Das PV*-Projekt

*Photo-Voltaik

Solarzellen zur Produktion elektrischer Energie

Fertig montierte Anlage

Vorgeschichte:
Eine Solaranlage, welche 14 Jahre lang in Burgdorf (Koordinaten: 613 750 / 212 150) elektrische Energie ins Netz der Localnet Burgdorf einspeiste, musste in Folge des Verkaufs des Gebäudes, worauf die Anlage installiert war, weichen.
Alter Besitzer der Anlage und weitere beteiligte Personen und Institutiionen:
Die personelle Verstrickung ist so interessant, dass sie fast selber ein Buch füllen könnte.
Doch in kurzen Worten: Der Käufer und ursprüngliche Besitzer der Anlage, Peter Bachmann, ist ein im Ausland lebender Schweizer. Aus Überzeugung an der Nutzung der Sonnenergie investierte er Geld in eine damals zu erstellende Solaranlage. Da Burgdorf über die Landesgrenzen hinaus Bekanntheit erlangte, die Kilowattstundemit mit CHF 1.- zu vergüten, war es naheliegend, in der Solar-Modellstadt diese Anlage zu betreiben. Doch wo!
Der Verein ADEV wurde eingeschaltet. Gute Beziehungen sind ja bekanntlich Gold wert, und so wurde die Verbindung Investor, ADEV und Aebi & Co. AG geknüpft. Als Mitarbeiter bei Aebi und gleichzeitig Freund des Investors fungierte ich zwar nicht als Vermittler, wurde aber als Betreiber-Stellvertreter eingesetzt.

Alter Standort der Anlage
Alter Standort der Anlage

Kurz und gut: Die Anlage wurde auf einem Flachdach der Firma Aebi aufgebaut. ADEV übernahm die Finanzierung der Tragkonstruktion, Aebi die elektrische Zuleitungen und die Elementarversicherung der Gesamtanlage und Peter Bachmann die photovoltaischen Komponenten (Panels, Wechselrichter)
Und die Anlage hat nun in 14 Jahren einige Tausend Kilowattstunden elektrische Energie ins Netz der Industriellen Betriebe Burgdorfer (heute: Localnet) eingespiesen.
Planung:
Per 30. Juni 2006 wurde das Gebäude von der Firma Aebi verkauft. Der neue Besitzer konnte auf Grund der Sanierung des Daches die PV-Anlage nicht weiter auf dem Flachdach behalten. Peter Bachmann ersuchte mich, einen neuen Standort für die 56 Solargeneratoren zu suchen. Nach Abklärungen in meiner Gemeinde und bei der BKW stand einer Montage auf dem Dach unseres Reihen-Einfamilienhauses in Frauenkappelen vorerst nichts administratives im Wege.

Ansicht aus dem Weltraum
Der neue Standort aus Weltraumsicht: 46° 57' 15.38" Nord, 7° 20' 06.95" Ost.

Ansicht aus dem Weltraum
Ein graues Quadrat verrät es: Hier wird Strom produziert.

Der Kanton Bern bietet für schweizerische Verhältnisse ein vorbildliches Verfahren, Anlagen zur Gewinnung erneuerbarer Energie zu realisieren. Die Panels sollen sich harmonisch in die Bausubstanz einfügen, so dass dann den Gemeinden empfohlen wird, solche Anlagen bewilligungsfrei zu genehmigen.
Auch die BKW hat mir ein gut verständliches Dossier zugestellt, wie die Anmeldung zu erfolgen hat.
Der Umzug der Solaranlage musste also noch logistisch vorbereitet werden. Anfragen bei Fachleuten, wie die Panels auf einem Ziegeldach befestigt werden, wie die elektrische Leitungen wasserfest durch das Dach geführt werden, idealer Standort des Wechselrichters, Einspeisung ins Netz der BKW, und schliesslich musste noch der Nachbar überzeugt werden. Dies, weil die halbe Solarzellenfläche auf seinem Dach zu installieren war.

Doppel-Einfamilienhaus
Linke Hälfte unser, rechte Hälfte Nachbars Dach.

Umzug:
Alle diese Fragen wurden geklärt; der Abbau bei Aebi und der Aufbau in Frauenkappelen konnte beginnen. Innerhalb eines Tages bauten Peter und ich die gesamte Anlage ab. Der Junitag war sonnig und heiss, gegen 10 Liter Wasser löschten unseren Durst und kühlten unsere verschwitzen Körper auf einigermasse normale Betriebstemperatur.
Der Aufbau auf dem Ziegeldach mit 30° Neigung bietet schon einige Probleme mehr als die bisherige Tragkonstruktion mittels Betonsockeln auf dem Flachdach. Doch mit den kreativen Ideen von Peter und der Beschaffung von Montagematerial stand dem Beginn des Solarzeitalters an der Zälglistrasse 50 nichts mehr quer. Das örtliche Baugeschäft erstellte vorgängig ein Baugerüst, schliesslich will ja niemand freiwillig vom Dach fallen. Und gleichzeitig diente das Gerüst als ideale Materialplattform für die mehrtägige Bauphase.

Ein Gerüst, nicht nur zu unserer Sicherheit
Ein Gerüst, nicht nur zu unserer Sicherheit.

Als erstes mussten 64 sogenannte Dachhaken aus Edelstahl unter den Ziegeln auf die Dachlatten montiert werden. Dazu mussten rund 150 Ziegel vorübergehend entfernt werden, damit die Dachhaken auf der Lattung festgeschraubt werden konnten. Nach dem erneuten Eindecken der Ziegel lagen die untersten umgebogenen Enden der Dachhaken frei, worauf parallel zur Dachrinne acht Doppelnut-Profile aus Aluminium festgeschraubt wurden. Mittels Edelstahlschrauben wurden die Solargeneratoren auf diese Aluprofile montiert.
Technische Details:

Dachhaken, Kabel-Durchführung
Dachhaken mit darauf montierter Doppelnutschiene und wasserdichte Kabeldurchführung.

Doppel-Nutprofil
Aluprofil mit Doppelnut.

Schneefänger
Der Schneefänger muss verhindern, dass von der Panelfläche der Schnee auf den darunter durchführenden Fussweg rutschen kann.

Wechselrichter
Der Wechselrichter hat seinen idealen Platz in der Waschküche gefunden. Den Energiezähler habe ich für wenig Geld bei Ricardo ersteigert. Damit kann ich genau messen, wie viele kWh ins Netz der BKW eingespiesen werden.
Nachtrag: Die BKW haben einen separaten und modernen Doppeltarif-Zähler eingebaut, der schwarze Kasten ist demontiert.

Feldverteilerkasten
Der Feldverteilerkasten führt die Kabel der 14 Generatoren-Gruppen zusammen. Je zwei Kabel für Plus und Minus mit 10 qmm Querschnitt führen weiter zum Wechselrichter. Zudem wird die Montagestruktur auf dem Dach mit einem ebenfalls 10 qmm grossen Erdleiter mit der Hauserdung verbunden.

Technische Daten:
Horizontal 14 Panels, vertikal vier Reihen, ergeben mit 56 Solarpanels eine Fläche von knapp 25 qm.
Je vier Panels wurden elektrisch in Serie zusammen geschlossen, ergibt somit 14 Gruppen. Jede dieser Gruppe bringt rund 60 Volt Leerlaufspannung, und die gesamte Anlage erzeugt eine (theoretische) Spitzenleistung von 2900 Watt. Dieser Wert wird praktisch jedoch nie erreicht. Zu viele Faktoren erschweren eine solche Performance.

Fertig montierte Anlage

Solargeneratoren
Imposante 25 qm Solargeneratoren produzieren sauberen Strom aus schier unerschöpflicher Quelle.

Der Alltag:
Der Sonnen-Einstrahlungswinkel stimmt nur eine ganz kurze Zeit optimal, die Trübung der Atmosphäre, Verschmutzung der Glasfläche der Generatoren, Leitungsverluste der elektrischen Kabel, die Alterung der Solarzellen, usw. tragen ihres dazu bei, den Wirkungsgrad zu reduzieren. In der Realität können um die Mittagszeit an Tagen mit klarem Sonnenschein, jedoch mit kühlen Temperaturen, gegen 2500 Watt produziert werden.
Am 15. Dezember 2006 zum Beispiel - normalerweise liegt um diese Jahreszeit häufig hartnäckiger Nebel über dem Mittelland - produzierte die Anlage rund 7 Kilowattstunden. Trotz tiefem Sonnenstand erzielten die Solarzellen einen Spitzenwert von 1.5 KW; die glasklare Atmosphäre bei tief-blauem Himmel und Aussentemperaturen um den Gefrierpunkt ermöglichen solch gute Werte, die kurzen Tage jedoch grenzen die Tagesproduktion natürlich ein.
Die Statistik ...
Rückblick:
Etliche schlaflarme Nächte, viele Anfragen per e-mail und Telefon, dutzende Besuche von einschlägigen Websites und schliesslich viel Schweiss und Rückenschmerzen haben nichts daran geändert:
Ich würde es wieder machen. Sogar meine Frau, welche es als erste zu überzeugen galt, hat nun auch ihre Freude, wenn nicht sogar einen gewissen Stolz über unsere neueste technische Errungenschaft.
Bereits hat ein alter Schulfreund von mir bemerkt, dass er schon ein bisschen neidisch sei...
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