Solarfaltdach HORIZON über der Abwasserreinigungsanlage Chur · dhp technology Ein Bündner Startup mit solidem Geschäftsmodell und hohem Wachstumspotenzial Unsere Mission Wir entwickeln

Solarfaltdach HORIZON über der Abwasserreinigungsanlage Chur

Entwicklung, Herstellung und GU Bauherrschaft

dhp technology AGWeststrasse 77205 Zizers

IBC Energie Wasser ChurFelsenaustrasse 297000 Chur

[email protected]+41 81 325 34 11

[email protected]+41 81 254 48 02

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


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.


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.


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.


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.



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.


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.


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.


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


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


Das Projekt ARA ChurLayout








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