So etwa wird das Solarkraftwerk am Pitztaler Gletscher bei Schneelage aussehen (Visualisierung)
Fotos: ehoch2 energy engineering
Technik

Solarstrom für Seilbahnbetrieb

Am Pitztaler Gletscher wurde auf ca. 3.000 m Seehöhe Europas höchstgelegenes Photovoltaikkraftwerk errichtet. Nach der Inbetriebnahme Mitte Oktober wird es mehr als ein Drittel der im Skigebiet benötigten Energie liefern.

von: Josef Nejez

Mit der Fotovoltaikanlage am Pitztaler Gletscher wurde echtes Neuland betreten. Noch nie wurde in einer solchen Höhe und unter solchen Umgebungsbedingungen ein Solarkraftwerk dieser Größe gebaut. Die Anlage besteht aus zwei Teilen, aus der Freifeldanlage und der Fassadenanlage des „Snowmakers“ (eine stationäre Schneeerzeugungsanlage).

Die Freifeldanlage besteht aus 3.504 Fotovoltaikmodulen, die auf einem Fachwerkträgersystem in ­einer Höhe von ca. 4 m montiert sind. Die Fundierung der Steher erfolgt mittels 5 bis 6 m langer Fels­anker. Durch diese Art der Konstruktion bleiben die Eingriffe in die Natur möglichst gering.

Die Spitzenleistung des gesamten Solarkraftwerks von knapp mehr als 1 MWp (Mega-Watt peak) wird zu 93 % von der Freifeldanlage geliefert, der Rest von der Fassadenanlage. Es ist als Überschuss-Einspeiseanlage ausgeführt. So ist es möglich, den erzeugten Strom direkt zur Versorgung aller Verbraucher im Skigebiet zu nutzen. Mehr als ein Drittel der benötigten Energie im Skigebiet kann mit der Photovoltaikanlage abgedeckt werden. Bei der Planung wurde besonders darauf geachtet, die Anlage am energetischen Lastschwerpunkt im Skigebiet zu errichten, um möglichst viel Energie direkt und ohne große Verluste zu verbrauchen.

Aufgrund der außergewöhnlichen Bedingungen, die an diesem Standort herrschen, ist von einer Ertragssteigerung von ca. 40 % gegenüber Anlagen im Tal auszugehen. Dies bestätigen diverse Testanlagen, die an diesem Standort bereits seit mehr als einem Jahr betrieben werden. Zu den besonderen Standortbedingungen ge­hören unter anderem die erhöhte Sonneneinstrahlung, die niedrigen mittleren Jahrestemperaturen sowie die saubere Luft und die vielen Sonnenstunden. Besonders günstig wirken sich die hohen Refle­xionsgrade aufgrund der Schneedecke aus. Durch diese positiven Umstände wird von einem Jahresertrag von ca. 1.450.000 kWh ausgegangen. Mit einem solchen Jahresertrag könnten rund 400 Haushalte ein Jahr lang mit Strom versorgt werden. Wenn alle Module nebeneinander gelegt werden, würde das eine Länge von ca. 6 km ergeben.

Aufgrund der extremen Belastungen und Witterungseinflüsse müssen spezielle hochwertige und belastbare Module verwendet werden. Eine Flächenbelastbarkeit von über 8.000 N/m2 war Grundvoraussetzung für die Auswahl des richtigen Modulherstellers.

Die Fehlererkennung und Wartung der Anlage stellt ebenfalls eine besondere Herausforderung dar. Darum haben sich die Konstrukteure für ein DC-optimiertes Wechselrichtersystem entschieden. Einzelausfälle oder Leistungsschwankungen haben dabei keinen Einfluss auf die Funktion der Gesamtanlage, und über das Monitoringsystem auf Modulebene können Wartungseinsätze gezielt am fehlerhaften Modul geplant und ausgeführt werden.

Bauablauf

Für die Errichtung der Fotovoltaikanlage stand aufgrund der Höhenlage nur ein verhältnismäßig kleines Zeitfenster zur Verfügung. Noch bei Schneelage wurden im Juni diverse Vorbereitungsarbeiten durchgeführt, gefolgt von den schweren Bauarbeiten im bereits ausgeaperten Gelände in den Monaten Juli und August. Dem folgten dann die elektrotechnischen Fertigstellungsarbeiten und für Mitte Oktober ist die Inbetriebnahme geplant.

Wirtschaftlichkeit

Die Investitionskosten – nicht ganz einfach aus dem Gesamthaushalt herauszurechnen – liegen bei 2,6 Mio. Euro. Dieser vergleichsweise hohe Betrag ergibt sich aus der Höhenlage der Baustelle und der Tatsache, dass es sich um ein Pilotprojekt handelt, bei dem sich – wie meistens in solchen Fällen – unvorhersehbare Schwierigkeiten mit Zusatzkosten zu Buche schlagen. Das ergibt auch eine für Solarkraftwerke unüblich lange Amortisationszeit von geschätzten 15 Jahren – bezogen rein auf die Stromkosten; die Pitztaler Gletscherbahnen wollen jedoch durch die umweltfreundliche Stromversorgung mittels erneuerbarer Energie ihr positives Umweltbewusstsein dokumentieren und auch PR-mäßig nützen.

Der für die Planung und Bauleitung der Photovoltaikanlage zuständige Projektleiter, Ing. Florian Jamschek von der Fa. ehoch2 energy engineering, ist davon überzeugt, das Anlagen wie die auf dem Pitztaler Gletscher für viele Seilbahnunternehmen, insbesondere solche mit hochgelegenen Skigebieten, eine wirtschaftlich und umwelttechnologisch sinnvolle Investition im Bereich nachhaltiger Energieversorgung darstellen.

Das von der Fa. ehoch2 energy engineering projektierte Solarkraftwerk am Pitztaler Gletscher
Die bautechnisch fertiggestellte Freifeldanlage
Trägerkonstruktion für die Fotovoltaikmodule der Freifeldanlage
Rückseite der Fotovoltaikmodule auf der Trägerkonstruktion
Fotovoltaikanlage an der Fassade des „Snowmakers“

Technische Daten

  • Freifeldanlage: Fotovoltaikmodule auf Fachwerk­trägersystem
  • 3.504 Stk. Module mit je 275 Wp (mit über 8.000 N/m2 Flächenlast belastbar)
  • Lauflänge der Modulreihen: ca. 1.500 m (mit jeweils vier Modulen liegend übereinander)
  • 73 Modulfelder und ein daraus resultierender 
  • Stützenabstand von über 20 m
  • Fundamentfläche insgesamt nur ca. 100 m²
  • DC-optimiertes Wechselrichter-Layout mit Doppel­modulerkennung (1.752 Stk. Optimierer mit 700 W)
  • 57 Stk. Wechselrichter mit jeweils 17 kWp Nenn­leistung und speziellen Spezifikationen (Seehöhe)
  • Überwachung der Anlage auf Modulebene zur 
  • erleichterten Fehlererkennung und Wartung
  • Spitzenleistung inklusive Fassadenanlage 1 MWp 
  • Jahresertrag ca. 1.450.000 kWh 

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