Solartechnik 50 Prozent mehr Energie – ein Nachführsystem macht’s möglich

Die Förderung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien durch den Staat wird mehr und mehr verringert. Erst im Juli 2011 ist das EEG-Gesetz** erneut angepasst worden. Ein Nachführsystem für Solaranlagen kann dem Erzeuger helfen, trotz dieser Kürzungen die gewonnene Energie effizient einzusetzen.

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Zukünftig werden große Solarparks den erzeugten Strom an der Strombörse selbst vermarkten. Damit setzen sie sich einem schwankenden Strompreis (aufgrund der unterschiedlichen Konditionen zu verschiedenen Tageszeiten) aus. PV- Anlagen richtet man in Mitteleuropa (wenn es möglich ist) immer 180° nach Süden aus, da zur Mittagszeit die Einstrahlung am stärksten ist und die meiste Energie erzeugt werden kann. Zu dieser Tageszeit ist die Vergütung für die erzeugte Energie am geringsten.

PV-Nachführsystem steigert Ertrag bis 50 Prozent

Mit einer PV-Nachführanlage, sog. Solartracker, kann durch optimale Ausrichtung der höhere Strompreis, der in den Morgen- und Abendstunden gezahlt wird, voll ausgeschöpft werden. Der Ertrag lässt sich so um bis zu 50 Prozent steigern. Da sich die Kosten für die Technik nur durch die Anlagengröße verringern lassen, hat sich die Firma Proair Solar auf großflächige Nachführanlagen spezialisiert und dafür den VR-Mittelstand-Innovationspreis 2008 erhalten. Durch deren Konstruktion wird bei minimaler Landverbauung die höchstmögliche Energiegewinnung bewirkt.

Umgesetzt wurde dieses Konzept zum Beispiel am Technologiepark Westenheim, wobei vier PV-Drehanlagen auf einem Drehkranz mit 12 m Durchmesser und jeweils 300 m² Sonnenkollektoren-Fläche installiert wurden. Um die Windkräfte der sehr großen Flächen zu minimieren und somit die Lasten zu reduzieren, wurde in der Steuerung ein Mechanismus eingebaut, der ab einer bestimmten Windstärke die Solarfassade aus der Sturmrichtung dreht. Nach Abklingen des Windes wird die Anlage automatisch wieder in Position gebracht.

Vollautomatischer Betrieb mit Energie- und Betriebsdatenerfassung

Für den vollautomatischen Betrieb der Nachführanlagen setzt Proair Solar speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) der FP-X Serie und FP Web-Server von Panasonic Electric Works ein. Weiterhin ist in jeder Anlage ein Bediengerät GT02 für die Parametrierung und Visualisierung der Anlage vor Ort, ein Frequenzumrichter VF-0 für die Ansteuerung der Asynchronmotoren sowie ein GPRS-Terminal für die Uhrzeit-Synchronisation und die Weiterleitung der Anlagendaten in die Firmenzentrale zum GPRS-LinkManager installiert.

Die Ertragsdaten werden über eine RS485-Schnittstelle aus den Wechselrichtern und zusätzlich zur Kontrolle der eingespeisten Energie aus den Drehstromzählern über eine S0-Schnittstelle erfasst und übertragen.

Per GPRS erfassen – weiterleiten – überwachen

Mit GPRS (General Packet Radio Service), dem Datendienst im Mobilfunknetz, lassen sich dezentrale Anlagenteile mit eingeschränkter Infrastruktur, also ohne Anschluss an das Datennetzwerk, ohne großen Aufwand ins Firmennetz integrieren.

Der Nutzen dieser Maßnahme liegt auf der Hand: Prozessdaten entstehen häufig dezentral an verschiedenen Orten einer Industrieanlage. Um sie auszuwerten und zu verarbeiten, müssen sie über ein geeignetes Übertragungsmedium an einem zentralen Punkt gesammelt werden. Ebenso ist der zentrale Zugriff auf die entfernten Anlagenteile zur Überwachung oder zur Fehleranalyse im Störungsfall von großer Bedeutung.

Steht keine Kabelverbindung für die Datenübertragung zur Verfügung, ist die kostengünstigste Lösung die drahtlose Kommunikation. Für die Funkübertragung stehen verschiedene Frequenzbänder und unterschiedliche Technologien, wie die öffentlichen Mobilfunk-Netze mit den Datendiensten GPRS/ EDGE oder UMTS/HSDPA oder nichtöffentliche Datenfunk-Netze wie die Zeitschlitz-Technik im 470 MHz-Bereich zur Auswahl.

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