Solaranlagen erzeugen nicht nur auf den Dächern Strom, sondern auch auf den Feldern. Letztere heißen Photovoltaik-Freiflächensolaranlagen. Das obere Bild zeigt die Freiflächenanlage in der Gemeinde Attenkirchen in Pfettrach auf zwei ehemaligen Hopfenfeldern. Die Gesamtanlage ist aufgeteilt auf zwei verschiedene Eigentümer, die jeweils verschiedene Techniken verwendet haben. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Techniken direkt miteinander vergleichen zu können.

Freiflächenanlagen unterscheiden sich in einigen Punkten von den Solarmodulen auf den Gebäudedächern:

• die nutzbaren Flächen sind viel größer
• die Solarmodule werden nicht am Dach, sondern an einem Gestell befestigt
• die Neigung der Module sowie die Himmelsrichtung sind nicht abhängig von der vorhandenen Dachneigung, sondern lassen sich auf ein Optimum einstellen
• durch die Neigung der Module fällt der Schatten der vorderen Modulreihe auf die hinteren Modulreihe; deshalb können die Modulreihen nur in einem gewissen Abstand zueinander gebaut werden und es wird somit nur etwa ein Drittel der Fläche genutzt
• um die Anlage muss ein Zaun errichtet werden, der u.a. die Aufgabe hat, Diebe abzuhalten
• zum Ausgleich für den Eingriff in die Natur müssen so genannte Ausgleichsflächen geschaffen werden; diese werden üblicherweise in Form eines Grünstreifens, der sich hinter dem Zaun außerhalb der Anlage befindet, angelegt

Daten zur Anlage HumuluSol

Stand: 2.05.11
Funktion: Erzeugung von Strom durch Photovoltaik
Inbetriebnahme: 2009, 2010
Größe der eingezäunten Fläche:     57.060 m²
Größe der Ausgleichsfläche           8.787 m²
Größe der Modulfläche:         15.000 m²
Art der Solarzellen: System 1: monokristallin; System 2: polykristallin
Erzeugter Strom pro Jahr: ca. 2.600.000 kWh (das entspricht dem Strombedarf von ca. 650  4Personen-Haushalten)
Leistung: 2,5 MWpeak
Ansprechpartner: Herr Uhlemann, Tel.: 08751/707-80

Rund um die 5,7 ha große Anlage ist die Ausgleichsfläche angeordnet, die eine Größe von 0,8 ha besitzt. Sie dient als Ausgleich für den Eingriff in die Landschaft. Die Ausgleichsfläche liegt zwischen dem hohen Zaun der Anlage und einem weiteren Zaun, der vor Wildverbiss schützt. Momentan wächst zwar nur Hirse auf der Ausgleichsfläche, aber dort werden demnächst Büsche und Bäume angepflanzt. Der hohe Zaun rund um die Anlage hat einen so großen Abstand vom Boden, dass er für Hasen und andere Kleintiere kein Hindernis darstellt. Diese können also nicht nur die gesamte Fläche nutzen, sondern haben auch noch das Exklusivrecht zur Nutzung, denn dort sind sie u.a. vor Spaziergängern und deren Hunden sicher. Zur Ausgleichsfläche gehört auch eine Streuobstwiese.

Zaun und Ausgleichsfläche

Die Modulreihen sind nach Süden ausgerichtet und haben eine Neigung von 30°. Auf diese Weise können Sie die Sonnenenergie am besten einfangen. Mehrere Module bilden einen Modultisch. In diesem Fall sind es 3 Module übereinander und 15 nebeneinander.
Je mehr Module man einsetzt, umso mehr Strom kann man erzeugen. Trotzdem reichen die Module nicht bis zum Boden, da ansonsten der Schatten der Pflanzen auf die Module fällt. Schon ein wenig Schatten reicht aus, um die Leistung signifikant abzusenken. Deshalb müssen die Modulreihen auch einen gewissen Abstand zueinander haben, damit der Schatten der vorderen Modulreihe nicht auf die hintere fällt.

Modulreihen

Das Gras darf nicht zu hoch werden, da sonst Schatten auf die Module fällt. Deshalb wird zwischen den Modulreihen gemäht. Dabei muss man allerdings darauf achten, dass keine Steine auf die Module geschleudert werden und diese beschädigen. Deshalb gibt es für diese Art von Mäharbeiten spezielle Maschinen. Das Gras, das direkt unter den Modulreihen wächst, wird mit etwas mehr Aufwand entfernt. Sowohl moderne Technik als auch über Jahrhunderte bewährte alte Technik kommen hier zum Einsatz.

Mähwerkzeug

Für die Befestigung der Halterung im Boden gibt es verschiedene Systeme. Auf dem oberen Bild sieht man ein Schraubenfundament. Es sieht wie eine Schraube aus und wird in die Erde hineingeschraubt. In der Hülse, die nach dem Einschrauben noch ein Stück aus dem Boden herausschaut, wird das Gestell der Module befestigt.

Schraubenfundament

Für die Befestigung der Halterung im Boden gibt es verschiedene Systeme. Auf dem oberen Bild sieht man ein Schraubenfundament. Es sieht wie eine Schraube aus und wird in die Erde hineingeschraubt. In der Hülse, die nach dem Einschrauben noch ein Stück aus dem Boden herausschaut, wird das Gestell der Module befestigt.

Rammfundament

Eine andere Möglichkeit der Befestigung ist das Rammfundament. Hier wird ein Stahlträger in die Erde eingeschlagen. An diesem Stahlträger wird anschließend das Gestänge des Modultisches verschraubt. Bei beiden Varianten wird klar: Wenn die Anlage einmal abgebaut wird, kann man die Fläche schnell und ohne größeren Aufwand wieder in einen Acker verwandeln.

Einbau der Rammfundamente

Eine spezielle Art von Befestigung gibt es für die Module. Diese muss man nicht nur vor dem Wind schützen, sondern auch vor Langfingern. Die Module werden mit dem jeweiligen Nachbarmodul mit 2 Halterungen festgeschraubt. Anschließend wird in den Kreuzschlitz der Schraube eine kleine Metallkugel geschlagen, die den Kreuzschlitz verschließt. Die so befestigten Module lassen sich anschließend nur noch mit Spezialwerkzeug entfernen.

Diebstahlsicherung

Die Module sind aus quadratischen Solarzellen zusammengesetzt. Die Stromerzeugung findet in diesen Solarzellen statt. Es gibt sie in verschiedenen Arten. Welche davon jeweils eingesetzt wird, hängt stark vom aktuellen Marktpreis ab. Auf dem Bild sieht man die etwas effizientere aber auch etwas teuere monokristalline Solarzelle links und die polykristalline Solarzelle rechts.

Arten von Solarzellen

Falls sie schon immer wissen wollten, warum man bei den monokristallinen Zellen (links im oberen Bild) eigentlich die „Ecken abbricht“ und so kostbare Fläche verschenkt: Diese Zellen werden aus einem Zylinder herausgesägt. Um der Quadratform möglichst nahe zu kommen, werden beim Zylinder die Seiten begradigt. Nur an den 4 Ecken lässt man ein kleines Stück des ursprünglichen Zylinders stehen. Paradoxerweise ist dies die optimale Form. Das Ganze erinnert ein wenig an die Quadratur des Kreises.

Der Strom, der in den Solarzellen erzeugt wird, läuft auf der Modulrückseite in den schwarzen Dosen zusammen und wird weitergeleitet zum Wechselrichter.

Modulrückseite 

Container für Wechselrichter und Transformator

Strom gibt es im Stromnetz nur mit sehr hohen Spannungen. Deshalb muss die Spannung des Wechselstroms, der mit ca. 400 Volt den Wechselrichter verlässt, noch auf 20.000 Volt angehoben werden. Diese Arbeit übernimmt der Transformator, der sich im selben Container befindet. Der Strom verlässt den Transformator anschließend in den drei roten Kabeln. Die Kabel laufen unter der Erde zum nächsten Strommasten.

Transformator

An diesem Strommasten, der sich in der Nähe der Anlage befindet, wird der Strom mit einer Spannung von 20.000 Volt in das allgemeine Stromnetz eingespeist.

Stromeinspeisung