Während sich die Länder auf der Cop26-Klimakonferenz in Glasgow zunächst auf erste Ziele und mögliche Maßnahmen zum Klimaschutz geeinigt haben, schreiten andere mit ganz praktischen Maßnahmen zur Reduzierung von Treibhausgasen voran. Der Kreis Düren in Nordrhein-Westfalen zum Beispiel will bis 2035 klimaneutral werden. Der öffentliche Personennahverkehr ist dabei ein Schlüsselfaktor. Busse und Bahnen fahren künftig mit Wasserstoff. Das leichte Element wird aus Wasser gewonnen, das durch einen Elektrolyseur in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt wird.
Das ist aber nur dann klimaneutral, wenn der Strom für den Elektrolyseur aus regenerativen Quellen stammt, vorzugsweise aus Sonnen- oder Windenergie. Der Grundstein dafür wurde am 27. Oktober 2021 gelegt: der Spatenstich für den Solarpark Merscher Höhe in Jülich. Rund 17.000 Photovoltaikmodule auf 9,5 Hektar produzieren 9,2 Megawatt und akkumulieren 9,7 Gigawattstunden Energie, die den Elektrolyseur speist. „Wir erleben in Sachen Klimaschutz eine historische Stunde“, lobte Landrat Wolfgang Spelthahn.
Wasserstoff für Busse und Bahnen
Mit Strom aus dem Solarpark können jährlich 170 Tonnen Wasserstoff erzeugt werden. Damit werden in der ersten Phase die vom Landkreis bestellten Busse und Bahnen versorgt. Auf ihnen werden insgesamt bis zu 20 Züge und 170 Busse verkehren. Das sehr leichte Wasserstoffgas hat eine geringe Dichte, weshalb es komprimiert und mit einem Druck von bis zu 350 bar in vier Tanks gepresst wird, die auf mobilen Anhängern stehen. Diese können dann zu nahe gelegenen Tankstellen transportiert werden, wo Busse und Bahnen mit entsprechenden Betankungsmöglichkeiten ausgestattet sind.
Künftig kann der Wasserstoff auch auf dem Brainergy-Gelände verbraucht werden, beispielsweise als Beimischung zu Erdgas zur Gebäudeheizung. Brainergy ist ein Gewerbe- und Innovationspark im Kreis Düren mit Fokus auf Erneuerbare Energien. Der Park liegt inmitten einer Braunkohle-Förderregion und soll helfen, den Strukturwandel durch das Ende der Kohleförderung zu bewältigen. Das Interesse ist groß. Einige Unternehmen, die sich dort ansiedeln wollen, haben beispielsweise bereits ihren Bedarf an Sauerstoff deklariert, der als Abfallprodukt bei der Elektrolyse anfällt. Auch die Abwärme aus der Wasserstofferzeugung soll im Brainergy Park in ein Niedrigenergienetz eingespeist werden und kann auch zur Gebäudeheizung genutzt werden.
Spezialisierte Stiftung
Die Rurenergie GmbH wird von dem von der F&S solar service GmbH errichteten Solarpark betrieben. Die F&S solar service GmbH entwickelt, finanziert und baut weltweit große, schlüsselfertige Solarparks. Trotz jahrzehntelanger Erfahrung im Bau immer größerer Solarkraftwerke ist das Jülicher Projekt in vielerlei Hinsicht eine Herausforderung. Zum einen ist es das erste Projekt dieser Größenordnung, bei dem Solarstrom über eine direkte Kabelverbindung fließt, um Wasserstoff zu erzeugen. Zum anderen werden hier speziell angefertigte Dübel verwendet, um den Rahmen für die Module zu befestigen.
Denn dort, wo bis vor kurzem die Sendemasten der Deutschen Welle standen, handelt es sich um einen Kampfmittelverdachtsstandort. In den 1960er Jahren wurde der Boden mit mehreren Metern Erde aufgeschüttet und mit allerlei metallischen Strukturen durchsetzt, sodass eine Sondierung im Vorfeld nicht ausreichend möglich ist. Um den Montageteams dennoch einen Schutz vor möglichen Kampfmitteln bieten zu können, musste aufgrund der durch den Aufprall verursachten Vibrationen auf die klassische Rahmenpostierung verzichtet werden. Die Lösung für die ca. 7000 Anker erforderlich war, um Schraubfundamente zu verwenden. Die Schraubfundamente werden ferngesteuert aus sicherer Entfernung rund eineinhalb Meter tief in den Boden geschraubt und tragen die PV-Modulkonstruktion.
Für die F&S solar service GmbH ist dieses Solarkraftwerk nicht das erste mit Schraubfundament. Auch das Solarkraftwerk Inden wurde 2011 von dem Euskirchener Unternehmen für Rurenergie schlüsselfertig errichtet und aufgrund des Deponiekörpers auch hier auf Schraubfundamente gesetzt.
Alle Kabel von Lapp
Die Photovoltaikmodule im Solarpark Merscher Höhe kommen aus Asien, alle anderen Komponenten kommen aus Deutschland – die Wechselrichter kommen von SMA, der Elektrolyseur von Siemens, alle Kabel von Lapp. Der Weltmarktführer für Kabel und integrierte elektrische Verbindungssysteme liefert 210 Kilometer Stringkabel auf die Baustelle. Sie verbinden immer 27 Module mit jeweils rund 42 Volt Ausgangsspannung zu sogenannten Strings. Insgesamt 22 Stränge werden parallel an eine der 29 Schaltboxen angeschlossen.
Von dort führen über 21 km DC-Stammkabel zu den Wechselrichtern. Der Übergang zum Mittelspannungsnetz wird durch 5,5 km AC-Kabel gewährleistet. LAPP liefert außerdem 3,5 km Glasfaserkabel zur Überwachung der Wechselrichter und zur Datenübertragung der Wetterstation. Jeder String wird einzeln überwacht. Die gesamte Anlage ist entsprechend den Anforderungen der Netzbetreiber ausgestattet. Dies ist notwendig, damit der Netzbetreiber den Solarpark bei Bedarf fernsteuern kann, beispielsweise bei Stromüberschuss oder zur Stabilisierung des Netzes.
Pünktlich zur Baustelle
„Wir haben sehr gute Erfahrungen mit Lapp gemacht , deshalb setzen wir diese Kabel in all unseren Solarparks weltweit ein“, lobt Jens Brücken, Technischer Leiter der F&S Solar Service GmbH. Vor allem die Lieferfähigkeit von Lapp ist ein großer Vorteil Die Planung eines Solarparks kann Jahre dauern – in Jülich dauerte es sechs Jahre – der eigentliche Bau geht relativ schnell, die durchschnittliche Zeit beträgt drei bis sechs Monate, aber der sehr große Solarpark in Monte Cristi in der Dominikanischen Republik, wo F&S Solar als Generalunternehmer und Betreiber fungiert, hat acht Monate gedauert, aber das ist nur möglich, wenn die Komponenten pünktlich auf der Baustelle ankommen, da es aufgrund der Corona-Krise einige Engpässe gibt, wie zuletzt auch bei Modulen aus Asien im Preis gestiegen.
Bei Lapp hingegen gab es noch nie ein Lieferproblem. „Es gibt nicht viele Hersteller, die solche Kabelmengen überhaupt liefern können“, sagt Brücken. Für Monte Cristi hat Lapp sogar detaillierte Dokumente über den Inhalt der Container erstellt, damit die Zollbeamten sofort erkennen können, dass es sich um Komponenten für erneuerbare Energien handelt, da nur diese von den hohen Einfuhrzöllen befreit sind.
Hast du das verpasst? The smarter E Europe 2022 wird sich auf grünen Wasserstoff konzentrieren
Der Solarpark Merscher Höhe in Jülich soll für F&S Solar Ausgangspunkt für weitere Projekte sein, die Wasserstoff aus Sonnenenergie erzeugen. Auch dort werden Kabel von Lapp verwendet. Jens Brücken: „Wir schätzen, dass wir bei Lapp alles aus einer Hand bekommen.“ (hn)
Auch interessant: Deutsche Stadt wird autark mit Wind und grünem Wasserstoff