Solartechnik / Stahlbau

Solare Überdachungen für Schnellladestationen

Text: Redaktion / Bilder: Gofast + Pletscher Metallbau AG

Gofast baut und betreibt das grösste Schnellladenetz der Schweiz. In den nächsten Jahren sollen in allen Landesregionen weitere Standorte entstehen. Die Pletscher Metallbau AG in Schleitheim ist aktiv an den Projekten auf den Raststätten beteiligt. Mit der Planung, Herstellung und Montage der Stahlkonstruktionen sowie der Eindeckung mit Solarelementen verantwortet sie die komplette Ausführung der Überdachungen.
«Es freut uns sehr, dass wir als Stahl- und Metallbauunternehmung in enger Partnerschaft mit Gofast und dem Solarmodulhersteller Megasol an diesen zukunftsweisenden Projekten mitarbeiten dürfen», erklärt Reto Wetter, Inhaber und Geschäftsführer der Pletscher Metallbau AG, gegenüber der «metall».
Die meisten Anlagen weisen vier Ladestationen auf, wobei hier die Dachkonstruktionen auf jeweils zwei Stützen ruhen. In Oftringen beispielsweise wurde eine grössere Anlage mit sechs Ladestationen realisiert. Das Dach liegt hier auf drei linear angeordneten Stützen.

 

Raffinierte Stahlkonstruktionen

Die erwähnte und bebilderte Anlage in Oftringen bietet bei Grundrissmassen von 20,3 m Länge und 8,5 m Breite rund 172 m ² Schutzfläche für die Kunden respektive Nutzfläche zur Gewinnung von solarer Energie.
Ein horizontal auf die ganze Länge durchlaufendes Rechteck-Stahlrohr (RRW 500 x 300 x 10) verbindet die linear angeordneten Stützen und bildet das primäre Tragjoch für die beidseitigen, 5° ansteigenden Kragarme. Bei den Stützen kamen HEB 300 zur Anwendung, wobei die kompletten Stützen zu Installationszwecken mit Blech ummantelt sind. Innenseitig der Blecheinfassungen führen elektrische Leitungen und Ähnliches nach oben.
In statischer Hinsicht stellte die Kraftabtragung der beidseitig auskragenden Träger (HEA 240) auf das Rechteckrohr des Tragjochs entsprechende Anforderungen. Es gilt, die oben am HEA generierten Zugkräfte sowie die Druckkräfte, die unten auf das Rohr wirken, sicher und torsionsfrei abzufangen. Hierfür entwickelte das Team der Pletscher Metallbau AG spezielle, konisch verlaufende Konsolen, bestehend aus 10 mm starken, umlaufend verschweissten Stahlblechen. Im Querschnitt kommen die Konsolen einem dreieckförmigen HEA-Träger nahe.  

 

«Bifaziale Solarzellen können Licht sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite aufnehmen. Das stromerzeugende Modul ist zwischen zwei Scheiben einlaminiert, ähnlich einem Verbundsicherheitsglas.»  

 

 

 

 

 

Diese einzelnen Konsolen sind jeweils beidseitig am Rechteckrohr angeschweisst und enden aussenseitig mit einer 25 mm starken Kopfplatte zur biegesteifen Verschraubung mit den auskragenden Trägern. Die in ihren Abmessungen überschaubaren Konsolen wurden im Werk der Pletscher Metallbau AG mit einem Schweissroboter von Cloos Mag geschweisst. Dieses Vorgehen gewährt absolute Präzision, höchste Qualität und Wirtschaftlichkeit. Das durchlaufende Tragjoch ist unten mit je drei Fussplatten versehen und gewährt so eine stabile HV-Verbindung mit den Stützen.
Als horizontale Aussteifung der Kragarme ist beidseitig pro Feld je eine Rundrohr-Strebe eingeschraubt. Diese befindet sich gegenüber der Dachkante rund einen Meter zurückversetzt, was die leichte Wirkung der Gesamtkonstruktion optisch unterstützt. Die kontrollierte Entwässerung der Dachfläche wird von einer auf dem Rechteckrohr liegenden Edelstahl-Blechrinne gewährt. Das Meteorwasser wird in den einzelnen Stützen verdeckt abgeführt. Die ganze Stahlkonstruktion ist feuerverzinkt und RAL 7016 (anthrazit) farbbeschichtet.

 

 

Bifaziales Glas-Glas-Hochleistungsmodul

Bei der Schnellladestation in Oftringen lagern 96 einzelne Solarpaneele auf der Stahlkonstruktion. Diese formieren sich entsprechend dem Raster des Stahlbaus zu 24 einzelnen Bahnen à je vier Elementen (1016 mm x 1676 mm), welche in einem schwarzen Aluminiumrahmen jeweils zu einer wasserdichten Einheit verbunden sind.
Zur Anwendung kommt ein bifaziales Glas-Glas-Hochleistungsmodul vom Typ Nicer X von Megasol, transluzid (teiltransparent) mit 350 Watt Peak Leistung. Erläuterung: Watt Peak (Wp) ist die Einheit, mit der die elektrische Leistung von Solarzellen definiert wird. Der durch die Paneele erzeugte Strom wird in kWh gemessen. 1 Wp erzeugt durchschnittlich 1 kWh pro Jahr.

 

Bifaziale Solarzellen können Licht sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite aufnehmen. Das stromerzeugende Modul ist zwischen zwei Scheiben einlaminiert, ähnlich einem Verbundsicherheitsglas. Je nach Licht- und Standortsituation erreichen beidseitige Solarzellen wesentlich höhere Wirkungsgrade – dies bei geringerem Platzverbrauch und eingesparten Materialien. Der Mehrertrag, generiert von der Paneel-Unterseite, hängt stark von der Bodenbeschaffenheit ab. So generieren schwach reflektierende Flächen wie Gras, Ziegel 5–10%, gut reflektierende Flächen wie Sand oder heller Kies 15–25% und besonders gut reflektierende Flächen wie Schnee 25–35% Mehrertrag.
Da Glas-Glas-Module sowohl an ihrer Vorder- als auch an ihrer Rückseite eine schützende Glasscheibe aufweisen, sind sie optimal vor äusseren Einflüssen wie der Witterung oder mechanischen Belastungen geschützt. Dies kann sich positiv auf ihre Nutzungsdauer auswirken. Zudem gelten sie als umweltfreundlicher und leichter recycelbar als herkömmliche Systeme.  ■