Projekt 07470/01

Meßprogramm für die Photovoltaikanlage Karlshaus bei Wernigerode

Projektdurchführung

Institut für Energetik gGmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Im Dezember 1993 wurde die erste (der elektrischen Hausversorgung dienende) nicht netzgekoppelte Photovoltaikanlage der neuen Bundesländer dem Dauerbetrieb übergeben. Die Energieversorgungsanlage der Wanderhütte Karlshaus bei Wernigerode/Harz wurde vom Institut für Energetik und Umwelt gGmbH -Leipzig- im Rahmen der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten errichtet und in Betrieb genommen. Die besonderen Spezifika der Anlage gaben Anlaß für die meßtechnische Begleitung und Auswertung einer mindestens einjährigen Betriebsphase.
Ziel der meßtechnischen Begleitung und Analyse des Anlagenbetriebes war einerseits die Prüfung der bei der Dimensionierung der Anlage zugrunde gelegten Bedarfs- und Energieangebotsannahmen und andererseits die Erlangung von Aussagen zu dem standortbezogenen Umwelt- und Anlagenverhalten als Grundlage für weitere artverwandte Inselnetzprojekte.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAnhand der gegebenen Energieversorgungsanlage wurde ein Meßprogramm erstellt.


Ergebnisse und Diskussion

Die Ergebnisse des einjährigen Begleitmeßprogrammes ergaben einen Überschuß an Modularbeit von 51,76 kWh/a. Dies läßt eventuell vermuten, daß die solare Energieversorgungsanlage für das Karlshaus zu groß dimensioniert wurde. Es handelt sich jedoch um ein Inselnetz, welches einer hohen Versorgungszuverlässigkeit genügen muß und nur über einen Generator notversorgt werden kann. Weiterhin ist durch den längeren Winterzeitraum mit häufigen Schneefällen am Standort Karlshaus eine größere Modulfläche und Speicherkapazität der Anlage als normalerweise notwendig, um den Bedarf ausreichend decken zu können.
Zumindest in dem Sommerzeitraum ist jedoch ein freieres Verfügen über die im Normalfall abgeschlossene Steckdose im Aufenthaltsraum der Wanderhütte ohne Einfluß auf die gesicherte Energieversorgung möglich.
Die Messungen zeigten ebenso, daß eine Versorgung der Gesamtanlage aus dem 288-Ah-Batterieblock entsprechend der Planungsvorgaben über ca. 5 Tage gesichert möglich ist und dieser somit gleichfalls optimal dimensioniert worden war. Verdeutlicht wird dieses unter anderem in den als Anlage II beigefügten Diagrammen.
Eine Ganglinienoptimierung wird aufgrund der bestehenden Anlagendimensionierung erst bei einer stark gesteigerten Abnahme an Arbeit notwendig.
Die Spitzenlast des Wechselrichters und des Gleichstromkreises ist auch weiterhin bei Anschluß der gängigen Geräte als ausreichend anzusehen.
Der Einfluß der Modultemperatur auf den Wirkungsgrad der Photovoltaikmodule konnte nicht ausreichend nachgewiesen werden, da für die Umgebungstemperatur keine gesicherten Daten zur Verfügung standen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Ergebnisse der meßtechnische Untersuchung werden in einer der nächsten Auflagen der Zeitschrift Sonnenenergie & Wärmetechnik -Bielefeld- veröffentlicht.


Fazit

Die bei der Dimensionierung der Anlage zugrunde gelegten Bedarfs- und Energieangebotsannahmen wurden durch das Meßprogramm als richtig bestätigt.
Bei weiteren artverwandten Meßprogrammen sollten die durch dieses Meßprogramm gemachten Erfahrungen bezüglich der Sensorpositionierung berücksichtigt werden.