05 Dez

Ruhr Park und Hannibal Center könnten viel Sonnenstrom erzeugen

Die Bochumer Einkaufszentren Ruhr Park und Hannibal Center verfügen über riesige Dach- und Parkplatzflächen, die zur Erzeugung von Sonnenstrom genutzt werden könnten. Die STADTGESTALTER haben errechnet, was maximal möglich wäre. Es könnte so viel Strom erzeugt werden wie 6.200 Bochumer Haushalte im Jahr verbrauchen.

Die Stadt Bochum will bis 2035 klimaneutral sein. Dafür muss der gesamte Strom, der in der Stadt verbraucht wird, mittels erneuerbarer Quellen erzeugt werden. Darüber hinaus sollte angestrebt werden, dass der Strom, der in der Stadt verbraucht wird, möglichst vor Ort gewonnen wird. Grüner Strom kann auf verschiedene Weisen erzeugt werden, insbesondere aus Wasser- und Windkraft, mittels Geothermie, Biomasse oder durch die Kraft der Sonne. Tatsächlich kann in Bochum Strom in großem Maßstab nur aus Sonne gewonnen werden. Geothermie ist besser für die Wärmeerzeugung geeignet, Windräder lassen sich in Bochum wegen der nötigen Abstandsflächen zu Wohnbebauung nicht aufstellen, Biomasse und Wasserkraft stehen nur in überschaubarer Menge zur Verfügung.

Sonnenstrom hat in Bochum zur Stromerzeugung das größte Potential

Um Strom aus Sonne zu gewinnen, können Solaranlagen auf Dächer montiert werden, auf Freiland-, Wasser- oder Parkplatzflächen. Jedoch stehen Frei- und Grünflächen in Bochum für eine solare Nutzung nur wenige zur Verfügung. Regelmäßig stehen dem großflächigen Aufbau von Solarfarmen eine andere Nutzung, z.B als Acker oder Weideland, eine Ausweisung als Naturschutzgebiet oder optische Gründe entgegen. Die Nutzung der Bochumer Seen für schwimmende Solaranlagen hatten die STADTGESTALTER schon vorgeschlagen (Schwimmende Solaranlagen auf Bochumer Seen). Auf dem Wasser könnte so viel Strom erzeugt werden, wie 11% der Bochumer Haushalte im Jahr verbrauchen. Das ist schon eine Menge. Das Potential in Bochum lässt sich aber noch deutlich vergrößern, wenn zusätzlich Dach und Parkplatzflächen genutzt werden. Aus Wirtschaftlichkeitsüberlegungen sollte sich die Stadt dabei zunächst auf die Nutzung von besonders großen Flächen konzentrieren, wie sie zum Beispiel bei Einkaufszentren vorzufinden sind. Entsprechend wird auf dem Dach des Hannibal Centers bereits seit 2009 Sonnenenergie in Strom umgewandelt.

Wieviel Sonnenstrom könnte auf den Geländen von Ruhr Park und Hannibal Center erzeugt werden?

Doch wie groß ist das Potential bei der Stromerzeugung aus Sonnenkraft zum Beispiel bei Hannibal Center und Ruhr-Park, den beiden größten Einkaufszentrum auf dem Stadtgebiet? Die STADTGESTALTER haben untersucht, in welcher Weise die Flächen beider Einkaufszenten für die Erzeugung von Sonnenstrom genutzt werden könnten und welche Menge Strom sich maximal im Jahr erzeugen ließe. Dabei wurde nicht nur das Hannibal-Center an sich betrachtet, sondern auch angrenzende Flächen. Zum einen das Gelände, auf dem sich auch der Prater befindet, sowie die Fläche des gegenüberliegenden Hellweg-Baumarktes und die im Osten angrenzende Brachfläche. Beim Ruhr Park wurde die Parkplatzfläche der Medi Therme in die Betrachtungen einbezogen. 

Dachflächen: Zwar erscheinen die Dachflächen beider Einkaufszentren auf den ersten Blick groß, doch besonders beim Ruhr Park sind diese nur begrenzt nutzbar. Dachaufbauten für Lüftungs- und Klimaanlagen lassen beim Ruhr Park nur eine solare Nutzung zu maximal 60% zu. Beim Hannibal Center wurden auf dem Dach des Supermarktes sowie der östlichen Gebäuden bereits Solarmodule aufgestellt.  Hier sind maximal 80% der Dachflächen nutzbar. Bei Solaranlagen auf Dächern muss zudem geklärt werden, in wieweit die Gebäude über die für den Aufbau von Solaranlagen nötige Statik verfügen. Unter Umständen verkleinert sich die mit Solaranlagen bebaubare Dachflächen aufgrund fehlender statischer Voraussetzungen weiter. Ohne Betrachtung der Statik wäre maximal eine Dachfläche von 4,36 ha für die Montage von Solaranlagen auf beiden Einkaufszentren nutzbar.

Freilandflächen: Beide Einkaufszentren verfügen eigentlich nicht über ungenutzte Freilandflächen, sämtliche Flächen werden als Park- und Verkehrsflächen genutzt oder sind mit Gebäuden überbaut. Angrenzend an das Hannibal Center befindet sich jedoch eine rund 10 ha große Brachfläche, ein ehemaliges Zechengelände, auf dem später eine Schwefelsäurefabrik betrieben wurde, und das seit über 30 Jahren erfolglos saniert wird. Aufgrund der Umweltschäden ist diese Fläche bisher weder zu Wohn- noch zu Gewebezwecken nutzbar. Eine Nutzung für eine Freiflächen-Solaranlage böte sich daher an.

Park- und Verkehrsflächen: Der größte Flächenanteil wird bei Einkaufszentren für das Parken und den Verkehr bereitgestellt. So verfügen Ruhr Park und Hannibal Center über insgesamt 23.3 ha Parkplatz-und Straßenflächen. Es bestehen zwei Möglichkeiten diese solar zu nutzen. Die Stellplätze können überdacht werden oder es könnten Solar-Tracker (Solar-Tracker: Nachführsysteme für Photovoltaik-Anlagen) aufgestellt werden. Bei Solar-Trackern werden Solarmodule drehbar auf einen mehrere Meter hohen Mast montiert und dann nach dem jeweiligen Sonnenstand ausgerichtet. Dies ermöglicht eine zusätzliche Stromausbeute von bis zu 45% gegenüber starren Freiland- oder Dachanlagen. So wird es möglich selbst bei schlechtem, bewölktem Wetter mittels Solar-Trackern noch eine erkleckliche Menge Strom zu gewinnen.

Solar-Tracker, Foto Parucom:

Problem der Überdachung von Stellplätzen mit Solardächern ist bei Ruhr Park wie Hannibal Center, dass die Parkplätze nur teilweise nach Süden ausgerichtet sind. Dazu können nur die Stellplätze aber nicht die Verkehrsflächen überdacht und solar genutzt werden. Zwar ist auch bei Solar-Trackern der Bedarf an Aufstellfläche gegenüber starren Freilandanlagen höher, da diese untereinander einen recht großen Abstand benötigen um gegenseitige Verschattung ganztägig auszuschließen, dafür aber liefern sie deutlich höhere Erträge.

Aus diesen Gründen haben die STADTGESTALTER eine solare Nutzung durch Solar-Tracker betrachtet, wie sie z.B. bereits auf dem Parkplatz des Amazon-Lagers FRA3 in Bad Hersfeld besteht.

Solar-Tracker ermöglichen eine unproblematische doppelte Nutzung der Park- und Verkehrsflächen zum Parken und zur Erzeugung von Strom, ohne dass eine Nutzung die andere nennenswert einschränkt.

Bis zu 620 Solar-Tracker könnten auf dem Gelände von Ruhr Park und Hannibal Center zur Erzeugung von Sonnenstrom aufgestellt werden.

Solarpotential von Ruhr Park und Hannibal Center

Nutzt man die genannten Flächen vollständig für die Erzeugung von Sonnenstrom, wäre die Erzeugung von maximal 15.000 MWh Strom pro Jahr möglich. Das entspräche dem Jahresbedarf von 6.200 Bochumer Haushalten (3,1% aller Bochumer Haushalte). 7.300 t CO2 könnten so pro Jahr eingespart werden.

Es würde sich anbieten mit dem erzeugten Strom zunächst den Stromverbrauch der Einkaufszentren selbst abzudecken, der aufgrund von zu versorgenden umfangreicher Beleuchtungs-, Lüftungs-, Klima- und Kühlungsanlagen ebenfalls erheblich sein dürfte.

Modelle zu Aufbau, Unterhaltung und Betrieb sowie Wirtschaftlichkeit

Zum Aufbau, der Unterhaltung und dem Betrieb der Solaranlagen wären besondere zwei Modelle denkbar. Die Einkaufszentren selbst bauen und betreiben die Anlagen oder ein Energieunternehmen wie die Stadtwerke übernehmen Bau und Betrieb der Solaranlagen und verkaufen dann den Strom zu einem Vorzugspreis an die Einkaufszentren und übernehmen die Vermarktung des überschüssigen Stroms.

Trotzdem das Stromerzeugungspotential im Vergleich zu zum Beispiel schwimmenden Solaranlagen (Schwimmende Solaranlagen auf Bochumer Seen) deutlich geringer ist, sind Konzepte zur solaren Nutzung der Flächen von Einkaufszentren wirtschaftlich sinnvoll, denn sonst sind in der Stadt kaum derart große, zusammenhängende Flächen vorhanden, die mit Solaranlagen bestückt werden könnten. Die Montage von vielen vergleichsweise kleinen Solaranlagen auf vielen durchweg kleineren Dächern und Parkplätzen erzeugt ungleich höhere Kosten, sowohl beim Bau, wie hinsichtlich der Unterhaltung.

Bis 2035 klimaneutral

Will Bochum bis 2035 klimaneutral sein, muss jede Anstrengung unternommen werden Teile des Stroms aus erneuerbaren Quellen in Bochum selbst zu erzeugen. Die Einkaufszentren bieten für diesen Zweck ein herausragendes Potential und können damit einen bedeutenden zur klimaneutralen Stromproduktion leisten. Die STADTGESTALTER regen daher an, dass sich Stadt, Stadtwerke, Ruhr Park und Hannibal Center zusammensetzen um zu erörtern, wie sie das dargestellte Potential zum Wohl der Stadt möglichst vollständig ausschöpfen können.

17 Okt

Schwimmende Solaranlagen auf Bochumer Seen könnten bis zu 11% des Strombedarfs der Haushalte in Bochum decken

Bis 2035 sollen die Stadtwerke Bochum nur noch Strom aus erneuerbaren Energiequellen liefern. Doch wo soll der Strom herkommen? Die STADTGESTALTER schlagen jetzt vor schwimmende Solaranlagen auf dem Kemnader, dem Ümminger See und den Ölbachteichen zu errichten. Auf diese Weise könnte der Strombedarf von bis zu 11% der Bochumer Haushalte gedeckt werden.

Gemäß des Energie- und Klimaschutzkonzeptes 2030 erzeugen die Stadtwerke Bochum nur 2% des verkauften Stroms aus eigenen erneuerbaren Energiequellen. Vom eingekauften Strom stammte 2018 11.3 % aus regenerativen Quellen (Stadtwerke müssen auf Klimakurs gebracht werden). Diese Anteile versuchen die Stadtwerke in den letzten Jahren durch Beteiligung an Windparks in der Nordsee (WAZ vom 10.09.2020) und Solarparks auf Agrarflächen (WAZ vom 25.08.2021) massiv auszubauen. Denn 2035 will die Stadt Bochum klimaneutral sein und sollen die Stadtwerke nur noch klimaneutral erzeugten Strom verkaufen.

Schwimmende Solaranlagen auf dem Kemnader, dem Ümminger See und den Ölbachteichen

Somit stellt sich in Bochum die Frage, wie können die Stadtwerke mehr regenerativen Strom in Bochum selbst erzeugen?

Als Antwort schlagen Die STADTGESTALTER jetzt vor, für diesen Zweck die Wasserflächen der Stadt zu nutzen: Auf dem Wasser, insbesondere auf dem Kemnader, dem Ümminger See und den Ölbachteichen, könnten schwimmende Solaranlagen (Floating PV – Solaranlagen) errichtet werden.

Mögliche Flächennutzung für schwimmende Solaranlagen auf Bochumer Seen

Auf den genannten Gewässern könnten nach den Berechnungen der STADTGESTALTER bis zu 38 ha Fläche für die Erzeugung von Sonnenstrom genutzt werden. Auf einer Fläche dieser Größe könnten pro Jahr 52.700 MWh Strom generiert werden. Der erzeugte Strom würde den Bedarf von 21.800 Haushalten decken, das entspräche 11% aller Bochumer Haushalte. Die CO2-Einsparung pro Jahr läge bei beeindruckenden 25.500 t.

Schwimmende Photovoltaik-Anlagen werden bereits sehr erfolgreich in Asien (Schwimmende Solaranlage: Ener­gie­gewin­nung auf dem Wasser), den Niederlanden, (Bomhofsplas-Projekt) aber auch schon in Deutschland (Schwim­mende Photo­voltaik­anlage Renchen) betrieben.

Vor- und Nachteile von schwimmenden Solaranlagen

Die Vorteile von schwimmenden Solaranlagen, liegen auf der Hand:

  • Höherer Ertrag durch die Kühlung der PV Module durch das Wasser
  • Hohe Flächennutzungseffizienz
  • Keine Flächennutzungskonflikte bei Baggerseen, Tagebauseen oder Klärteichen
  • Verschattung des Gewässers und damit weniger Verdunstung
  • Risiko von Algenbildung verringert sich durch niedrigere Wassertemperatur
  • Kostengünstiger Aufbau
  • Rückstandsfreier Rückbau möglich
  • Keine Einzäunung zum Schutz vor Diebstahl notwendig

Ein weiterer Vorteil der Nutzung der Bochumer Seeflächen besteht darin, dass der Strom in direkter Nähe der Verbraucher in der Stadt erzeugt würde, also kein Stromtransport über lange Strecken erforderlich ist und so die sonst unvermeidlichen Übertragungsverluste vermieden würden.

Infografik, schwimmende Solaranlagen, Quelle Erdgas Südwest

Aber es sind auch Nachteile zu bedenken:

  • Stromgestehungskosten 10 bis 15 Prozent höher als bei Freiflächen Solar-Kraftwerken an Land
  • Erhöhter Aufwand für Montage und Wartung
  • Flächennutzungskonflikt bei Seen mit Freizeitnutzung

Es ist also zu überlegen, wie viel Fläche des Kemnader Sees lässt sich für schwimmende Solaranlagen nutzen, ohne dass dadurch die Freizeitnutzung und die Fahrwege der MS Kemnade spürbar eingeschränkt werden. Die STADTGESTALTER sehen auf dem Kemnader See grundsätzlich Möglichkeiten für zwei Solarfelder, das eine 13, das andere 16 ha groß. Zusammen würden beide rund 23% des Sees bedecken. Ebenso wäre denkbar, nur eines der beiden Felder zu realisieren oder diese wie andere Felder in abweichender Form und Größe zu errichten. Die Nutzung des Sees als Solarfläche müsste also mit der Freizeitnutzung abgewogen werden, so dass eine für beide Seiten optimale Lösung gefunden wird.

Auch wäre zumindest bei einem Solarfeld eine Absprache bzw. Kooperation mit der Stadt Witten anzustreben, da auch Seeflächen genutzt würden, die auf dem Stadtgebiet von Witten liegen.

Umweltverträglichkeit

Untersuchungen zur Umweltverträglichkeit von schwimmenden Solaranlagen belegen die Annahme, dass durch solche Anlagen keine Umweltschäden verursacht werden. Die ersten Ergebnisse einer aktuellen Studie der Hanze University of Aplied Science im niederländischen Groningen bestätigen, dass keinerlei Schäden an Flora, Fauna und Wasserqualität bewirkt werden (Keine Umweltschäden durch schwimmende Solaranlagen). Am Kemnader See wäre im Gegenteil zu erwarten, dass durch die Verhinderung von direkter Sonneneinstrahlung und die damit verbundene Reduzierung der Wassertemperatur die schwimmenden Anlagen helfen würden die Ausbreitung der Wasserpest einzudämmen.

Ein großer Schritt für Bochum in Richtung Klimaneutralität

Die Nutzung der Seeflächen für die Stromerzeugung würde Bochum dem Ziel Klimaneutralität also einen großen Schritt näherbringen ohne dass dadurch große Nachteile für die Stadt zu erwarten wären. Eine Umsetzung ist schnell und vergleichsweise unkompliziert möglich. Nachdem die rechtlichen Fragen geklärt und eine Baugenehmigung erteilt ist (Rechtliche Rahmenbedingungen für schwimmende Solaranlagen), dauert der Aufbau der Anlagen nur wenige Wochen (Aufbau einer schwimmenden PV-Anlage).

Die Kosten für den Bau von schwimmenden Solaranlagen mit einer Flächen von 38 ha kann derzeit mit 40 – 65 Mio. Euro kalkuliert werden (0,7 bis 1,05 Euro/Wpeak). Das entspricht dem Verlust, den die Bochumer Stadtwerke derzeit in 2 bis 4 Jahren mit dem Kohlekraftwerk Lünen erwirtschaften. Die Investitionssumme ist für den Kraftwerksbereich also vergleichsweise gering.

Grundsätzlich sollten die Stadtwerke Bochum nach Ansicht der STADTGESTALTER eine Energieerzeugung aus regenerativen Quellen soweit möglich in Bochum selbst anstreben. Schwimmende Solaranlagen bieten dazu eine ideale Möglichkeit. Zu einer weiteren Möglichkeit werden die STADTGESTALTER in Kürze einen zweiten Vorschlag präsentieren. Wichtig ist, dass Stadt und Stadtwerke, die entsprechenden Potentiale nunmehr gezielt suchen und eine Nutzung ohne weitere Verzögerungen auf den Weg bringen.