Abdeckung Güllensilo

Projekt: Farmvision

Doppelnutzen mit der Installation erneuerbarer Energien. Dachkonstruktion auf Jauchegrube auf dem Hof Stäublig

Fam Marlis und Urs Feuz (-Arnold), Stäublig, 6019 Sigigen

Ausgangslage:

Der Betrieb Stäublig wird vom Ehepaar Urs und Marlis Feuz betrieben. Ihr Engagement in Bezug auf die Umwelt pflegen sie seit der Hofübernahme vor 15 Jahre konsequent. Neben der nachhaltigen Produktion der Hofprodukte, wurde in den letzten Jahren viel Geld in die Renaturierung der Landschaft investiert. Es wurden Bachläufe freigelegt und Teiche mit Ausgleichsflächen erbaut. Bei der Ausbringung der Hofdünger wird schon früh auf ein System mit Schleppschlauch gesetzt.

Der Kanton Luzern sensibilisierte die Landwirtschaft in den letzten Monaten zusätzlich. Ammoniak, Gase und Feinstaubpartikel können die Umwelt belasten. Für die einheimische Produktion, die Ihre Produkte mit einem ökologischen Mehrwert verkaufen, eine grosse Herausforderung.

Angeregt durch die erneuerbaren Energien der Zukunft, wird mit der Firma Alectron solar eine Lösung für die offene Jauchegrube entwickelt.

Fakten:

Die runde Jauchegrube steht auf einer windexponierten Bergkannte. Viele dieser  Gefässe sind durch die Intensivierung der Tierhaltung entstanden. Eine effiziente Jauchebewirtschaftung erfordert ein ständiges aufrühren der Masse, um die Bakterienkulturen für die Mobilisierung der Stickstoffelemente zu fördern. Der Stickstoff wird pflanzenwirksamer und verpufft nicht in die Umwelt.

Die Schleppschlauchverteilung wird als Massnahme zur Reduktion der Ammoniakemissionen vom Kanton gefördert. Diese Geräte sind teuer, werden überbetrieblich eingesetzt. Durch die wachsende Schlagkraft in der Futterkonservierung wird dieser auch in ungünstigen Wettersituationen eingesetzt. Somit „verpufft“ ein grosser Teil des bodennahen Austragung der Jauche.

Ziel

Entwicklung einer Abdeckung für Jauchegruben (in den meisten Fällen Zylinder und in Elementen). Der Aufbau muss sich in die Landschaft einfügen (Höhe und Form). Der Zylinder mit der runden Form ermöglicht in den meisten Fällen eine Ausrichtung nach Süden.

Das Dach ist optimal mit 25 bis 30 Grad Dachneigung gestaltet. Die Ammoniakgase zurückhalten ist mit einer optimalen Hinterlüftung der Solarkollektoren zu vereinen.

Die Kosten des Aufbaues sollen einerseits durch Eigenleistung des Bauern (Verbauen von Rundholz, gesagtes Holz vom regionalen Säger, andererseits durch das Stickstoffprogramm des Kantons und die Förderung der erneuerbaren Energien (Strom / Warmwasser/Biogas) Amortisiert werden.

Problematik:

Die Entwicklungskosten werden zurzeit von der Firma Alectron solar getragen. Durch die Kantonale Förderung im Mai 2009 wird eine PV-Anlage verbaut, die im Einstandspreis unterstützt wurde. Eine Kostendeckende Einspeisevergütung ist erst in den nächsten 2-3 Jahren kalkulierbar.

Die Optimale Hinterlüftung der Solarpanels erfordert eine 2. Dachhaut um langfristig Schäden an den Solarmodulen zu vermeiden.

Projekt:

Mit der Firma FARMWOOD ist ein Aufbau entwickelt worden, der optional eine  Aussenabstützung oder eine Abstützung auf die Betonwand (Elemente) zulässt.

Ziel mit FARMVISION ist es, möglichst mit einer tiefen Fremdfinanzierung aus zu kommen.

Deshalb hat sich die Bauherrschaft mit Alectron solar entschieden, einen arbeitsintensiven Rundholzaufbau zu erstellen, um die Philosophie der Erhaltung einer regionalen Wertschöpfung gerecht zu werden.

Mit der Forschungsanstalt ART in Tänikon wurde die optimale Hinterlüftung in Bezug auf Menge und Geschwindigkeit errechnet.

Eine abschliessende Anerkennung der  Konstruktion für das Erfüllen eines Standarts „Stickstoffreduktion“ konnte wegen laufend neuen Entwicklungen und Erkenntnissen nicht zum voraus  gegeben werden.

Diese Definitionen und die Messungen der Luftbelastung  bei der PV – Anlage wäre für die Forschungsanstalt ein wichtiger und zeitgemässer Ansatz. Jedoch ihr fehlen zum Zeitpunkt der Vorabklärung Budget und Auftraggeber der öffentlichen Hand.

Ausführung

Im Aufbau FARMVISION werden ca 60 m3 Rundholz verbaut. Anfängliche Ängste wegen der Höhe des Baues wurden mit dem gegen Norden angehängten Schleppdach ausgeräumt.

Die Arbeitszeit der Ausführung nahm rund 7 Wochen in Anspruch. Die Abstützung wird so gewählt, dass eine spätere Umnutzung der Grube (Alterung, Nutzungsänderung durch einen Neubau eines Stalles mit gedeckter Jauchegrube) gewährleistet werden kann. Zimmerfachleute und Solartromexperten optimieren die Konstruktion. Die Unterdachkonstruktion übernimmt folgende Funktion:

-          Fallschutz für Unterhaltsarbeiten an der PV- Anlage

-          Trennung der belasteten Jaucheabluft zu den Solarmodulen

-          Schutz der Konstruktion vor Feuchtigkeit der Witterung und Dämpfen.

Technische Daten PV-Anlage

Leistung:                   27,3kWp

Jährlicher Ertrag:     ca. 30‘000kWh (Elektr. Bedarf von rund 7 Familien)

PV-Module:              195 Stk. MegaSlate II 140Wp, der Firma 3-S in Lyss, CH Produktion

Wechselrichter:        3 SolarMax der Firma Sputnik Engineering in Biel, CH Produktion

PV-Fläche:               rund 200qm

Lebensdauer:           über 30 Jahre Stromproduktion, Schutzfunktion Dach > 50 Jahre

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In Eich durften wir bei Ruedi und Michi Grob ein wunderschönes Bienenhaus für die Honigproduktion elektrifizieren. 2 Solarmodule speisen über einen Laderegler den Strom direkt in 2 wartungsfreie Solarbaterien. Über einen Wechselrichter wird 230V “Hausstrom” in das Netz zum Betrieb von diversen Verbrauchern eingespiesen.

Wir bedanken uns herzlich bei der Bauherrschaft für die anschliessender Grillade. Mit frischem Fisch aus dem “Bienenteich” und (mehr als ausreichend) kühlen Getränke aus dem mit Solarstrom gespiesenen Kühlschrank verbrachten die Alectron Belegschaft mit Ihren Partnerinnen und Kindern einen unvergesslichen Tag. Besten Dank.

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Bei der Auswahl der Module sollen folgende Überlegungen beachtet werden:

Setze ich auf Europäische (D, CH) oder Asiatische (China, Indien, Korea, Japan) Hersteller? Einige Fakten, die man bei der Modulwahl beachten muss.

Mit Ausnahme von Japan geniessen die anderen Anbieter keinen guten Ruf. Namhafte, alteingesessene Chinesische Firmen wir z.B. Trina Solar, Yingli Solar bringen nachweislich ordentlich Erträge. In den letzten beiden Jahren sind aber viele junge, unbekannte Firmen auf den Markt gekommen. Und wieder verschwunden. Von 350 Chinesischen Herstellern haben 200 während der Wirtschaftskrise ihre Produktion eingestellt.

Chinesische Module sind um 30% günstiger als Europäische. Woher kommt dies?

1. China entert Europas Solarmarkt! Die Chinesische Regierung subventioniert die Produktion und damit den Export stark. China will zwar in Zukunft eine Vorreiterrolle bei der Förderung der erneuerbaren Energien einnehmen, ein Heimmarkt existiert in China aber noch kaum. 95% der Module werden exportiert, vor allem nach Europa.

1. Wie Sozialverträglich sind Chinesische Module? In Chinesischen Solarfabriken herrschen sicher keine Arbeitsbedingungen wie in den Spielzeugfabriken. Die Solarbranche ist hoch technologiert. Aber noch immer tritt die Volksrepublik China die Menschenrechte mit Füssen. In China werden mehr Menschen hingerichtet als in allen anderen Staaten zusammen.

1. Wie Umweltverträglich sind Chinesische Module? Solarzellen haben eine hervorragende Energiebilanz, holt man doch über 10 Mal mehr Energie raus, als für die Herstellung, Transport, etc notwendig ist. Die Rohstoffe sind, Silizium als Grundlage, in fast unendlicher Menge verfügbar. Es darf aber nicht übersehen werden, dass für die Herstellung giftige Chemikalien eingesetzt werden. Entsprechen streng sind die Vorschriften zum Umgang mit diesen Materialien. Jedoch nicht in allen Ländern. Besonders Schwellenländern wir China und Indien sind die Umweltgesetzgebung im besten Fall lax. Unfälle passieren. Recyclingeinrichtungen können mit dem Wachstum der Siliziumherstellung in China nicht mithalten. Zu Lasten der Umwelt.

Trend, wie sieht die Zukunft aus?

Der Markt wurde von Chinesenmodule regelrecht überschwemmt, was einen Einbruch der Modulpreise zu folge hat. Der Preisrutsch ist aus Sicht der Konsumenten erfreulich. Auch die Umwelt freut es, der Solarstrom wird günstiger und noch früher konkurrenzfähig zu der fossilen und nuklearen Energieergzeugung. Die Netzparität ist in Griffnähe. Auch begrüssenswert war die überfällige Korrektur des Marktes. Jahrelang hinkte das Angebot der Nachfrage nach, die (zu hohe) Einspeisevergütung auf dem Deutschen und Spanischen Markt hat den Modulpreis künstlich hoch gehalten. Dies wurde nun korrigiert. Die Spanische Einspeisevergütung wurde gedeckelt, Deutschland wird den Einspeisetarif einmalig um ca. 15% senken. Je nach Grösse und Anlageart. Auch in der Schweiz wir der Vergütungssatz neu „verhandelt“, wir erwarten in den nächsten Wochen den definitiven Entscheid.

Es darf nicht vergessen werde, dass der Vergütungssatz für Neuanlagen jährlich 8% gesenkt wird. Um die gleiche Rendite zu erwirtschaften, müssen die Module (diese machen ca. 60% der Anlagekosten aus) jährlich 10-15% günstiger werden. Dies verkraften die Hersteller problemlos, eine zusätzliche Senkung um rund 15% wird aber die Europäischen Hersteller in Zugzwang bringen. Die Auslagerung in Billiglohnländer hat bereits begonnen, auch weitere namhafte Europäische Hersteller werden sich diesem Trend kaum entziehen können.

Führende Europäische Hersteller setzen aber auf die Einhaltung der hohen Umweltstandards und der Menschenrechte. Der Zusammenbau erfolgt in Europa und garantiert die geforderte Qualität. Erst dann kann mit einer Modullebensdauer von über 30 Jahre gerechnet werden.

Auf was muss ich bei den Modulen achten?

Bei der Modulwahl ist auf die Qualität zu achten. Mittlerweilen gibt es über 2000 verschiedene Module auf dem Markt, mit z.T. eklatantem Qualitätsunterschied. Wichtige Kriterien sind gehärtetes Sicherheitsglas, Freilaufdioden, Leistung und Leistungstoleranz, lange Modulgarantie und die erforderlichen Zertifikate.

Welche Module setzen wir ein?

Die Alectron GmbH setzt auf Module aus Europäischer Produktion.

-          Wir setzen auf Qualität

-          Wir setzen auf Erfahrung

-          Wir setzen auf namhafte Europäische Hersteller

-          Wir setzen auf kurze Transportwege

-          Wir setzen auf Europäische Arbeitsplätze

-          Wir setzen auf bestes Preis – Leistungsverhältnis

Die Alectron GmbH veröffentlicht regelmässig Publikationen zu aktuellen Themen. Haben Sie Anregungen? Bitte teile Sie uns dies mit.

Weitere Publikationen folgen:

- Erneuerbare Energien im Vergleich.

- Wie umweltfreundlich ist Solar?

- Ist Solar bezahlbar?

- Netzpariät für Solar. Ab wann auch in der Schweiz?

- Erneuerbare Energie sind Jobmotor

- Smart Grid. Oder was an der CH Energiepolitik geändert werden muss

Zum Autor: Beat Wolf, Projektleiter bei der Alectron GmbH, ist seit Jahren aktiv auch im Solarmarkt tätig. Als Ingenieur ist er weltweit zusätzlich für die ESEC (Cham) im „Halbleitermarkt“ unterwegs. Als Projektleiter betreut er unter anderem Solarfirmen wie Concentrix Solar in Freiburg, führend für Systemanbieter von „direct PV“. Mit jahrelanger Tätigkeit in den wichtigsten Märkten in Europa, Asien Nordafrika und Amerika kennt der Autor die lokalen Märkte, die grossen Konzerne und die Produktionsbedingungen. Momentan arbeitet Beat Wolf in Brasilien, wird anfangs Februar wieder für die Kunden der Alectron GmbH aktiv tätig sein.

Donument als pdf: Chinesenmodule Fluch oder Segen

Letzte Woche wurde auf dem Dach der innovativen Firma Karl Barth AG,  eine betriebseigene Solarstrom – Anlage in Betrieb genommen. Barth Junior profitiert dabei vom eidgenössischen Förderungsprogramm dieses Jahres. Die Firma Barth investierte bereits im Jahre 2003 in eine solar-thermale Anlage, um im Produktionsprozess  der „Ventomat“ – Heubelüftungen, speziell das Lackierungswerk, aufzuheizen. Als ein überzeugter Solar-Bauer ist für Mathias Barth klar: „ Die Zukunft ist solar und beherbergt in der CH ein weit unterschätztes Potential!“ Für diese Photovoltaikanlage auf dem Firmendach wurde bewusst auf deutsche Qualitätspanels gesetzt. „Obwohl kurzfristig chinesische Angebote deutlich günstiger wären, setze ich auf langfristige Anlagewerte. Es käme mir nicht in den Sinn, auf ein asiatischen Geld-Fonds zu investieren!“ Auch der Geschäftsführer Grüter Josef-Urs, der Firma Alectron solar GmbH, mit Sitz in Ruswil ist überzeugt: Besonders im Solargeschäft lohnt sich eine Anlage erst nach der relativ langen Amortisationszeit. Wer dann noch mit einer abbezahlten Kuh, ohne Fütterungskosten „Energie zum Nulltarif“ melken kann, verdient echt Geld und ist unabhängig von wirtschaftlichen Schwankungen an der Börse“.

Die Ventomat Lüfter werden zu 50 % in der CH und zu 50 % in Deutschland und Oesterreich verkauft. Seit Jahrzehnte werden diese in Kombination mit einem Sonnendach (Kollektor) eingesetzt. Gemeinsam entwickeln die beiden Unternehmen Konzepte für PV-Indachanlagen in Kombination mit Heubelüftungen. Dabei werden mit den Hochleistungsventilatoren „Ventomat“ die erwärmte „Abluft“ der Solarzellen abgesaugt. Durch das höhere Wasseraufnahmevermögen wird die Gesamttrocknungszeit des eingebrachten Heugutes bis zu 25 % beschleunigt, gleichzeitig kann bis zu 6 % mehr Solar-Strom produziert werden. Die angefallene Luft kann auch als Trocknungsmedium für Holz, Tabak, Beeren usw. genutzt werden. Erste Pilotanlagen sind geplant und werden im nächsten Jahr realisiert. Mehr über die PV Anlage unter :

www.solarkompetenz.ch und www.kbarth.ch

Barth Dätlikon, 10,5kWp

(Anlageübergabe: Mathias Barth mit Alectron – Projektleiter Andy Thomet)

Schulhaus Werthensetein, 10,5kWp

 AvR

Auf Eigeninitiative hin, entschloss sich die Firma alectron solar, in Zusammenhang mit der Sanierung des Schulhauses Oberdorf, auf dem Dach eine Photovoltaik-Anlage zu installieren. Die Gründung einer Solar-Genossenschaft, um für die Region Strom zu produzieren, sei bei der Entscheidungsfindung nicht möglich gewesen, sagt Josef Urs Grüter von der Geschäftsleitung der alectron solar. Nach verschieden Anfragen bei Behörden und Politik, „haben wir festgestellt, dass wir das Projekt in Eigenregie realisieren müssen.“

 Situation als Chance wahrgenommen

 Antriebfeder für das Solarprojekt war der Werthensteiner Walter Schmidiger, ebenfalls Geschäftsleitungsmitglied der alectron solar. Auf „seinem“ Schulhaus müsse unbedingt eine Solaranlage gesetzt werden. Josef Urs Grüter ergänzt: „Es ist eine einmalige Chance für die Behörden, Schülerinnen und Schüler sowie für die Lehrerschaft und Eltern, dort eine Anlage in Betrieb zu nehmen, wo die neue Technik auch ankommt, nämlich bei der Bildung.“ Die anschliessenden Abklärungen mit den Gemeindebehörden seien sehr positiv verlaufen. Vor allem auch darum, weil der Gemeinderat sich offen für Neues positioniert habe, habe das Projekt realisiert werden können.

Die Photovoltaik-Anlage auf dem Schulhausdach entspricht einer 10,5-Kilo-Watt-Anlage. Sie ist als „Indach“ konzipiert, ist somit ein Bestandteil der Dachhaut. Die verbauten Module stammen aus schweizerischer Qualitätsproduktion. Damit können rund drei Haushalte mit je drei Personen mit Strom versorgt werden. Gemäss alectron sollte die Anlage den Strombedarf während den Sommermonaten abdecken. Bei der Realisierung des Projektes habe auch die Ästhetik eine wichtige Rolle gespielt. Das Dach dürfe nicht wie ein Brett wirken sondern als ein technischer, integraler Teil  der Dachlandschaft wahrgenommen werden.

Ganz wichtig für Josef Urs Grüter ist, dass die Kinder sowie die Lehrerschaft und alle die im Schulhaus ein- und ausgehen, erfahren können, wie viel Strom die Anlage zur entsprechenden Jahres-/  und Tageszeit produziert und die Menge CO2, die im Verhältnis zum europäischen Strom-Mix eingespart worden ist . Dazu wird mit der Gemeinde ein geeigneter Ort, ideal wäre der Pausenplatz, gesucht. „Damit wollen wir ein Aha-Erlebnis auslösen und die Solarenergie erlebbar machen. Die Menschen sollen vor Ort verfolgen können, was die neue Technik im Stande ist zu leisten. Junge Menschen sollen sensibilisierter gegenüber der Stromwirtschaft werden.“

 Keine Kosten für die Gemeinde

 Ziel der Anlage ist laut Josef Urs Grüter klar definiert. „Da noch keine regionale Solarstromgenossenschaft, oder ein privater Abnehmer vorhanden ist,  wollen wir den Strom möglichst rasch zur kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) für Strom aus erneuerbaren Energien, ins öfftentliche Netz einspeisen.“ Da die Gemeinde Ruswil nicht bereit war die Anlage selber zu generieren, liegt die Finanzierung bei der alectron solar. 

„Allerdings“, so Grüter, „hat die  Gemeinde Ruswil einen Deal ausgehandelt, dass wir das Dach nach 35 bis 40 Jahren neu eindecken. Die Amortisation der Anlage ist bereits nach 12 bis 15 Jahren erreicht, bei einer Modullebensdauer von über 30 Jahren. Mit der Gemeinde muss noch verhandelt werden, mit welchen Konditionen optional Strom direkt an die Steckdosen im Schulhaus zugeleitet werden kann.“ Weiter Infos zur Montage unter www.solarkompetenz.ch

Die Firma Alectron GmbH war entscheidend beteiligt, aus einem Passivhaus ein Energie Plus Haus zu machen! Den jährlichen Energiebedarf der 6-köpfigen Familie von rund 5800kWh wird durch die 6,9kWp Solarstromanlage mehr als gedeckt. Die 33 Module der Indachanlage erzeugen einen jährlichen Energieertrag von ca. 6500kWh. Ein Plus von über 10%. Die wunderschönen 210Watt Laminat Module werden oben und seitlich von Eternitt eingerahmt, unten nimmt das bestehende Kiesbett das Regenwasser auf.  Wir gratulieren der Familie Kilchmann Zürcher herzlich und wünschen weiterhin viele sonnige Tage im schönen Malters.