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Photovoltaik-Ausbau an der HHU

Auf dem Weg zu einer nachhaltigen Energieversorgung

Der Übergang von fossiler zu erneuerbarer Energie ist einer der wichtigsten Bausteine in der Transformation zur Klimaneutralität. Um die Stromversorgung noch nachhaltiger zu gestalten, plant die HHU die Installation zahlreicher Photovoltaik-Anlagen. Vor allem bei Neubauten und Sanierungsprojekten wird die regenerative Stromerzeugung künftig von Anfang an vorgesehen. Auch Bestandsbauten sollen - sofern möglich - sukzessive mit PV-Anlagen nachgerüstet werden. Die folgenden Informationen geben einen aktuellen Überblick.

Aktuell sind acht PV-Anlagen geplant, die zwischen 2024 und 2029 errichtet werden sollen. Die installierte Leistung variiert dabei - abhängig von der Größe der Anlage - zwischen 65 kWp und 950 kWp. In 2024 wird die erste PV-Anlage am Campus der HHU errichtet werden: auf dem Dach des Parkhauses P1 mit einer installierten Leistung von 530 kWp. Der damit erzeugbare Strom entspricht in etwa einem durchschnittlichen Verbrauch von 122 Einfamilienhäusern. Weitere Anlagen sind geplant für die Gebäude 21.44 - 21.49, 23.11/12, 23.21, 25.22/32, 25.33, 26.41 sowie auf dem am Campus angrenzenden „Unisee“ (s.u.).  

Eine erste Schätzung prognostiziert eine Deckung des Strombedarfs am Campus durch alle zurzeit geplanten PV-Anlagen von ca. 7,6 Prozent, wovon die beiden größten auf dem Parkhaus P1 und dem „Unisee“ gemeinsam voraussichtlich ca. 5 Prozent des Strombedarfs am Campus decken werden. Die erzeugte Elektrizität der weiteren Anlagen hängt von der tatsächlichen Anlagengröße und Umsetzung ab.

Das klingt nach einer vergleichsweise geringen Deckung durch selbst erzeugten Grünstrom, ist jedoch vor dem Hintergrund der hohen Energieverbräuche am Campus zu bewerten. Parallel werden die Bemühungen um einen weiteren schnellen Ausbau der Erneuerbaren Energien-Anlagen sowie die Senkung der Energieverbräuche weiter verstärkt, um die Klimaziele zu erreichen.

Der Strommix in Deutschland hat nach Angaben des Umweltbundesamtes im Jahr 2023 pro erzeugter Kilowattstunde Emissionen von 388g CO2 verursacht. Werden die Vorketten der Prozesse zur Stromerzeugung mitbetrachtet, dann waren es sogar 445 g CO2-Äquivalente. (Quelle: Entwicklung der spezifischen Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommix in den Jahren 1990 – 2023)

Bezogen auf die geschätzten Erträge der bisher geplanten PV-Anlagen entspricht dies somit einer jährlichen Einsparung von rund 829 t CO2 ohne Vorketten bzw. 951 t CO2-Äquivalenten unter Einbezug der Vorketten.

Die HHU kann in der Regel nicht „einfach drauflos bauen“. Fast alle Gebäude am Campus gehören nicht der Universität, sondern dem Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW (BLB NRW). Dadurch sind für Bau- und Sanierungsmaßnahmen und auch für die Errichtung von PV-Anlagen gemeinsame Absprachen und Verträge zwischen HHU und BLB NRW notwendig. Wurden geeignete Flächen gefunden, ist im Gebäudealtbestand fast immer mit Bauschadstoffen zu rechnen. Oftmals sind zunächst weitere Maßnahmen zur Erneuerung der Gebäude-Infrastruktur notwendig, wie die Erneuerung von Elektroverteilstationen oder die Sanierung von Dächern. Dadurch wird eine schnelle Umsetzung ausgebremst. Darüber hinaus können Verzögerungen im Planungsprozess, bei der Lieferung von Bauteilen oder bei der Anlagenzertifizierung die Inbetriebnahme einer PV-Anlage verlangsamen.

Die Erfahrungen aus den laufenden ersten PV-Anlagen-Projekten sollen genutzt werden, um den weiteren Ausbau künftig zu beschleunigen. So können hier beispielsweise Sicherheits- und Steuerungsprozesse einmalig für den Campus festgelegt und für weitere Anlagen künftig übernommen werden. Außerdem werden mittlerweile PV-Anlagen bei jedem Bau- und Sanierungsprojekt von Anfang an mitgedacht. So werden sie in den nächsten Jahren zum selbstverständlichen Bestandteil in Planungs- und Bauprozessen, wodurch der Ausbau weiter zunimmt.


Unser Leuchtturmprojekt:

Die Floating Photovoltaik-Anlage

Als eine der ersten Organisationen in Deutschland wird die HHU eine schwimmende Photovoltaik-Anlage errichten. Eine solche Floating PV-Anlage ist eine Art Freiflächen-Photovoltaik-Anlage, die jedoch auf Schwimmkörpern montiert und damit auf Seen aufgebaut werden kann. So können Flächen genutzt werden, die sonst nicht zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien zur Verfügung stehen würden. Die HHU plant den Bau einer Floating PV-Anlage außerhalb der Brutsaison ab Herbst 2025 auf dem „Unisee“.

Die Anlage wird auf dem „Unisee“, einer ehemaligen Kiesabgrabung in Düsseldorf-Wersten, südwestlich des Sportinstituts (Geb. 28.01) errichtet werden; nahe des westlichen Ufers.

Sie soll eine rechteckige Fläche auf dem See bedecken. Sie wird aus mehreren Giebelreihen von PV-Modulen in Ost-West-Ausrichtung mit ca. 10-15° Neigung bestehen, die auf einer Unterkonstruktion verschraubt werden. Diese schwimmt auf Schwimmkörpern (ähnlich wie ein großer Bootssteg) auf dem Wasser. Die Anlage wird von Land aus nicht direkt betretbar sein, sondern mit einem Boot erreicht, von dem aus auf Wartungswegen um die Modulflächen gelaufen werden kann. Den genauen Aufbau legt die errichtende Firma im Planungsprozess fest.

Die installierte Leistung der Anlage wird rund 950 kWp betragen. Am Standort kann damit eine Strommenge von ca. 954 MWh pro Jahr erzeugt werden. Dies entspricht ungefähr dem Verbrauch von 238 Vier-Personen-Haushalten im Einfamilienhaus. Das Erzeugen einer Kilowattstunde Strom verursachte im deutschen Strommix 2023 durchschnittlich 388 Gramm CO2, bei Mitbetrachtung der Vorketten der Prozesse zur Stromerzeugung sogar 445 g CO2-Äquivalente (Quelle: Entwicklung der spezifischen Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommix in den Jahren 1990 - 2023). Würde der erwartete Ertrag der Floating PV-Anlage stattdessen aus diesem Strommix bezogen, so würde dies Emissionen von ca. 370,1 Tonnen CO2-Äquivalenten (ohne Vorketten) bzw. 424,5 Tonnen CO2- Äquivalente (unter Einbezug der Vorketten) verursachen.

Die Anlage beeinflusst über ihre sichtbare bauliche Struktur das Erscheinungsbild des Sees. Um die Auswirkungen auf Flora und Fauna bewerten zu können, wurden im Genehmigungsprozess umfassende Gutachten und Vorbetrachtungen erstellt. Es wird sichergestellt, dass bei der Errichtung und auch im Betrieb keine umweltgefährdenden Stoffe in das Wasser gelangen. Die Verschattung eines Teils der Wasseroberfläche führt dazu, dass sich das Wasser weniger aufheizt. Und da ein Teils der Oberfläche bedeckt ist, finden Fische hier ein Versteck, so dass hier sogar positive Effekte erwartet werden. Die Errichtung und Instandhaltung erfolgt über vorhandene Wege, es sind keine Baumfällungen nötig, nur einige Sträucher auf einer kleinen Fläche werden entfernt. Die Errichtung erfolgt außerhalb der Brutzeiten von Vögeln, um mögliche negative Einflüsse zu vermeiden. Auswirkungen auf das Gewässer werden außerdem durch ein umfangreiches mehrjähriges Monitoring untersucht und ausgewertet.

Um die Verringerung der Biotopqualität auszugleichen, welche gemäß dem Verfahren „Numerische Bewertung von Biotoptypen für die Eingriffsregelung in NRW“ des Landesamts für Natur, Umwelt- und Verbraucherschutz NRW in geringem Maße durch die Floating PV-Anlage verursacht wird, sind vor allem zwei Maßnahmen vorgesehen: Es sollen Schwimminseln aus Röhricht im Nordosten und Südosten vor der Anlage errichtet werden. Diese bieten Flächen für verschiedene Pflanzen und Tiere und bilden gleichzeitig einen Sichtschutz für die Anlieger am See. Auf dem Seegrund wird in Teilen der Umgebung der Anlage Totholz wie zum Beispiel Wurzelstubben und verästelte Baumstämme eingebracht. Diese natürlichen Strukturen bieten Siedlungsfläche für Kleinstlebewesen und Verstecke für Fische in der sonst strukturarmen Umgebung der ehemaligen Kiesabgrabung.

Auch wenn mit der Errichtung in der Regel etwas höhere Kosten und ein größerer Aufwand im Genehmigungsprozess einhergehen, so bietet eine schwimmende PV-Anlage einige Vorteile. Schwimmende Anlagen nutzen große, meist unverschattete Flächen, so sind hohe Leistungen in einem einzelnen Projekt installierbar, was den Ausbau Erneuerbarer Energien beschleunigt. Sie können unabhängig von Gebäude- oder Dachsanierungen umgesetzt werden und erzielen eine Ertragssteigerung durch eine kühlere Umgebung als auf versiegelten Flächen. Sie leisten somit zusätzlich zum Ausbau auf Gebäuden und anderen versiegelten Flächen einen wichtigen Beitrag für eine erfolgreiche Energiewende.