Im August 2013 wütete ein Großbrand auf dem Gelände der Produktionsstätte von Portawin Kriege in Essen. Das Feuer zerstörte 4.000 Quadratmeter Produktions- und Lagerfläche.
Fünf Jahre später plante das Unternehmen, eine Photovoltaikanlage zu installieren, um die Energiekosten zu senken. Versicherungen und die Feuerwehr waren skeptisch. Sie ließen sich schließlich von intelligenter Wechselrichtertechnologie überzeugen.
Energiekosten senken, trotz Brandschutz
Die Produktion von Türen und Fenstern ist ein energieintensives Unterfangen. Um die Energiekosten zu senken, erwog der Hersteller Portawin Kriege 2018 die Installation einer Photovoltaikanlage. Nach der Analyse des Energiebedarfs, der Dachstatik und ersten Planungen wurde deutlich: Eine Dachanlage mit 750 Kilowatt ist nicht nur möglich, sondern eine gute Investition.
Weltweit laufen Millionen von Photovoltaikanlagen ohne Gefahr für Menschen und Sachwerte. Bei der Vorstellung des Projekts durch Portawin Kriege waren jedoch sowohl die Feuerwehr als auch die Gebäudeversicherer vorsichtig. Sollte sich ein Brand wie im Jahr 2013 wiederholen, würden die Einsatzkräfte auch mit einer stromführenden Photovoltaikanlage konfrontiert.
Hohe Auflagen durch die Feuerwehr
Es hagelte Vorgaben vonseiten 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.
Angesichts der Anforderungen rieten die Anlagenplaner von der Installation eines herkömmlichen Solarsystems mit Stringwechselrichtern ab. Sie empfahlen ein Anlagensystem, das Leistungsoptimierer von Solaredge verwendet.
Überwachung und Abschaltung einzelner Module
Bei dieser Technologie rüsten Installateure jedes oder jedes zweite Modul mit einer kleinen Box aus, die es in ein „intelligentes“ Modul verwandelt. Diese Leistungsoptimierer machen die Stromproduktion eines Moduls unabhängig von den anderen Modulen im Strang und stellen sicher, dass eventuelle Fehler oder Verschattungen isoliert werden. Leistungsverluste durch Ungleichgewichte in der Modulperformance werden minimiert. Dies ist bei herkömmlichen Systemen nicht der Fall. Hier kann ein verschattetes Modul alle anderen im String auf sein niedriges Erzeugungsniveau herunterziehen.
Darüber hinaus ermöglichen Leistungsoptimierer die individuelle Kommunikation der Module. Auf diese Weise können Installateure und Anlagenbetreiber über eine digitale Plattform auf die Betriebsdaten in Echtzeit zugreifen.
Fehler im Modulfeld genau lokalisieren
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 hilft, Energieverluste auf ein Minimum zu reduzieren.
Für Portawin Kriege war der wichtigste Aspekt der intelligenten Systemtechnik die Sicherheit. In Gefahrensituationen schalten die Power-Optimizer die gesamte Anlage auf die berührungssichere Spannung von einem Volt pro Solarmodul ab.
Höhere Sicherheit, höhere Effizienz
Auch bei einem sogenannten Lichtbogen (Funkenschlag, ausgelöst beispielsweise durch defekte Kabel) schaltet der Wechselrichter in den Sicherheitsmodus. Darüber hinaus schützen Temperatursensoren die Photovoltaikanlage vor Überhitzung. „Für uns mit unserer Vorgeschichte waren die fortschrittlichen Sicherheitslösungen dieses Systems ohne Alternative“, sagt Marcel Hebben, der das Projekt bei Portawin leitete. „Auch die Effizienz der Anlage ist durch die erhöhte Energieausbeute mit den Leistungsoptimierern erstklassig.“
Nachdem die Feuerwehr bei der Abnahme der Photovoltaikanlage alle Brandmeldefunktionen und Abschaltungen getestet hatte, gab es keinen Zweifel mehr: Die gewählte Systemtechnik mit Leistungsoptimierern reduzierte das Risiko deutlich. „Sicherheit steht an erster Stelle“, meint Hebben. „Neben überzeugenden Vorteilen wie der Anlagentransparenz ist die erhöhte Sicherheit bereits in der Technologie integriert. Alles im System ist perfekt aufeinander abgestimmt.“
45 Prozent des Firmenstroms vom eigenen Dach
Mittlerweile produziert die Anlage rund 620.000 Kilowattstunden sauberen Sonnenstrom pro Jahr, von denen etwa 280.000 Kilowattstunden direkt in die Produktion von Portawin Kriege fließen. Damit konnte das Unternehmen im Jahr 2020 45 Prozent seines Energiebedarfs decken. Nach der aktuellen Prognose wird sich die Photovoltaikanlage nach acht bis neun Jahren amortisieren.
Foto: Solaredge
Auf einen Blick
Die Anlage bei Portawin Kriege in Essen
Leistung: 750 Kilowatt
Montage: ballastfrei, dachparallel auf Trapezblechdach
Dachneigung: 10 Grad
Installationszeit: 15 Arbeitstage
Netzanschluss: Mittelspannungsanschluss mit kundeneigenem Transformator. Photovoltaikanlage speist ins kundenseitige Niederspannungsnetz ein.
Brandschutz: Solaredge Brandschutz-Gateway mit manuellem und automatischem Spannungsmanagement, vernetzt mit Portawin-Brandmeldezentrale, ermöglicht manuelle und automatische DC-Abschaltung der Photovoltaik, Anzeige der DC-Systemspannung in Echtzeit, Notabschaltung für die gesamte Solaranlage, Benachrichtigung der Solaredge-Überwachungsplattform bei Systemabschaltung.
Jährlicher Ertrag: 624.150 kWh (2020)
Netzeinspeisung: 343.350 kWh (2020)
Eigenverbrauch: 280.800 kWh (2020), entspricht 45 Prozent des Gesamtstrombedarfs (2020)
Amortisationszeit: 8 bis 9 Jahre (Prognose)
