Sonnenernte auf der Gewerbebrache – Das Solarkraftwerk Exelon City in Chicago

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Wenn es um rekordverdächtige Photovoltaik-Kraftwerke in den USA geht, drängen sich Kalifornien, Nevada, Florida oder New Jersey als Standorte auf. Die Solaranlage des Monats Januar 2011 steht jedoch in einem ehemaligen Industriegebiet im Süden von Chicago (Illinois), der Heimatstadt des Energieversorgers Exelon Corporation.Das Solar-Kraftwerk "Exelon City", das in Zusammenarbeit mit der SunPower Corporation (San Jose, Kalifornien, USA) entwickelt wurde, gilt heute als das größte städtische Photovoltaik-Kraftwerk der USA, mit einer Nennleistung von 10 Megawatt (MW; Gleichstrom) beziehungsweise 8 MW (Wechselstrom), auf einem ehemals heruntergewirtschafteten Gelände. Mit ihrer Zusammenarbeit brachten die beiden Unternehmen ihre Vision zum Ausdruck, verlassene innerstädtische Gewerbegrundstücke einer produktiven Verwendung zur Nutzung erneuerbarer Energien zuzuführen.

Vor- und Nachteile von Gewerbebrachen
"Brache" (engl. Brownfield) ist ein Begriff aus der Bauplanung für ehemalige Industriegebiete, die mit Altlasten verseucht sein könnten, im Gegensatz zu Grundstücken auf der "Grünen Wiese", die noch nicht entwickelt sind. Nach Angaben der US-Umweltbehörde (Environmental Protection Agency, EPA) gibt es über 425.000 solcher Konversionsflächen in den USA, davon sind 20.000 Quadratkilometer städtische Industriebrachen.
Industriebrachen gelten oft als Lasten, mindern den Wert der umgebenden Flächen und können auf Grund tatsächlicher oder befürchteter Gesundheitsprobleme, Sicherheitsaspekten oder ihres äußeren Zustands häufig schlecht verkauft werden. Befürworter der erneuerbaren Energien, wie zum Beispiel die National Renewable Energy Laboratories (Golden, Colorado, USA) des US-Energieministeriums, haben untersucht, wie Gewerbebrachen für die Nutzung erneuerbarer Energien erschlossen werden können, da eine solche Nutzung üblicherweise nicht den Boden beeinträchtigt, der eventuell verseucht sein könnte.
"Denken Sie darüber nach", sagte der Geschäftsführer von Opel Solar inc. (Shelton, Connecticut, USA), Leon M. Pierhal, ein Befürworter dieser Verwendungsmöglichkeit. "Es gibt Tausende dieser Flächen in den USA, die nur brachliegen und nichts Substanzielles produzieren. Aber oft sind sie ideal für gewerbliche Solarfarmen, liegen in der Nähe bestehender Stromleitungen liegen und können ohne großen Aufwand wieder entwickelt werden."

Gewerbebrachen-Entwicklung: das Unerwartete erwarten
Exelon startete das Experiment zur Gewerbebrachen-Entwicklung mit der Pacht eines 166.000 Quadratmeter großen Grundstücks ganz im Süden von Chicago, nahe des Stadtteils West Pullman. Früher war dort ein internationaler Bremsbelag-Hersteller angesiedelt. Wie bei viele Gewerbebrachen lief auch dieses Photovoltaik-Projekt nicht komplikationslos."Das, das die Stadt Chicago zehn Jahre erfolglos vermarktet hat, war überwuchert und voller Beton- und Stahlteile, offener Kellerfundamente und Zisternen – lauter Gefahren für Körper und Gesundheit", berichtet Exelon-Sprecher Paul Elsberg.
Die Bauarbeiten begannen im Juli 2009. Exelon hat beträchtliche Arbeit bei der Vorbereitung des Areals für eine PV-Anlage geleistet. "Wir haben das Grundstück abgeräumt und die Fundamente und Zisternen aufgefüllt; wir fanden Fässer mit gefährlichen Substanzen, die wir bargen und beseitigten", erzählt Elsberg. Zum Schluss wurde die Fläche eingeebnet, und 7.300 Stahlpfeiler wurden im Boden verankert.
Laut Elsberg liegt eines der Probleme bei der Brachenentwicklung darin, dass man nie weiß, was einen erwartet. "Während des Abräumens stießen wir auf unvorhergesehene Dinge, wie etwa unterirdische Speichertanks", berichtet er. "Wir mussten eine Pfahlramme einsetzen, um die Stahlpfeiler in den Boden zu bringen. An manchen Stellen fanden wir diese Speichertanks, die wir beseitigen und umbauen mussten.“Das Kraftwerk: 310 Watt-Module und T0-Nachführung von SunPower
SunPower hat das Photovoltaik-Kraftwerk geplant und errichtet. Es besteht aus 32.292 monokristallinen Photovoltaik-Modulen von SunPower mit einer Nennleistung von jeweils 310 Watt, montiert auf einachsigen SunPower T0-Nachführsystemen. SunPower berichtet, dass es mit dieser Nachführung möglich ist, die benötigte Grundfläche um 20 Prozent zu verringern, um dieselbe Menge Strom zu erzeugen wie mit Anlagen mit kristallinen Si-Modulen ohne Nachführung."Ein 10MW-Solarkraftwerk auf einem begrenzten Gelände von rund 13 Hektar zu bauen, ist nur möglich, wenn die Hochleistungs-Solartechnologie von SunPower verwendet wird, die mehr Strom pro Quadratmeter Grundfläche erzeugt als andere Technologien", betont SunPower-Vorstand Tom Werner.
Bei dem Kraftwerk kommen Wechselrichter der Serie 500 der Satcon Technology Corporation (Boston, Massachusetts) zum Einsatz. Das Gelände liegt in der Nähe eines Exelon-Umspannwerks, das laut SunPower neue große Stromleitungen überflüssig macht.
Für Photovoltaik Großanlagen wie Exelon City Solar ist die Finanzierung immer ein wichtiges Thema. Exelon hatte sich beim US-Energieministerium für eine Kreditbürgschaft für das rund 45 Millionen Euro teure Projekt beworben, sie aber nicht erhalten. Das Unternehmen kam jedoch in den Genuss der 30-prozentigen staatlichen Solarenergie-Förderung (solar investment tax credit) sowie von Fördergeldern des Staates Illionois.

14.000 Megawattstunden Solarstrom pro Jahr

Nach Exelons Berechnungen erzeugt das City Solar-Kraftwerk jährlich voraussichtlich über 14.000 Megawattstunden (MWh) Solarstrom. Elsberg merkt jedoch an, dass das Kraftwerk Daten für das Unternehmen sammeln soll, und ergänzt, dass es noch zu früh sei, um endgültige Schlüsse über einen möglichen Jahresertrag zu ziehen.
"Das Meiste werden wir während des Betriebs lernen", so Elsberg. "Das Solarkraftwerk wird als Demonstrationsanlage behandelt – es ist das erste Solarkraftwerk von Exelon. Wir werden sehen, wie es in der Realität arbeitet."Nutzen für das Gemeinwesen und durch Datenerhebung
Exelon und SunPower betonen, dass die Anlage neben der Stromproduktion zahlreiche Vorteile bringt. Elsberg unterstreicht, dass es für Exelon wichtig sei, der Stadt etwas zurückzugeben, die ihre Heimat ist.
Wir viele Gegenden im städtischen mittleren Westen hat auch das Gebiet um West Pullman unter dem Industrieabbau auf Grund des Rückgangs der verarbeitenden Industrie in den USA gelitten. Durch den Bau der Anlage konnte Exelon 200 temporäre Arbeitsplätze am Bau schaffen und zusätzliche Arbeitsplätze durch die Zusammenarbeit mit einer örtlichen Schweißerei bei der Herstellung der 7.300 Stahlpfosten.
Exelon und SunPower betonen die Bedeutung der Konversion des Geländes. "Wir sind stolz, das weltgrößte städtische Solarkraftwerk gebaut zu haben, eine Gewerbebrache in ein Solarfeld umgewandelt zu haben, 200 Arbeitsplätze während der Wirtschaftskrise geschaffen zu haben und diese Gemeinde mit Stolz zu erfüllen, die hier 30 Jahre lang nichts zum Herzeigen hatte", sagte Elsberg.Exelon 2020-Plan soll Schadstoffausstoß mindern
Exelon City Solar gehört zur "Exelon 2020”-Strategie. Damit will das Unternehmen bis 2020 jährlich über 15 Millionen Tonnen Treibhausgase reduzieren, einsparen oder ersetzen. Laut Exelon bedeutet das auch, mehr sauberen Strom auf dem Markt anzubieten.
Als Energieversorger ist Exelon darauf vorbereitet, sich in Richtung schadstoffarmer Stromerzeugung zu entwickeln. Das Unternehmen ist der größte Betreiber von Atomkraftwerken in den USA, mit 17 Kernkraft-Einheiten in zehn AKW die im 2009 in Betrieb waren. Exelon hat auch 36 Windkraftanlagen; drei weitere sind in der Entwicklung, und das Unternehmen sagt von sich, es sei der größte Vermarkter von Windenergie östlich des Mississippi.

Autor: Solarserver-Korrespondent Christian Roselund; Januar 2011
Quellen: Exelon Corporation, SunPower Corporation

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