Solarfaltdach HORIZON über der Abwasserreinigungsanlage Chur
Entwicklung, Herstellung und GU Bauherrschaft
dhp technology AGWeststrasse 77205 Zizers
IBC Energie Wasser ChurFelsenaustrasse 297000 Chur
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Gian Andri Diem & Andreas HügliGründer und geschäftsführende Partner
Markus KunzMitglied Geschäftsleitung
Solarfaltdach HORIZON
1 dhp technology AG – das Start-up 4-5
2 Solarfaltdach HORIZON – ein energetisches Gesamtkonzept 6-8
3 Bauwerksintegration – Ästhetik und Nutzen 9-10
4 Umweltverträglichkeit – Ökologischer Fussabdruck 11
5 Kommunikation – Knowhow 12
6 Das Solarfaltdach im internationalen Markt – Potenzial für Europa und Übersee 13
7 Das Projekt ARA Chur – Die erste Umsetzung 14-23
# Thema Seiten
20.08.2018 All rights reserved - dhp technology AG 2
27.07.2018 All rights reserved - dhp technology AG 3
dhp technologyEin Bündner Startup mit solidem Geschäftsmodell und hohem Wachstumspotenzial
Unsere Mission
Wir entwickeln solare Stromerzeugungssysteme für zeitgemässe, erneuerbare und dezentrale Stromversorgung.
Unser Motto »Energy for Mankind» steht für nachhaltige lokale Wertschöpfung, Schonung knapper Ressourcen
und Reduktion von CO2 Emissionen.
Unsere Ziele
Wir kreieren neue Märkte für die Anwendung von Photovoltaik im Bereich von Infrastrukturen. Über
Abwasserreinigungsanlagen kann das Solarfaltdach einen signifikanten Anteil des Strombedarfs für die
Wasserreinigung beitragen. Über Parkflächen kann der Solarstrom genutzt werden, um der steigenden
Elektrifizierung der Mobilität zu begegnen.
Unser Geschäftsmodell
Das Solarfaltdach optimiert den wirtschaftlichen Betrieb der Fläche, die es überspannt in mehrfacher Hinsicht und
erzeugt so eine gesteigerte Wirtschaftlichkeit dieser Flächen. Das Solarfaltdach produziert lokal Solarstrom für den
Eigenverbrauch, tankt Elektrofahrzeuge, die unter dem Solarfaltdach parkieren mit Solarstrom auf, und spendet
den parkierten Fahrzeugen Schatten. Der integrierte Batteriespeicher unterstützt die Netzstabilität und hilft
Leistungsspitzen zu reduzieren.
All rights reserved - dhp technology AG 420.08.2018
dhp technologyWir entwickeln, produzieren und installieren das Solarfaltdach
Engineering
dhp hat ein Team von Spezialisten für die Optimierung und Weiterentwicklung vom Solarfaltdach.
Ingenieure und Ingenieurinnen aus den Bereichen Maschinenbau, Elektrik und Umwelt arbeiten
zusammen mit externen Partnern. Dank enger Zusammenarbeit mit diesen externen Spezialisten
sichert sich dhp den Knowhow-Aufbau und die Expertise.
Produktion
Am Standort in Landquart hat dhp 2’500m2 langfristig gesichert, um die Produktion vom
Solarfaltdach zu industrialisieren und voll zu automatisieren. Durch die vollautomatische Fertigung
ist nicht nur eine sehr hohe Fertigungstiefe und Wertschöpfung zu erreichen, sondern auch eine
viel höhere Qualitätssicherung als bei konventionellen Dachanlagen.
Installation
Die Installation führt dhp mit einem eigenen Team von Spezialisten in Zusammenarbeit mit
Partnern vor Ort aus. Damit ist gewährleistet, dass der Bauablauf hoch effizient und für den
Projektstandort ohne Störung des täglichen Betriebes gewährleistet werden kann.
All rights reserved - dhp technology AG 5
Fertigungshalle in Landquart
Montage «Plug&Play»
20.08.2018
Konzept SolarfaltdachSeilbasiertes Leichtbau-Photovoltaiksystem zur Doppelnutzung von industriellen Flächen
Innovation Doppelnutzung
Das Solarfaltdach ist eine weltweit einzigartige Erfindung mit Patentschutz. Die Anwendung erfolgt über bereits genutzten
Flächen, die durch das Solarfaltdach für die Solarstromproduktion doppelgenutzt werden können. Das schont die Ressourcen
Raum und Boden im besiedelten Gebiet, ermöglicht grosse dezentrale Solarstromkraftwerk dort, wo der Strom gebraucht
wird und bringt Schatten für Personen, Güter und Infrastrukturen.
Schlüsseltechnologie Leichtbau
Der Schlüssel zur Doppelnutzung von Flächen liegt im einzigartigen Leichtbaukonzept. Dieses erlaubt weite Abstände
zwischen den Stützen und eine grosse Bauhöhe; mit Stützenabständen von ca. 25 Meter und einer Bauhöhe von ca. 5 Meter
können selbst LKW das Solarfaltdach problemlos unterfahren. Der konsequente Leichtbau reduziert den Materialeinsatz im
Vergleich zu einem Carportsystem um ca. 50% und senkt so Kosten und den ökologischen Fussabdruck. Allerdings ist der
Leichtbau nicht vollumfänglich wetterbeständig und muss gegen Hagel, Schnee und Sturm geschützt werden. Dank Schweizer
Seilbahntechnologie hat das Solarfaltdach einen cleveren und sehr langlebigen Faltmechanismus erhalten, der
vollautomatisch das Ein- und Ausfahren steuert. Eine hohe Betriebssicherheit und Langlebigkeit über 25 Jahre zeichnen das
System mit Schweizer Engineering aus.
Zukunft Integration
Das Solarfaltdach ist bereit für die Zukunft und ist vorbereitet für die Integration ins Smart Grid, für IoT, für Elektromobilität
und Speichertechnologien. Der Einsatz auf Infrastrukturanlagen erlaubt sehr hohen Eigenverbrauch vom Solarstrom vor Ort
und damit eine Wirtschaftlichkeit ohne Fördermittel.
All rights reserved - dhp technology AG 6
Solarstromproduktion
Schutzfunktion
20.08.2018
Konzept SolarfaltdachAnwendung über Abwasserreinigungsanlagen
Doppelnutzung der Infrastrukturflächen
Die Abwasserreinigung nimmt grosse Flächen in den Gemeinden für die offenen Klärbecken in Anspruch. Diese Fläche kann
mit herkömmlichen Photovoltaiksystemen nicht überdacht werden. Der Grund liegt im Zugang zu den Einbauten in diesen
Becken. Dieser Zugang muss stets frei bleiben und darf nicht durch ein Dach verbaut werden. Daher kann – konzeptbedingt -
nur das Solarfaltdach mit seinem Faltmechanismus diesen Zugang gewährleisten. Weitere entscheidende Punkte sind der
grosse Stützenabstand, die Bauhöhe und die einfache Verankerung auf den Beckenkronen.
Sauberes Wasser mit sauberem Strom – 100% Eigenverbrauch
Der enorm hohe Stromverbrauch von Abwasserreinigungsanlagen nimmt permanent zu, weil die Anforderungen an die
Wasserreinigung ansteigen. Höhere Wasseequalität muss erkauft werden, in diesem Fall mit Strom. Alleine in der Schweiz
wird der Zubau einer neuen Reinigungsstufe zur Filtrierung von Mikroverunreinigungen den Stromverbrauch aller
Abwasserreinigungsanlagen in der Schweiz um 30% erhöhen. Diese Erhöhung kann mit der konsequenten Installation vom
Solarfaltach auf ca. 250 der 800 ARA in der Schweiz kompensiert werden!
Betriebsoptimierung
Für viele ARA kann das Solarfaltdach bereits unterhalb der Netzparität Solarstrom produzieren und damit die Betriebskosten
optimieren. Zudem ist der Schatten für das Personal im Sommer eine Verbesserung der Arbeitsbedingungen und mindert das
Algenwachstum, was wiederum den Reinigungsaufwand reduziert. Vögel bleiben den Becken fern, weil sie nicht unter das
Dach fliegen. Im Zusammenspiel mit einem BHKW kann die energetische Autarkie stark erhöht werden.
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Grosse Abwasserreinigungsbecken
Blick unter das Solarfaltdach
20.08.2018
Konzept SolarfaltdachAnwendung über Parkflächen
Doppelnutzung der Infrastrukturflächen
Park- und Logistikflächen stellen versiegelten Boden mit sehr tiefem ökonomischem Nutzen dar. Von diesem Flächen hat es
besonders im dichten Siedlungsgebiet sehr viele. Bisherige Photovoltaiklösungen, insb. Carports konnten diese Flächen nicht
oder nur marginal erschliessen, da sich viele Nachteile damit ergeben. Das Solarfaltdach löst diese Probleme durch die
grossen Stützenabständen, die Höhe über Boden und die wenigen Fundamente. So wird nicht nur die Ressource Raum und
Boden geschont, sondern auch noch deren Wertschöpfung stark erhöht.
Solarstrom für die Elektromobilität
Die Elektrifizierung des Individual- und Güterverkehrs macht nur mit erneuerbarer Energie Sinn. Diese Energie kann
insbesondere für das Laden von Elektromobilen direkt an Ort des Parkens gelöst werden, indem das Solarfaltdach die
eigenen Infrastruktur (Kabel, Trassen, Steuerungen) nutzt, um die Ladeinfrastruktur darin zu integrieren. Das spart enorme
Investitionskosten im Vergleich zu einer Stand-alone Lösung. Die Batteriespeicher im Solarfaltdach für den Notbetrieb können
auch genutzt werden, um die Spitzen im lokalen Netz zu reduzieren und das Netz besser auszulasten.
Schatten für Fahrzeuge, Güter und Personen
Der Wert von Schatten für Fahrzeuge, Güter und Personen darf nicht unterschätzt werden. Einerseits aus Gründen des
Komforts, andererseits wegen der Energieeffizienz, durch Reduktion der Kühlleistung von Privatfahrzeugen, Lastwagen oder
Kühlinfrastruktur, die Waren wieder herunterkühlt.
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LKW Stellflächen ohne Wertschöpfung
Grosse offene Flächen für LKW
20.08.2018
BauwerksintegrationÄsthetik und Nutzen sind das Ziel einer ganzheitlichen Integration
Gestaltungsfreiheit
Zur optimalen architektonischen Integration in den besiedelten Raum können Tragwerk und Fassaden von
Architekten und Bauingenieuren beliebig gestaltet werden. Die Faltdachmechanik, PV-Technik und Steuerung
bilden die Haustechnik von HORIZON und leben von Standardisierung und hohem Vorfertigungsgrad zur
Sicherstellung einer wirtschaftlichen Stromproduktion.
Integriert
Die Bauart von HORIZON ermöglicht das direkte Verankern des Tragwerks auf den Beckenkronen der Klärbecken.
Die Masse der Betonbauten wird für die Abspannung aktiviert. Fundamente, und damit energieintensive
Baumaterialien können eingespart werden. Dies reduziert den ökologischen Fussabdruck von HORIZON weiter.
All rights reserved - dhp technology AG 920.08.2018
27.07.2018 All rights reserved - dhp technology AG 10
UmweltverträglichkeitSchonung von Ressourcen
Ressourcenschonend
Die Seiltechnik von HORIZON reduziert den Stahlbedarf gegenüber einer vergleichbaren festen Überdachung um mindestens 48% pro
kWp installierter Leistung.
Weniger graue Energie, heimische Rohstoffe
Für die Materialisierung des Tragwerks könnte alternativ auch Holz gewählt werden. Damit verwendet HORIZON einen heimischen und
nachwachsenden Rohstoff mit hervorragender Öko-Bilanz und steigert weiter die regionale Wertschöpfung an den Projektstandorten.
Blendfrei
Die innovative Bauart der glasfreien Module weist eine stark reduzierte Blendwirkung gegenüber herkömmlichen Solarmodulen auf und
eignen sich hervorragend für den Einsatz im urbanen Umfeld.
Doppelnutzung verbauter Fläche
Mit der Doppelnutzung bereits verbauter Infrastrukturfläche zur Solarstromproduktion maximiert HORIZON den Flächennutzungsgrad im
urbanen Umfeld.
CO2-Vermeidungskosten
HORIZON erreicht im CH-Strommix-Vergleich CO2 Vermeidungskosten von 17 €/t CO2 und im Entso-E Vergleich 367 €/t CO2.
Rückbau
Die Konstruktion von HORIZON ist modular in Baugruppen mit hohem Vorfertigungsgrad aufgebaut. Der Rückbau und die
Materialtrennung fürs Recycling gestaltet sich damit einfach und effizient.
All rights reserved - dhp technology AG 1120.08.2018
KommunikationForschung, Wissensvermittlung, Begeisterung
Forschung mit dem Bundesamt für Energie
PV über Kläranlagen ist nicht nur eine Innovation vom Geschäftsmodell, sondern auch von der Technologie und deren
Anwendung. In Zusammenarbeit mit dem BFE (Bundesamt für Energie) laufen zwei Forschungsprojekte: Das
Leuchtturmprojekt ARA Chur (Anwendung und Geschäftsmodell) und ein Anwendungsqualifizierungsprojekt (Forschung und
Entwicklung). Beide Projekte werden durch das BFE begleitet und die Resultate in Form von Fortschrittsberichten
kommuniziert.
Innovation für Europa mit Horizon2020 SME Instrument
Die Anwendung vom Solarfaltdach über Abwasserreinigungsinfrastruktur begeistert auch die Europäische Kommission. Dhp
technology hat die Phase 1 vom SME Instrument mit der Bewertung «sehr gut – hervorragend» erreicht und eine Förderung
von EUR 50’000.- erhalten, mit dem Ziel, eine ausführliche Markteinführungsstudie für Europa zu erstellen (Begleitet durch ein
Coaching-Instrument der EC) und der Möglichkeit, Mittel für den Markteintritt in die EU zu erhalten.
Tu gutes und sprich darüber: Fachartikel und Imagekampagnen
Das Solarfaltdach ist bereits in zahlreichen Fachartikeln dargestellt worden. In Baufachkreisen sind es Publikationen, wie das
Baublatt oder das Kommunalmagazin, in der Klimabranche z.B. das Klimamagazin der Zürich Versicherung. Aber auch
Verbände und Vereine haben das «Solarkraftwerk ARA Chur» vor Ort besichtigt.
Vor Ort: Information und Partizipation
Zusammen mit dem Projektpartner IBC Energie Wasser Chur wird online ausführlich über den Baufortschritt berichtet und
lokal portraitiert. Aber auch den Fussgängern und Anwohnern wird über Anzeigetafeln und Informationstafeln die Innovation
dargestellt.
All rights reserved - dhp technology AG 1220.08.2018
Das Solarfaltdach im internationalen MarktDie Potenziale für die Anwendung vom Solarfaltdach sind sowohl über Kläranlagen als auch über Parkflächen enorm gross und können einen substanziellen Beitrag zur Reduktion von CO2-Emissionen beitragen
Der Europäische AbwasserreinigungsmarktIn Europa sind über 70’000 Abwasserreinigungsanlagen installiert, weil die Gewässerverschmutzung in vielen Regionen hoch ist. Ihr Strombedarf ist enorm und kann dank dem Solarfaltdach ca. um 50% selber gedeckt werden. Die steigende Verschmutzung der Gewässer braucht jedes Jahr mehr Energie, um das Wasser entsprechend zu reinigen. Die Zahlen von Ecoprog belegen, dass:
• auf Europäischen ARA ca. 4’000 MWp installierte Leistung verbaut werden kann,
• was ca. 3’500 GWh Solarstrom pro Jahr bedeutet und
• einer CO2-Reduktion von ca. 1’500’000t pro Jahr entspricht.
Potential für Parkflächen in EuropaEs gibt wenige Studien, die das Solarpotenzial über Parkflächen systematisch untersuchen. Salaket. al. (WSL und Uni Wien) haben für Österreich ein Erwartungspotenzial von ca. 4’000 GWh jährlich errechnet. Für die Schweiz ermittelt dhp ein Potenzial von ca. 570 GWh pro Jahr, was ca. 650MWp installierte Kapazität bedeuten oder ein Markvolumen von 1.25 Mia CHF. Dies ist um den Faktor 7 kleiner, als die Zahlen für Österreich. Für Europa wird ein Markt von über 100 Mio EUR erwartet.
All rights reserved - dhp technology AG 13
Sensitive Gebiete in Grün und Blau
Kläranlagen in Deutschland
Quelle: Ecoprog, 2013
20.08.2018
Das Projekt ARA ChurStandort, Bauherrschaft, Energiedaten
Bauherrschaft IBC Energie Wasser Chur
Stromabnahme Stadt Chur, ARA Chur
Planung, Systemlieferant & GU dhp technology AG
Modullieferant DAS Energy GmbH (glasfreies Leichtbau-PV-modul)
Montagepartner Tüfer Gebrüder GmbH (Stahlbau)
Mit freundlicher Unterstützung von: Bundesamt für Energie (P+D Projekte)
Begleitendes F&E Projekt : «Anwendungsqualifizierung Solarstromproduktion über Klärinfrastruktur» (reech gmbh)
540’000 kWh/a Jahresproduktion
860 kWh/kWp spezifischer Ertrag
100 % Eigenverbrauch
20 % Autarkie
0% Netzeinspeisung
All rights reserved - dhp technology AG 15
Projektstandort:46°52′14.533″N 9°31′44.211″EARA Chur, 7000 Chur
nose design experience
20.08.2018
Das Projekt ARA ChurTechnische Daten
Pilotprojekt 180kWp Vollausbau 636kWp
Installierte Leistung 180 kWp 636 kWp
Inbetriebnahme Sep 17 Q2/2018
Anzahl Faltdachgruppen 15 Stk. 53 Stk.
Anzahl Module 600 Stk. 2’120 Stk.
Modultyp DAS Energy 6x12 poly DAS Energy 6x12 poly
Überspannte Fläche 1’600 m2 5’800 m2
Bauart Infrastrukturintegriert
Bausumme 1.65MCHF (exkl. BFE P+D Beitrag)
Ausrichtung und Modulneigung 48° SW, -132°NE, Modulneigung 10° (Giebelanordnung)
Seilhöhe über Beckenkrone 5.5 m
Fahrzeit des Faltdach 60 s pro Weg
Energiebedarf pro Fahrweg 0.06 kWh pro Faltdachgruppe (Eigenstromproduktionszeit 20s bis 110s, je nach Einstrahlung)
Zyklenfestigkeit > 40’000 Fahrzyklen (1 Zyklus: hin- und zurück)
Antrieb pro Faltdachgruppe ein Antrieb (Drehstrom-Asychronmotor mit Drehgeber)
Leistungsgarantie 80% nach 25 Jahren, gemäss Garantiebedingungen DAS Energy GmbH
Material der Faltdachgruppe rostfreier Stahl
Tragwerk Stahl feuerverzinkt und duplexiert (C4), Fassaden frei gestaltbar
Einfahrbedingungen Wind >15m/s, Hagel, Schneefall, frei programmierbare Zeitschaltuhr
All rights reserved - dhp technology AG 1620.08.2018
Das Projekt ARA ChurLayout
All rights reserved - dhp technology AG 1720.08.2018
27.07.2018 All rights reserved - dhp technology AG 18
27.07.2018 All rights reserved - dhp technology AG 19
27.07.2018 All rights reserved - dhp technology AG 20
27.07.2018 All rights reserved - dhp technology AG 21
27.07.2018 All rights reserved - dhp technology AG 22
27.07.2018 All rights reserved - dhp technology AG 23
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