Revamping einer Solaranlage

Photovoltaik- (PV-) anlagen müssen in einem einwandfreien Zustand sein, um die Energie der Sonne effizient nutzen zu können. Bei veralteten und überholten Systemen besteht die Gefahr von technischen und betrieblichen Problemen, die zu Betriebsausfällen und finanziellen Verlusten führen können. Hier kommt Revamping ins Spiel: der Ersatz defekter oder leistungsschwacher Komponenten wie Wechselrichter und/oder PV-Module durch moderne Komponenten unter Beibehaltung der ursprünglichen installierten Gesamtkapazität (TIC, Total Installed Capacity). Wenn jedoch zu lange mit der Erneuerung einer Solaranlage gewartet wird, kann dies zu einer schwierigen Situation führen, da mehrere Modul- und Wechselrichterhersteller bereits ganz aus dem Markt ausgestiegen sind. 

Das waren auch die Gedanken von Sonnedix, dem Eigentümer der Solaranlage Saint Martin Lalande im Departement Aude in Südfrankreich. Die Anlage wurde 2011 in Betrieb genommen und verfügt über 60.000 PV-Dünnschichtmodule aus amorphem Silizium. Der TIC der Anlage lag bei 5,4 MWp – aber da die Module, die bereits älter als zehn Jahre waren, unter einer vorzeitigen Degradation litten, wurden Ausfälle zu einem realistischen Risiko. Außerdem waren neue Technologien verfügbar, die die Anlage effizienter machen konnten. Es musste etwas getan werden, und Sonnedix beauftragte BayWa r.e. mit der Suche und Umsetzung der optimalen Revampinglösung für ihre Solaranlage.

Zuallererst musste unser Team dafür sorgen, dass die Anlage während des Umbaus zumindest teilweise weiter produzieren konnte. Das bedeutete, dass es sich beeilen musste, damit die Anlage so schnell wie möglich wieder ihre normale Leistung erbringen konnte – Zeit war ein wesentlicher Faktor.

Die Arbeit an einem aktiven Standort brachte auch eine Reihe von Herausforderungen mit sich. Unser Team in Frankreich musste sorgfältig planen, wie es die notwendige Materiallogistik neben dem täglichen Verkehr in der Anlage bewältigen konnte. Außerdem musste es die Belegschaft und die örtlichen Behörden ständig über das Projekt auf dem Laufenden halten. Es war von Anfang an klar, dass Störungen so gering wie möglich gehalten werden mussten. Dazu waren eine genaue Planung und eine gute Kommunikation unerlässlich.

Schließlich stellte sich die Frage, was mit den alten Modulen geschehen sollte, die entsorgt werden mussten. Dies würde ein verantwortungsvolles End-of-Life-Management erfordern: einen robusten und dennoch nachhaltigen Entsorgungsprozess, um so viel Material wie möglich zu recyceln. Unser Team hatte also alle Hände voll zu tun.

Nach einer genauen Standortbewertung und -planung schlug unser Team vor, die alten PV-Module zu ersetzen, die Stützstrukturen zu erhalten und gegebenenfalls anzupassen, um die neuen Module zu tragen, und die vorhandenen Zentralwechselrichter beizubehalten, um die neuen PV-Anlagen so auszulegen, dass die elektrischen Eigenschaften übereinstimmen. Zwei wichtige Faktoren mussten noch berücksichtigt werden: Wegen des höheren Wirkungsgrads der neuen Module würde weniger Land für die Anlage benötigt, und gleichzeitig wurde von den Behörden eine Erhöhung des TIC um 10 % genehmigt. Es wurde daher ein Anlagenlayout entwickelt, das die oben genannten Faktoren berücksichtigt und gleichzeitig die Nutzung des Grundstücks optimiert.

In weniger als sechs Monaten ersetzte unser französisches Team 60.000 alte Dünnschichtmodule durch 18.000 neue kristalline Module mit einem viel höheren Wirkungsgrad. Das geschah in mehreren Schritten, damit die Anlage immer mindestens 65 % ihrer üblichen Leistung erbringen konnte. Damit die neue Anlage auch weiterhin einwandfrei funktioniert, wird BayWa r.e. in Zukunft regelmäßige Wartungen durchführen, die durch Drohneninspektionen unterstützt werden, um eine hohe Genauigkeit und Konsistenz zu gewährleisten.

Die alten Paneele, die insgesamt 1.000 Tonnen wogen, wurden von PV Cycle, einer zugelassenen Öko-Organisation für Sammlung und Recycling, entsorgt. Die alten Module wurden an Envie 2E geschickt, ein Unternehmen, das auf die Sammlung und Verarbeitung von Elektro- und Elektronikschrott spezialisiert ist. Envie 2E trennte die Aluminiumrahmen von den Modulen, sodass PV Cycle die ungerahmten Module recyceln konnte.

Durch die Erneuerung mit neuen Modulen ist die Anlage wesentlich effizienter als zuvor: Auf der Grundlage eines einjährigen gemessenen Betriebs hat sich die durchschnittliche Performance Ratio (PR) der Anlage um 37,1 % erhöht, während sich ihr Energieertrag um 38,1 % verbessert hat. Der ursprüngliche FIT wurde beibehalten, um den Prozess zu finanzieren. Da die neuen Module effizienter sind, wurde außerdem fast die Hälfte des Geländes frei, das für ein Repowering genutzt wird, sodass eine weitere 4-MW-PV-Anlage neben der ersten installiert werden kann. Nach der Fertigstellung wird auf derselben Fläche, auf der ursprünglich 5,4 MWp installiert waren, eine TIC-Anlage mit einer Leistung von fast 10 MWp stehen, was die Nachhaltigkeit der Anlage deutlich verbessert.

Unser französisches Team hat bewiesen, dass Revamping mit dem richtigen Partner weniger störend ist als gemeinhin angenommen und letztlich eine gut platzierte Investition ist, um Solaranlagen nicht nur zukunftssicher zu machen, sondern auch ihre Effizienz zu steigern.