Blick über die Solar-Panele über dem Verteilzentrum von Perlen

Wie Industriedächer E-Autos mit Schweizer Sonnenenergie versorgen

Im Jahr 2050 sollen 20 Prozent des Schweizer Strombedarfs mit Sonnenenergie gedeckt werden. Wie das klappt, ist in Perlen LU zu sehen: Dort steht die grösste durchgehende Solaranlage der Schweiz – auf einer zuvor brach liegenden Fläche.

Solar-Energie

  • Umweltfreundlich und unerschöpflich

    In Sachen Nachhaltigkeit steht der Solarstrom konkurrenzlos da. Ein Tagtraum bleiben vorerst allerdings autarke, alltagstaugliche und massenproduzierte Solarmobile. Viele dieser Versprechen erfüllt jedoch heute schon die Elektromobilität: Ein E-Auto ist so umweltfreundlich wie der Strom, der in den Batterien steckt.

    Dank dem bereits heute sehr nachhaltigen Schweizer Strommix (inklusive Wasser- und Windkraft) spielen elektrisch angetriebene Fahrzeuge ihre Stärken hierzulande besonders gut aus. Noch ist Solarstrom in der Schweiz eher ein Nischenprodukt. Glücklich schätzen können sich E-Auto-Fahrer mit Eigenheim, die ihr Fahrzeug mit Strom laden können, den die eigene Photovoltaik-Anlage auf dem Hausdach produziert.

    Alle anderen sind auf Sonnenenergie angewiesen, die ins Netz eingespiesen wird. Zum Beispiel wie hier in Perlen LU.

Ein Dach liefert Strom für 2150 Haushalte

Je nach Lichteinfall sieht die Anlage aus wie ein gigantisches Meer von Solarmodulen, die sich wie Wellen auftürmen und wieder abflachen.

Man könnte sich verirren hier oben – aber Martin Rimer kennt sich bestens aus: Als Projektleiter der BE Netz AG hat er die grösste Solaranlage der Schweiz auf einem einzelnen Dach mit aufgebaut. Sie ist etwa so gross wie sechs Fussballfelder und thront auf dem Dach des Aldi-Suisse-Verteilzentrums.

FOTO: Projektleiter Martin Rimer auf dem 4,5-Hektar-Dach von Aldi Suisse. CREDIT: Stefan Bohrer

Martin Rimar, Projektleiter der Solaranlage, steht zwischen Solarpanels auf dem Dach des Aldi-Suisse-Verteilzentrums in Perlen LU.


1000 mal so gross wie eine Einfamilienhaus Anlage

Rimer kontrolliert auf dem Dach die Module des Kraftwerks. «Es ist nicht nur die grösste zusammenhängende Solaranlage der Schweiz – es ist auch unser bisher grösster Auftrag», sagt der Projektleiter der BE Netz. Das Luzerner Unternehmen ist spezialisiert auf Strom und Wärme aus der Sonne und kennt die Solarbranche seit 25 Jahren. «Dieses Grossprojekt haben wir zusammen mit Aldi Suisse und der Stromproduzentin Aventron aus Münchenstein BL realisiert.»

Die Anlage ist etwa tausendmal so gross wie eine durchschnittliche Einfamilienhaus-Solaranlage. Immens war die logistische und organisatorische Herausforderung für die Monteure. «Sie mussten auf dem 45’000 Quadratmeter grossen Dach 21’400 Solarmodule und 500 Kilometer Solarkabel verlegen», so Rimer. Die ganze Bauzeit betrug nur 20 Wochen. Vier bis acht Mitarbeitende waren im Kernteam von BE Netz engagiert.

Das Solarkraftwerk mit einer installierten Leistung von 6460 Kilowatt Peak produziert etwa so viel Strom, wie 2150 Zwei-Personen-Haushalte im Jahr verbrauchen. «Kilowatt Peak» ist ein Leistungsfaktor in der Solarbranche und bezeichnet die maximale Leistung unter Laborbedingungen. In diesem Fall würde der Wert theoretisch reichen, um 43 Audi e-tron quattro gleichzeitig an 150-Kilowatt-Schnellladesäulen «aufzutanken».

FOTO: Auf Strassenhöhe ist nicht zu erkennen, dass auf dem Verteilzentrums-Dach ein gigantisches Kraftwerk «versteckt» ist. CREDIT: Stefan Bohrer

Das Aldi-Suisse-Verteilzentrum in Perlen LU vom grün bewachsenen Strassenrand aus gesehen.


Drei Viertel der Energie fliessen ins Netz

Die Firma Aventron AG bewirtschaftet die Anlage in Perlen und liefert ein Viertel des nachhaltigen Stroms direkt ins Logistikzentrum von Aldi Suisse. Den restlichen Anteil von 75 Prozent vermarktet die Firma auf dem Strommarkt.

Die meisten industriellen wie privaten Solaranlagen speisen ungenutzte Energie zurück ins Netz. Bei den meisten Elektrizitätswerken wiederum kann man Strom beziehen, der zu einem Teil oder sogar komplett aus Sonnenenergie gewonnen wird. Und damit ein Elektroauto so nachhaltig wie möglich zu Hause aufladen, auch wenn man keine eigene Solarzellen betreibt.

Ganz wichtig ist für Martin Rimer neben dem ökologischen auch der ökonomische Aspekt. Mit dem neuen Energiegesetz läuft das Fördersystem der kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) Ende 2022 aus. Anstelle der KEV erhalten die Anlagenbetreiber von Photovoltaikanlagen einen einmaligen Investitionsbeitrag. Photovoltaikanlagen müssen somit vermehrt den Anforderungen auf dem freien Markt genügen und auch zur Eigennutzung konzipiert werden.

FOTO: Projektleiter Martin Rimer kontrolliert die Module der Riesenanlage. CREDIT: Stefan Bohrer

Projektleiter Martin Rimer kontrolliert mit einem Akkuschrauber die Befestingung eines Solarpanels.
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    Dank der Hand-in-Hand-Zusammenarbeit der drei beteiligten Partner konnte die Photovoltaikanlage auf dem Verteilzentrum in Perlen zu einem für alle Beteiligten lukrativen Preis erstellt werden.
    Neben den umweltlichen Aspekten erfüllt sie deshalb auch die wirtschaftlichen Anforderungen des freien Energiemarkts: Die Anlage auf dem Aldi-Dach bestätigt dank der tiefen Herstellungskosten von deutlich unter 10 Rappen pro Kilowattstunde (kWh) eindrücklich, dass sich Solarstrom auf dem Energiemarkt auch finanziell rechnet.

Die Strategie 2050 braucht den Solar-Boom

Klar ist: Wenn die Schweiz die Ziele der Energiestrategie 2050 erreichen will, muss sie mehr Solarstrom herstellen. Und fest steht auch: Sie hätte beste Voraussetzungen für eine klimaschonende Versorgung mit erneuerbarer Energie, die die wegfallende Kernenergie ersetzen könnte.

Mit Wasserkraft (2020 bereits 65,8 Prozent Anteil am Schweizer Strommix), Windkraft (1,4 Prozent) und Sonnenenergie (1,5 Prozent). Bis zum Jahr 2050 dürften rund 20 Prozent des derzeitigen Strombedarfs durch Photovoltaik gedeckt werden.

FOTO: Die Anlage rechnet sich auch finanziell: Die Herstellungskosten des Stroms liegen bei unter 10 Rappen pro kWh. CREDIT: Stefan Bohrer

Blick über die Solarpanels auf dem Aldi-Suisse-Verteilzentrum in Perlen LU in Richtung eines Kamins.


Die Schweiz hat mehr als genug Sonne

So funktioniert es:

Solarzellen wandeln Sonnenstrahlen in elektrische Energie um – ganz ohne Abfall, Lärm und Abgase. Die Technik nennt sich Photovoltaik. Kritiker monieren immer wieder, in der Schweiz scheine die Sonne viel zu wenig.

Doch das ist falsch. Gemäss Energie Schweiz und dem Branchenverband swissolar trifft 200-mal mehr Sonneneinstrahlung auf die gesamte Fläche der Schweiz, als im gesamten Land verbraucht wird. Entsprechend hoch ist in unserem Land das Produktionspotenzial auf Dächern und Fassaden: Es könnte rund die Hälfte des Schweizer Stromverbrauchs abdecken.

Ein weiteres Vorurteil: Sonnenenergie ist ineffizient. Auch das stimmt nicht: Photovoltaik wandelt Sonnenenergie äusserst effizient in Strom um. Der Wirkungsgrad einer Solaranlage – also das Verhältnis des produzierten Stroms zur auf der Fläche eingestrahlten Sonnenenergie – beträgt je nach Technologie zwischen 11 und 20 Prozent. Aufgepasst: Die physikalische Grenze bei der Photovoltaik liegt bei 30 Prozent – und nicht bei 100 Prozent.

Und auch wichtig zu wissen: Fossile Energien wie Kohle oder Benzin basieren ursprünglich ebenfalls auf Sonnenenergie. Beim gesamten Herstellungszyklus – von der Photosynthese über die Transformation zu Kohle, Rohöl oder Erdgas bis zur Verbrennung zu Strom – ist der Wirkungsgrad der eingestrahlten Sonnenenergie allerdings kleiner als ein Prozent, da bereits die Photosynthese nur einen Wirkungsgrad von rund drei Prozent aufweist.

Das heisst: Nimmt man die Sonneneinstrahlung als Energiequelle, ist der Wirkungsgrad bei der Photovoltaik viel höher als bei der fossilen Energie.

FOTO: Auf dem Dach ist nur ein Teil des Kraftwerks: Auch im Gebäude darunter steckt viel Technik. CREDIT: Stefan Bohrer

Projektleiter Martin Rimer arbeitet im technischen Bereich der Solaranlage.


Das Kraftwerk auf dem eigenen Dach

Jeder Hausbesitzer kann auf seinem Dach oder an seiner Fassade selber Solarstrom produzieren und diesen ohne Umweg über das Stromnetz selber verbrauchen. Praktisch – vor allem auch für Fahrer eines Elektrofahrzeugs. Solaranlagen produzieren zwar hauptsächlich tagsüber Strom. Dann kann man damit Geräte wie Kühlschränke oder Gefrierfächer mit Strom versorgen. Aber mit einem Batteriespeicher kann man den Strom auch kurzfristig «lagern» und dann beziehen, wenn man ihn benötigt. Und beispielsweise am Abend in seiner Garage sein E-Auto mit Sonnenstrom laden.

Mit einem Quadratmeter Fläche können pro Jahr etwa 200 kWh Strom erzeugt werden, lautet die Faustregel. Ein Audi Q4 40 e-tron verbraucht auf 100 Kilometer im Schnitt 21,6 kWh, ein Quadratmeter Photovoltaik-Anlage liefert also theoretisch Strom für etwa 926 Kilometer im Jahr. In der Praxis beeinflussen viele weitere Faktoren diese Rechnung – vom Neigungswinkel der Photovoltaikzellen bis zum Standort und den zu erwartenden Sonnenstunden.

FOTO: Die Sonne treibt alles an: Auch fossile Energien wie Kohle oder Benzin sind letztlich umgewandelte Solarenergie. CREDIT: Stefan Bohrer

Die Sonne spiegelt sich in der Solaranlage des Aldi-Suisse-Verteilzentrums in Perlen LU.

Dabei bleibt man jederzeit ans öffentliche Stromnetz angeschlossen. Wenn die eigene Produktion grösser ist als der Verbrauch, muss das lokale Versorgungsunternehmen den überschüssigen Strom abnehmen und vergüten. Die Krux: Die Preise variieren zwischen 4,5 und 13 Rappen pro kWh.

FOTO: Über 500 Kilometer Kabel wurden beim Bau der Anlage verlegt. CREDIT: Stefan Bohrer

Der Technikraum der grössten Solaranlage der Schweiz.

Grund für die riesigen Unterschiede:

Die einzelnen Energieversorger sind in der Preisgestaltung frei. Zwar gibt es ein Papier des Bundesamts für Energie, wonach die Energieversorger mindestens ihre durchschnittlichen Gestehungskosten rückvergüten müssen.

Doch erst die laufende Revision des Energiegesetzes wird für einheitliche und verbindliche Spielregeln sorgen. Der Branchenverband swissolar rät zu einem minimalen Rücknahmetarif von 8 Rappen für alle Anlagen bis 500 Kilowatt Peak. Doch bis die Gesetzesrevision steht, dürfte es noch ein paar Jahre dauern.

FOTO: Am besten fahren auch Private, wenn der Strom vom Dach nicht zurück ins Netz gespiesen wird – sondern vor Ort verbraucht oder gespeichert. CREDIT: Stefan Bohrer

Die Solaranlage auf dem Dach des Aldi-Suisse-Verteilzentrums in Perlen LU vor grünen Hügeln im Hintergrund.


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