Innovative Solartechnik überzeugt Feuerwehr und Versicherer von Photovoltaik-Projekt auf Fabrikdach

In der Nacht vom 10. auf den 11. August 2013 wütete ein Großbrand auf dem Gelände der Produktionsstätte von Portawin Kriege. Das Feuer zerstörte 4000 Quadratmeter Produktions- und Lagerfläche.  Fünf Jahre später plante das Unternehmen, eine PV-Anlage zu installieren, um die Energiekosten zu senken. Versicherungen und die Feuerwehr waren skeptisch. Sie ließen sich schließlich von einer intelligenten PV-Wechselrichtertechnologie überzeugen.

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    Die Produktion von Türen und Fenstern ist ein energieintensives Unterfangen. Um die Energiekosten zu senken, erwog der Hersteller Portawin Kriege 2018 die Installation einer Photovoltaik-Anlage. Das Essener Unternehmen beauftragte die „Energie Gewinner“ mit der Prüfung des Projekts. Die Energie Gewinner führten eine Energieverbrauchsanalyse durch, prüften die Dachauslegung und untersuchten die EEG-Bedingungen. Am Ende war klar: Eine Dachanlage mit 750 Kilowattpeak ist nicht nur möglich, sondern eine gute Investition.

    Hohe Anforderungen an den Brandschutz

    Auch wenn weltweit Millionen von PV-Anlagen installiert sind und keine Gefahr für Menschen und Sachwerte darstellen, waren bei der Vorstellung des Projekts durch die Portawin Kriege sowohl die örtliche Feuerwehr als auch die Gebäudeversicherer vorsichtig. Sollte sich ein Brand wie im Jahr 2013 wiederholen, würden die Einsatzkräfte auch mit einer strombetriebenen PV-Anlage konfrontiert werden.

    Es hagelte Vorgaben von Seiten der Feuerwehr. Zum einen sollte die Anlage in die örtliche Brandmeldeanlage integriert werden. Zum anderen sollte neben der automatischen Abschaltung ein zusätzlicher Schalter vorhanden sein, mit dem die Anlage im Brandfall manuell abgeschaltet und auf ein sicheres Spannungsniveau entladen werden kann.

    Leistungsoptimierer verleihen PV-Modulen Intelligenz

    In Anbetracht dieser Anforderungen rieten die Energie Gewinner von der Installation eines herkömmlichen PV-Systems mit String-Wechselrichtern ab. Sie empfahlen ein Wechselrichtersystem, das die Leistungsoptimierer von SolarEdge verwendet.

    Bei dieser Technologie rüsten Installateure jedes oder jedes zweite Modul mit einer kleinen Box aus, die es in ein „intelligentes“ Modul verwandelt. „Leistungsoptimierer“ nennen sie sich, da sie die Stromproduktion eines Moduls unabhängig von den anderen Modulen im Strang machen und so sicherstellen, dass eventuelle Fehler oder Verschattungen ebenfalls isoliert werden. Leistungsverluste durch Ungleichgewichte in der Modul Performance werden minimiert. Dies ist bei herkömmlichen Systemen nicht der Fall. Hier kann z. B. ein verschattetes Modul alle anderen im String auf sein niedriges Erzeugungsniveau herunterziehen.

    Darüber hinaus ermöglichen Leistungsoptimierer die individuelle Kommunikation der Module. Dadurch können Installateure und Anlagenbetreiber über eine digitale Plattform auf hochauflösende Daten in Echtzeit zugreifen. Sollte ein Modul nicht die gewünschte Leistung erbringen, wird ein Alarm an das Überwachungssystem gesendet, der das fehlerhafte Modul genau identifiziert. So kann das Wartungspersonal eventuelle Leistungsprobleme schnell und effizient beheben, was die Kosten für Wartungseinsätze reduziert und gleichzeitig hilft, Energieverluste auf ein Minimum zu reduzieren.

    Sicherheit, direkt integriert

    Für Portawin Kriege war der wichtigste Aspekt der intelligenten Systemtechnik die Sicherheit. In Gefahrensituationen schalten die Power Optimizer die gesamte Anlage auf das berührungssichere Spannungsniveau von 1 Volt pro Modul ab. Auch bei einem so genannten Lichtbögen (Funkenschlag, ausgelöst z. B. durch ein defektes Kabel) schaltet der Wechselrichter in den Sicherheitsmodus. Darüber hinaus schützen Temperatursensoren die PV-Anlage vor Überhitzung.

    Mit Blick auf den Brand im Jahr 2013 waren das für Portawin-Projektleiter Marcel Hebben die entscheidenden Argumente: „Für uns mit unserer Vorgeschichte waren die fortschrittlichen Sicherheitslösungen dieses Systems ohne Alternative. Aber auch die Effizienz der Anlage ist durch die erhöhte Energieausbeute mit den Leistungsoptimierern erstklassig.“

    Nachdem die Feuerwehr bei der Abnahme der PV-Anlage alle Brandmeldefunktionen und Abschaltungen getestet hatte, gab es keinen Zweifel mehr: Die Anlage reduziert das Risiko deutlich. „Sicherheit steht an erster Stelle. Neben überzeugenden Vorteilen wie der Anlagentransparenz ist die erhöhte Sicherheit bereits in der Technologie integriert. Alles im System ist perfekt aufeinander abgestimmt“, so Hebben.

    Die Energie Gewinner loben auch das Engagement des Wechselrichterherstellers SolarEdge. „Eine Photovoltaikanlage in eine Brandmeldeanlage zu integrieren, ist nicht gerade alltäglich. Es gibt immer wieder Herausforderungen mit der Sensorik. SolarEdge hat die Integration aller brandschutztechnischen Prozesse begleitet und aktiv unterstützt“, erklärt Projektleiter Johannes Hüppe.

    Hat es sich gelohnt?

    Mittlerweile produziert die PV-Anlage rund 620.000 kWh pro Jahr, von denen etwa 280.000 kWh direkt in die Produktion von Portawin Kriege fließen. Damit konnte das Unternehmen im Jahr 2020 45 % seines Energiebedarfs decken. Nach der aktuellen Prognose wird sich die PV-Anlage nach acht bis neun Jahren amortisiert haben. „Ohne diese Technik wäre die Anlage in vielerlei Hinsicht nicht möglich gewesen“, lautet das abschließende Urteil von Johannes Hüppe. „In Anbetracht der finanziellen Vorteile stellen wir uns immer wieder die Frage: Warum haben wir uns nicht schon viel früher für die Photovoltaik entschieden?“, überlegt Marcel Hebben laut.

    Zahlen & Fakten Portawin Kriege PV

    750 kWp-Photovoltaikanlage mit SolarEdge-Leistungsoptimierern und Wechselrichtern

    Aufbau: ballastfreie, dachparallele Montage mit (kurzem) Schienensystem auf Trapezblechdach.

    Dachneigung: 10°.

    Bauzeit PV: 15 Arbeitstage

    Netzanschluss: Mittelspannungsanschluss mit kundeneigenem Transformator. PV-Anlage speist in das kundenseitige Niederspannungsnetz ein.

    Brandschutz: SolarEdge Brandschutz-Gateway mit manuellem und automatischem Spannungsmanagement, vernetzt mit Portawin-Brandmeldezentrale, ermöglicht manuelle und automatische DC-Abschaltung der PV. Anzeige der DC-Systemspannung in Echtzeit. Notabschaltung für die gesamte PV-Anlage. Benachrichtigung der SolarEdge-Überwachungsplattform bei Systemabschaltung.

    Einfache Installation – Montage auf DIN-Schiene

    Jährlicher Ertrag: 613.001 kWh (Prognose) Aktuell 624.150 kWh (2020)

    Netzeinspeisung: 333.767 kWh (Prognose) – ist 343.350 kWh (2020)

    Eigenverbrauch: 279.234 bzw. kWh (Prognose) – ist 280.800 kWh (2020)

    Gedeckter Eigenverbrauch: 45 % Deckung des Gesamtstrombedarfs 2020

    Amortisationszeit: 8-9 Jahre (Prognose)