Projekt 13637/01

Photovoltaikanlage Stangenbodenhütte

Projektträger

Bergfreunde Münstertal e. V.
Moosweg 6
79244 Münstertal

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Da in den Sommermonaten keine ausreichende Wasserführung im Stangenbodenbach vorliegt, sollte die bestehende Wasserkraftanlage um eine Photovoltaikanlage zu einem Hybridsystem ergänzt werden. Dadurch sollte eine kontinuierliche Energieversorgung der Stangenbodenhütte erreicht werden. Neben dem Komfortgewinn standen bei der Entscheidung sicherheitstechnische Gesichtpunkte, welche im bisherigen Betrieb der Gaslampen begründet sind, im Vordergrund.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenStandort Suche:
Aufgrund der erheblichen Verschattung der Stangenbodenhütte war deren Dach als Standort der PV-Anlage ungeeignet. Die Installation erfolgte daher auf einem Mast in ca. 150 m Entfernung und ca. 60 Höhenmeter oberhalb der Hütte.

Verlegung des Stromversorgungskabels von der Hütte zur PV-Anlage:
Dieser Teilabschnitt gestaltete sich äußerst schwierig und aufwendig. Bedingt durch den sehr exponierten Standort mussten sehr aufwendige Felserdarbeiten von der Hütte bis zum Standort bewältigt werden.
Zielsetzung bei der Verlegung des Erdkabels war eine möglichst frostsichere und vor zukünftigen Forstarbeiten geschützte Verlegung in 80 cm Tiefe.

Fundamentarbeiten für den PV-Turm:
Bedingt durch den Standort auf einem Felsen erwiesen sich die Fundamentarbeiten als nicht so aufwendig. Die Gründung erfolgte über vier jeweils 1.50 m tiefe Bohrungen in den Felsen.

Aufbau und Installation des PV-Turmes:
An dem gespendeten Rundmast mussten noch die Halterungen für die PV-Module gefertigt und angebracht werden. Darüber hinaus wurde eine feststehende Leiter für eventuelle anfallende Reparaturarbeiten an der Anlage fest montiert.

Transport und Aufstellung des PV-Turmes:
Durch den ausgewählten exponierten Standort erwies sich der Transport und die Aufstellung des PV-Turmes als recht schwierig und aufwendig. Der Transport und die Aufstellung erfolgten mit einem geländegängigen Seilkran. Die PV-Module wurden vor der Aufstellung des PV-Turmes bereits an die Halterungen montiert. Dies erwies sich als vorteilhaft.

Blitzschutz PV - Turm:
Für den Blitzschutz PV-Anlage mussten zur Verlegung des Erdungsbandes nochmals sehr aufwendige Erdarbeiten im felsigen Gelände durchgeführt werden.

Integrations- und Erweiterungsarbeiten Stangenbodenhütte:
Die Akkuanlage wurde auf 1050 Ah Kapazität erhöht.


Ergebnisse und Diskussion

Probleme bereitete in der Anfangsphase die Abstimmung des Solarreglers mit dem Wasserradregler. Der Solarregler regelt den Ladestrom stetig zurück, wenn die maximale Spannung erreicht ist und geht dann auf den Modus Erhaltungsladung über. Der Wasserradregler hat ein 2-Punktverhalten mit einer Ausschalt- bzw. Einschaltgrenze. Ist der Ausschaltgrenzwert erreicht, schaltet er auf eine ohmsche Heizung um. In der Anfangsphase kam es zu einer gegenseitigen Beeinflussung beider Regler mit Schwingungsproblemen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit wurde während der Bauphase in der Tagespresse und im Gemeideblatt über den Projektfortschritt laufend berichtet.

Folgende Maßnahmen wurden für eine zukünftige Präsentation dieses Projektes geschaffen.

Ein Schaltschrank mit Stromlaufplan und integrierten Instrumenten auf der Frontseite erstellten Schüler der 3.Klasse der Gewerbeschule Freiburg. Das Prinzip der Stromgewinnung (PV+Wasserrad) und des Verbrauchs wird hier verdeutlicht.
Diese Tafel ist am Eingang zur Stangenbodenhütte zu besichtigen.

Informationsblätter sollen das Schema der Stromversorgung in anschaulicher Weise verdeutlichen. Jeder Hüttenbesucher hat über einen Informationsstand die Möglichkeit sich einen Prospekt zu entnehmen.


Fazit

Durch die Kombination von Wasserkraft und Solarstrom ist für die Stangenbodenhütte eine ideale und ausreichende Energiegewinnung entstanden. Die Versorgungslage der Hütte ist geradezu optimal. Durch die sinnvolle Ergänzung einer PV-Anlage kann in Zeiten von Niedrigwasser die fehlende Energieversorgung über die neue PV-Anlage ausgeglichen werden. Über den 1050Ah Batteriespeicher können Versorgungslücken für die nur am Wochenende geöffnete Stangenbodenhütte ausgeglichen werden.
Grundsätzlich ist eine hybride Nutzung von Wasserkraft und Photovoltaik sinnvoll und effizient.

Bei einer Neukonzeption der Stromversorgung würde jedoch eine Versorgungsspannung von 24 V Gleich- oder 230 V Wechselspannung Vorteile bieten. Die 12 V - Anlage erfordert aufgrund der hohen Stromflüsse entsprechend dimensionierte Leitungen, darüber hinaus sind Gleichstromgeräte kaum oder nicht erhältlich.