Solare Carports und Parkplatz-PV-Anlagen sind in der Fachwelt längst mehr als nur eine innovative Nutzung von Parkflächen zur Stromerzeugung. Sie bieten eine multifunktionale Lösung, welch die solaren Parkflächen, den Schutz vor Witterungseinflüssen und die Elektromobilitätsinfrastruktur vereint. Der technische Anspruch solcher Anlagen erfordert nicht nur fundiertes Wissen in Bezug auf die bauliche Statik und Belastbarkeit der Trägersysteme, sondern auch eine sorgfältige Planung der elektrischen Komponenten wie der effizienten Integration von Ladestationen für Elektrofahrzeuge.
Statik und Tragsysteme: Technische Herausforderungen der Überkopfmontage
Die Planung und Installation von solaren Carports unterliegt klaren statischen Vorgaben, um die strukturelle Integrität zu gewährleisten. Durch die Überkopfmontage und die Witterungseinflüsse, die auf das Gesamtsystem einwirken, muss die Dimensionierung der tragenden Elemente entsprechend ausgelegt werden. Hierbei sind Materialwahl und Lastannahmen entscheidend:
- Trägersysteme aus Aluminium oder Stahl: Je nach Anforderungen an die Traglast und örtlichen Gegebenheiten (Schnee- und Windlastzonen nach DIN EN 1991) wird häufig Aluminium aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit und des geringen Gewichts bevorzugt. In schneereichen Regionen oder bei großen Spannweiten kommen verstärkte Stahlrahmen zum Einsatz, um die geforderte Stabilität sicherzustellen.
- Lastannahmen und Schneelast: Eine sorgfältige Berechnung der Schnee- und Windlasten ist unverzichtbar, besonders in stark belasteten Gebieten, wo Schneeakkumulation durch die überdachte Fläche eine zusätzliche Herausforderung darstellt. Zusätzliche Verstärkungen und optimierte Stützstrukturen, z. B. schräggestellte Träger, sind hier notwendig, um eine gleichmäßige Verteilung der Lasten zu gewährleisten.
- Dynamische Lasten durch Wind: Die Tragkonstruktion muss in der Lage sein, dynamische Lasten durch Winddruck und -sog auf die Module abzufangen. In offenen oder exponierten Bereichen kann dies durch aerodynamisch optimierte Systeme erreicht werden, die den Winddruck minimieren und die aerodynamische Auftriebskraft reduzieren.
Die Auswahl der Module hängt stark von der geplanten Nutzung und den Umgebungsbedingungen ab. Für solare Carports sind Glas-Glas-Module sowie bifaziale Module aufgrund ihrer spezifischen Vorteile besonders geeignet:
- Bifaziale Module: Diese Module bieten den Vorteil, dass sie zusätzliches Sonnenlicht nutzen können, das von der Parkfläche reflektiert wird, was besonders bei hellen Oberflächen von Vorteil ist. Studien belegen, dass durch diesen Effekt ein Mehrertrag von bis zu 20 % erreicht werden kann, besonders in flacheren Regionen mit hohen Albedo-Werten.
- Glas-Glas-Module: Diese Module sind robuster als herkömmliche Glas-Folien-Module und bieten eine höhere Lebensdauer und Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belastungen. Ihre erhöhte Steifigkeit macht sie zur ersten Wahl, insbesondere bei Überkopfmontagen, da sie auch bei langen Spannweiten stabil bleiben und durch ihre Korrosionsbeständigkeit eine geringere Degradation aufweisen.
Die elektrischen Installationen bei solaren Carports erfordern eine sorgfältige Planung der Verkabelung, insbesondere um den Anforderungen an Flexibilität und Langlebigkeit zu genügen:
- Verkabelung und Schutzsysteme: Kabel, die bei solaren Carports verwendet werden, müssen nicht nur mechanisch stabil sein, sondern auch vor ständiger UV-Bestrahlung und extremen Temperaturschwankungen geschützt werden. Hochwertige, mehrfach isolierte Kabel und spezialisierte Schutzrohre, die gleichzeitig flexibel genug sind, um Bewegungsspielräume zu ermöglichen, sind hier Standard. Zudem sind Kabeltrassen so zu gestalten, dass Wartungsarbeiten einfach und schnell durchgeführt werden können, ohne die Tragkonstruktion zu beeinträchtigen.
- Integration von Ladestationen: Der direkte Anschluss der Ladestationen an die Photovoltaik Carport-Anlage ist ein wesentlicher Aspekt bei der Planung solcher Systeme. Hierbei ist die Optimierung des Eigenverbrauchs entscheidend. Ladestationen müssen so dimensioniert werden, dass sie den maximal möglichen Solarstrom effizient nutzen, ohne aufwendige Zwischenspeicherlösungen in Anspruch nehmen zu müssen. Fachleute berücksichtigen hier die Spitzenlasten und sorgen dafür, dass die Kapazität der Anlage optimal auf die Anzahl der Ladepunkte abgestimmt ist.
Fördermöglichkeiten und Marktpotenzial
Solare Carports unterliegen denselben gesetzlichen Regelungen wie andere PV-Anlagen und profitieren von den Förderungen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG). Insbesondere die Einspeisevergütung für überschüssigen Strom, der ins Netz eingespeist wird, stellt einen Anreiz dar. Für Unternehmen, die zusätzlich Ladeinfrastruktur bereitstellen, bieten Programme wie die KfW attraktive Finanzierungsmöglichkeiten durch zinsgünstige Darlehen und Zuschüsse für die Installation von Ladepunkten.
Darüber hinaus können Unternehmen, die auf Eigenverbrauch setzen, durch den Einsatz von intelligenten Energiemanagementsystemen die Netzabhängigkeit weiter reduzieren und ihre Betriebskosten senken. Fachleute planen solche Systeme vorausschauend, um Lastspitzen durch den gleichzeitigen Betrieb von Ladesäulen und Eigenverbrauchseinrichtungen zu vermeiden.
C2sun Experten Fazit: Solare Carports als Zukunftstechnologie
Für Fachleute, die sich mit der Umsetzung von PV-Projekten beschäftigen, bieten solare Carports eine anspruchsvolle, aber lohnende Möglichkeit, nachhaltige Energiekonzepte zu realisieren. Die technische Herausforderung besteht darin, statische, wetterbedingte und elektrische Faktoren in ein ganzheitliches Konzept zu integrieren. Durch die Nutzung von Parkflächen zur Stromerzeugung und der gleichzeitigen Bereitstellung von Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge stellen solare Carports eine Schlüsseltechnologie dar, die nicht nur zur Energiewende, sondern auch zur Etablierung zukunftsfähiger Mobilitätskonzepte beiträgt.
