmodulen werde jedoch nicht versiegelt, so die Betreiber: Heidschnucken sorgen dafür, dass in den Solarparks das Gras kurz gehalten wird. Insgesamt wurden 57.600 Solarstrommodule mit der patentierten Nachführtechnik "PowerTracker" der PowerLight Corporation installiert. Hierbei handelt es sich um eine Stahlkonstruktion, auf der die Module dem Sonnenstand einachsig von Ost nach West nachgeführt und dadurch einen höheren Stromertrag erwirtschaften als herkömmliche, starr installierte Solarstromanlagen. Eine spezielle Programmierung des Nachführsystems, der so genannte Back-Tracking-Modus, verhindert bei niedrigem Sonnenstand die gegenseitige Abschattung benachbarter Modulreihen durch automatische Korrektur des Neigungswinkels.

Die Solarmodule wurden vom Weltmarktführer Sharp hergestellt. Zum Einsatz kommen insgesamt 57.618 Solarmodule des Typs "PowerLight NT-5AE3D" mit einer Nennleistung von jeweils 175 Watt peak (W). Die Solarmodule sind etwa 1,6 x 0,8 Meter groß und 17 kg schwer. Ein Rahmen aus Aluminium dient zur Befestigung der Solarmodule und erhöht die mechanische Festigkeit.

Die Solarmodule sind mit so genannten Bypass-Dioden ausgestattet. Bei eventuell auftretenden Teilabschattungen wird dadurch der Leistungsabfall vermindert und die Solarmodule vor Beschädigungen aufgrund von punktuellen Erhitzungen (so genannte Hot spots) geschützt. Jedes Solarmodul enthält 72 in Reihe verschaltete monokristalline Solarzellen, die in einer durchsichtigen Schutzschicht aus Ethynel-Vinyl-Acetat (EVA) eingebettet sind. Die Vorderseite besteht aus speziell gehärtetem Glas mit hoher Lichtdurchlässigkeit, die Rückseite aus einer speziellen Kunststofffolie (Tedlar). Dadurch werden die Module vor klimatischen und mechanischen Einflüssen geschützt. . Im Rahmen eines speziell für dieses Projekt entwickelten Qualitätssicherungskonzepts hat Sharp die elektrischen Kennwerte für jedes einzelne Solarmodul gemessen (so genanntes Flashen).
Foto: Powerlight Corporation

Der Siemens-Unternehmensbereich Power Transmission and Distribution (PTD) sorgte für die gesamte Elektrotechnik der Solarstromanlagen. Der Auftrag mit einem Volumen von vier Millionen Euro umfasste Transformatoren, Schaltanlagen und Wechselrichter sowie sämtliche Kabel und Anschlüsse. Siemens lieferte zehn Transformatoren für die 20kV-Spannungsebene, fünf gasisolierte Schaltanlagen vom Typ 8DJ 20 sowie 27 Wechselrichter vom Typ Sinvert solar mit einer Nennleistung von je 340 kVA. Weiter erhielt die Anlage ein Steuerungssystem auf Basis von Simatic PCS7, mit dem zusätzlich über WinCC sämtliche Daten aufgezeichnet und ausgewertet werden können. Siemens übernahm den Anschluss der Anlage an das öffentliche Stromversorgungsnetz und ist zuständig für die Wartung der Wechselrichter.

Bis zu drei Einzelwechselrichter wurden zu Wechselrichtereinheiten der benötigten Leistung zusammengefasst, die im so genannten Master/Slave-Verfahren betrieben werden. Entsprechend der Sonneneinstrahlung beziehungsweise Stromproduktion der Module werden nur diejenigen Einzelwechselrichter aktiviert, die für die Umwandlung des aktuell erzeugten Gleichstroms notwendig sind. Auf diese Weise werden Leerlaufverluste der nicht benötigten Wechselrichter vermieden und gleichzeitig eine Optimierung des Wirkungsgrads im Teillastbereich erreicht.

Hälfte des deutschen Solarstroms wird in Bayern produziert

In den vergangenen Jahren wurden in Bayern bereits eine ganze Reihe von Photovoltaik-Großprojekten errichtet, darunter Kraftwerke in den oberpfälzer Kommunen Hemau (4 MWp) und Markstetten (1,6 MWp) sowie eine Photovoltaikanlage mit 1,75 MWp im niederbayerischen Sonnen. Der Freistaat nimmt eine bundesweite Spitzenstellung bei der Nutzung erneuerbarer Energien ein. Diese deckten in Bayern 7,8 Prozent des Primärenergiebedarfs, gut doppelt so viel wie im Bundesdurchschnitt (3,4 Prozent). Rund 50 Prozent des deutschen Solarstroms kommen nach Angaben des bayerischen Wirtschaftsministeriums aus dem Freistaat. Von den bundesweit über 30.000 Arbeitsplätzen im Bereich der Erneuerbaren ist ein Großteil in Bayern angesiedelt.

Weltgrößte Solarstromanlagen stehen in Deutschland

Die weltgrößten Anlagen produzieren derzeit Solarstrom in Mühlhausen (Freifläche, 6,3 MW), Bürstadt (Dach, 5 MW), Espenhain (Freifläche 5 MW), Geiseltalsee bei Merseburg (Freifläche 4 MW), Göttelborn (Freifläche 4 MW und Homburg (Dach, 3,5 MW). Nach Angaben der Unternehmensvereinigung Solarwirtschaft (UVS) hat der Solarstrom-Weltmeister Deutschland im Juli 2005 einen weiteren Meilenstein bei der Nutzung der Solarenergie erreicht: Inzwischen überschreitet die in Deutschland installierte Solarstromleistung ein Gigawatt (1.000 Megawatt). Das entspricht etwa dem Dreifachen der Leistung des im Mai 2005 abgeschalteten ältesten deutschen Kernkraftwerks im baden-württembergischen Obrigheim (357 MW).

Mehrheit der Deutschen für Solarstrom - EEG als Marktöffner

Nach Ansicht des UVS-Geschäftsführers Karsten Körnig hat der Solarstrom-Weltmeister Deutschland gute Chancen, seine internationale Führungsposition in der Photovoltaik weiter auszubauen. Die überwältigende Sympathie der Bevölkerung für den weiteren Ausbau der Solarenergie und das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) als Marktöffner bieten laut Körnig ideale Rahmenbedingungen für die Sonnenenergie.

Material und Fotos: Powerlight Corporation, Redaktion Solarserver: Rolf Hug.