Ein Solarfaltdach hat viele Vorteile. Es wird über bereits genutzte Flächen aufgespannt und ermöglicht damit Energieerzeugung, ohne dass auch nur ein einziger zusätzlicher Quadratmeter bebaut werden muss oder die darunterliegende Fläche in ihrer primären Verwendung eingeschränkt wird. Das schont die Ressourcen Raum und Boden im besiedelten Gebiet, ermöglicht große dezentrale Solarstromkraftwerke dort, wo der Strom gebraucht wird und bringt Schatten für Personen, Güter und Infrastrukturen. Parkplätze werden so zu Stromtankstellen, Logistikflächen zu Frischezonen und Kläranlagen zu Stromkraftwerken.
Gut für Infrastrukturflächen
Solarfaltdächer gelten als geeignete Lösung für die Solarstromproduktion auf Infrastrukturflächen, weil bei ihrem Bau große Stützenabstände realisiert werden können. Möglich wird das durch den Einsatz von Seilbahntechnik und weil die flexiblen Faltdächer durch ihre leichtgewichtige Konstruktion in eine Schutzposition eingefahren werden können. Durch diese Schutzposition muss nicht die gesamte Photovoltaik-Anlage für alle Wetterextreme ausgelegt sein, sondern kann in Modulen gebaut und dann in der Garage vor Sturm, Schnee oder Hagel geschützt werden.
Kläranlagen verbrauchen viel Strom und Platz. Da die Klärbecken aus betrieblichen Gründen jederzeit von oben zugänglich sein müssen, ist es nicht möglich, die Fläche mit herkömmlichen Photovoltaiksystemen zu überdachen. Mit dem faltbaren Solardach hingegen wird der erforderliche Zugang zu den Klärbecken sichergestellt und es können Wartungsarbeiten ohne Einschränkungen erledigt werden.
Intelligente Antriebstechnik
Mit dezentraler Antriebstechnik von Nord wird das automatische wie auch das manuelle Ein- und Ausfahren des Daches gesteuert. Das Solarfaltdach überspannt eine Fläche von 5.800qm und überdacht die Vorklärung, die Biologie und die Nachklärung komplett. 2.120 Module produzieren 550.000kWh Strom pro Jahr, womit die Anlage etwa ein Fünftel des Eigenbedarfs abdeckt. Das Solardach kann völlig autonom mittels einer lokalen Wetterstation sowie externer Quellen automatisch auf Witterungsbedingungen reagieren. Die Sonne steuert quasi die smarten Antriebe mit integrierter SPS. Bei Sonnenaufgang entfalten sich die Solarpaneele mithilfe von Seilbahntechnik vollautomatisch. Bei Sonnenuntergang geht es zurück in die geschützte Garagenposition. Auch bei Schnee, Hagel oder Sturm sowie in Ausnahmesituationen – etwa bei Stromausfällen oder im Fall von Kommunikationsstörungen – bringt sich das Solarfaltdach selbständig in Sicherheit.
Nord liefert als Komplettanbieter aufeinander abgestimmte Antriebssysteme bestehend aus Getriebe, Motor und Frequenzumrichter. Die Umrichter sind direkt auf dem Motor integriert, was installationstechnisch ein großer Vorteil ist. Die in den Antrieb integrierte SPS erlaubt es dem Anwender zudem, bei Kommunikationsausfall die Faltdachgruppen zu jedem Zeitpunkt mittels einer autarken Homerun-Funktion in die Garage einzufahren. Das erhöht die Betriebssicherheit der Anlage deutlich.
Die Antriebslösung besteht aus 0,75kW-Universal-Schneckengetriebemotoren mit Bremse und Magnetgeber sowie einem aufgebautem Frequenzumrichter vom Typ Nordac Flex SK 205E (1,1kW). Die Einheiten sind auf dem Tragwerk in einer geschützten Position montiert und können einzeln angesteuert werden. So kann das Wartungspersonal die Bahnen separat in die Garage fahren, um Wartungsarbeiten an gewissen Becken vorzunehmen. Jede der insgesamt 53 Faltdachgruppen wird von einem Antrieb gesteuert und je nach Wetterlage ein- oder ausgefahren. Je vier Antriebe sind dabei über den internen CAN-Bus elektrisch gekoppelt, wobei einer als Master die Bewegungsabläufe regelt.
Zusammenspiel mit integrierter SPS
Doch woher wissen die Antriebe, wann es Zeit zum Ausfahren ist und wann der Rückzug angetreten werden sollte? Hier kommt die integrierte SPS in den Frequenzumrichtern ins Spiel. Lokal gemessene sowie externe Wetterdaten werden von der Steuerung eingelesen und mit einem eigens entwickelten Meteo-Algorithmus verarbeitet. Er steuert die Anlage und gibt den Befehl zum Einfahren oder Ausfahren. Über Drehgeber besteht dabei jederzeit Kenntnis über die Position der Bahnen. Eine Rampenfunktion sorgt dafür, dass die Anlage in einer angemessenen Zeit in eine sichere Schutzposition gebracht wird. Die Rampen fahren langsam an, beschleunigen in der Mitte und fahren wieder langsam in die Garage ein. Auch das wird von der Antriebs-SPS geregelt. Dabei werden für das Ein- und Ausfahren der Faltdächer immer die gleichen Rampen gefahren und daher auch immer die gleiche Energie benötigt. Sollte es zu einem Störfall kommen und mehr Energie zum Einfahren der Bahnen in die Garage gebraucht werden, können die Schneckengetriebemotoren dies durch ihre hohe Überlastfähigkeit ebenfalls bewerkstelligen.
