Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Deponien werden nach ihrer Betriebsphase mit einer tempor\u00e4ren oder dauerhaften Abdeckung versehen. Durch den Einsatz von nicht konvektionsdichtem Boden kann bei tempor\u00e4ren Abdeckungen klimasch\u00e4digendes Deponiegas entweichen und der Eintritt von sickerwasserbildendem Niederschlagswasser in die Deponie nur begrenzt vermindert werden.
\nZiel des Projekts war die anwendungsreife Entwicklung und Erprobung einer innovativen und ressourcenschonenden Photovoltaikanlage aus verformbaren Modulen, die gleichzeitig der solaren Stromerzeugung und der emissionsverhindernden Deponieoberfl\u00e4chenabdichtung dient. Durch die Art der Stromerzeugung, die Unterbindung erheblicher Methanemissionen (die dann nahezu vollst\u00e4ndig durch das Deponieentgasungssystem erfa\u00dft werden) und deren energetische Nutzung kann so ein deutlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. Das erprobte System senkt den Ressourcenverbrauch f\u00fcr den Bau der Deponieabdeckung erheblich und stellt ein Fl\u00e4chenrecycling der Deponiefl\u00e4che da.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEs wurden zwei Varianten mit unterschiedlichem Tr\u00e4germaterial untersucht: Fertig laminierte Produkte mit Dachdichtungsbahnen und neu zu entwickelnde und zu erprobende Verbunde aus PE-HD-Deponiedichtungsbahnen und fertig laminierten Dachbahn-Solarzellen-Kombinationen bzw. flexiblen Solarzellen. Hierf\u00fcr wurden Verbindungsversuche durchgef\u00fchrt. Neben Verlegung und Verbindung der Bahnen wurden Setzungsauswirkungen auf das System (z. B. Wellenbildung und Sch\u00e4den) und die Eignung zur Wiederaufnahme und Neuverlegung untersucht.
\nDas System wurde zur Untersuchung von Stromerzeugung und Verschmutzungsgefahr an zwei unterschiedlichen B\u00f6schungsneigungen von ca. 1:3 und 1:15 getestet. Des Weiteren wurden Best\u00e4ndigkeit, sowie die Auswirkungen der unterschiedlichen Tr\u00e4germaterialien auf den Wirkungsgrad der Module und die Auswirkung der unterschiedlichen W\u00e4rmeausdehnungskoeffizienten der Tr\u00e4germaterialien untersucht.
\nDer deponietechnische Teil wurde durch Wasteconsult betreut, der elektrotechnische Teil dieses Projektes durch das Ingenieurb\u00fcro Mencke und Tegtmeyer. Verlegung und Verbindung der Bahnen, sowie Hangprofilierung wurden durch den BAV durchgef\u00fchrt. Im 1. Halbjahr 2007 wurden die ersten Verbindungsversuche und die Hangprofilierung durchgef\u00fchrt. Im 3. Quartal 2008 wurden die dachbahnbasierten Versuchsfelder sowie ein kristallines Referenzfeld errichtet und in Betrieb genommen. Danach erfolgen die Betreuung der Me\u00dftechnik und die Datenaufnahme. Prototypen der PEHD-Verbunde folgten 2009.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Gro\u00dfe Lieferschwierigkeiten bei flexiblen Solarmodulen im ersten Projektjahr sowie die unerwartet gro\u00dfen technischen Schwierigkeiten bei der Entwicklung der PEHD Verbundbahnen f\u00fchrten zu einem deutlich gr\u00f6\u00dferen Zeitbedarf f\u00fcr das Vorhaben als urspr\u00fcnglich vorgesehen. Durch mehrfache Verl\u00e4ngerung des Vorhabens konnten die geplanten Versuchsfelder jedoch weitgehend realisiert werden und auch das Hauptziel der Entwicklung einer Verbundbahn aus PE-HD Deponiedichtungsbahn und flexiblen Solarmodulen erreicht werden. Auf der Deponie Leppe konnten Versuchsfelder mit flexiblen Modulen auf Dachbahnbasis \u00fcber mehrere Jahre erfolgreich betrieben werden. Die Errichtung von elektrisch angeschlossenen Versuchsfeldern mit den PE-HD Verbundbahnen war innerhalb der Projektlaufzeit jedoch nicht mehr m\u00f6glich, da der nach hinten geschobene Einbauzeitpunkt mit notwendigen Umprofilierungsarbeiten auf der Deponie kollidierte. Die Verbunde waren aber zum Abschluss der Projektlaufzeit produktions- und marktreif.
\nBeim Vergleich der Energieertr\u00e4ge der vorhandenen Einbauvarianten konnten keine signifikanten Unter-schiede festgestellt werden, so dass die Einbauart auf Basis genehmigungstechnischen und finanziellen Randbedingungen festgelegt werden muss.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Vorhabensergebnisse wurden auf zahlreichen nationalen und internationalen Fachtagungen sowie in der Fachpresse vorgestellt:
\n\tKuehle-Weidemeier, M. (2011): Development, construction and operation of a flexible landfill cover with an integrated photovoltaic power plant. In: SARDINIA 2011, Thirteenth International Waste Management and Landfill Symposium, S. Margherita di Pula (Cagliari, Italy).
\n\tK\u00fchle-Weidemeier, M. (2011): Nachnutzung von Deponien durch Photovoltaikanlagen – Technik und Potenziale. Kasseler Abfallforum 2011. In: Wiemer, K; Kern, M. (2011): Bio- und Sekund\u00e4rroh-stoffverwertung VI. ISBN 3-928673-58-0.
\n\tKuehle-Weidemeier, M. (2010): Implementation of the first landfill cover sealing with integrated pho-tovoltaic power plant. International Symposium Waste Management Zagreb 2010.
\n\tKuehle-Weidemeier, M. (2010): Implementation of the first landfill cover sealing with integrated pho-tovoltaic power plant. Second Global Waste Symposium, San Antonio, Texas, USA.
\n\tKuehle-Weidemeier, M. (2008): A new landfill cover with integrated photovoltaic power plant. Poster at the Global Waste Symposium, Copper Mountain, Colorado, USA.
\n\tK\u00fchle-Weidemeier, M. (2008): Verbundsystem aus Deponieoberfl\u00e4chenabdichtung und Fotovoltaik-anlage. Depotech 2008, Leoben, \u00d6sterreich..
\n\tK\u00fchle-Weidemeier, M. (2008): Nachnutzung von Deponien durch Photovoltaik am Beispiel der De-ponie Leppe. 18. Karlsruher Deponie- und Altlastenseminar 2008.
\n\tK\u00fchle-Weidemeier, M. (2008): Deponie Leppe: Oberfl\u00e4chenabdichtung mit Fotovoltaikanlage. 24. Fachtagung Die sichere Deponie, W\u00fcrzburg 7.-.8 Februar 2008.
\n\tK\u00fchle-Weidemeier, M. (2007): Strom aus dichter Deponieoberfl\u00e4che. In: Umweltmagazin 11\/2007.
\n\tKuehle-Weidemeier, M. (2007): The first surface sealing with integrated photovoltaic power plant. In: SARDINIA 2007, Eleventh International Waste Management and Landfill Symposium, S. Margherita di Pula (Cagliari, Italy).
\n\tK\u00fchle-Weidemeier, M. (2007): Die erste Deponieoberfl\u00e4chenabdichtung mit integrierter Photovoltaikanlage. In: DAS-IB GmbH (Hrsg.) Bio- und Deponiegas Fachtagung 2007. Synergien nutzen und voneinander lernen. Tagungsband. ISBN 978-3-938-775-04-02.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Anwendung von flexiblen Solarmodulen als Deponieoberfl\u00e4chenabdichtung wurde erfolgreich realisiert und erprobt. Neben der Verwendung von Produkten aus dem Dachabdichtungsbereich wurde auch ein Verbund aus PEHD-Deponieabdichtungsbahnen und verformbaren D\u00fcnnschichtmodulen produktionsreif entwickelt. Dieses kommt insbesondere f\u00fcr bisher noch nicht abgedichtete Deponiebereiche in Betracht. Bei flexiblen D\u00fcnnschichtmodulen hat in der vergangen Zeit nicht ein so starker Preisr\u00fcckgang wie bei kristallinen Modulen stattgefunden, wodurch das System derzeit wirtschaftlich benachteiligt ist. Bei weiterem Modulpreisr\u00fcckgang werden bei konventionellen Deponiesolaranlagen k\u00fcnftig jedoch die Kosten des Tr\u00e4gersystems zum dominierenden Faktor werden. Dann ist die wirtschaftliche Konkurrenz-f\u00e4higkeit des Systems zu erwarten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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