7,7 MWp für „grünen” Bergbau

Energy3000 solar: PV-Referenzprojekt am Erzberg

Photovoltaik Energiezukunft | Wolfgang Schalko | 29.11.2023 | 1 | Wissen

Energy3000 solar ebnet am steirischen Erzberg mit einer mittlerweile 7,7 MWp großen PV-Anlage den Weg in eine grüne Bergbau-Zukunft. (© Energy3000 solar) Am steirischen Erzberg hat Energy3000 ein PV-Projekt realisiert, das in mehrfacher Hinsicht außergewöhnliches ist. Die mittlerweile auf eine Leistung von 7,7 MWp gewachsene Anlage beeindruckt nicht nur durch ihre Dimension, sondern gerade auch durch das zugrundeliegende Konzept, die unter erschwerten Bedingungen erfolgte Umsetzung sowie die Zukunftsfähigkeit.

Am Erzberg, wo sich der größte Eisenerztagebau Mitteleuropas und das größte Sideritvorkommen weltweit befinden, werden für die voestalpine jährlich rund 13 Mio. Tonnen Gestein gewonnen und zu 3 Mio. Tonnen Feinerz verarbeitet. Im Herbst 2020 wurde mit dem Bau einer Oberleitung für die nächste Generation an diesel-elektrischen Schwerlastkraftwagen begonnen – daran, dass diesem ersten Schritt in eine „grüne Zukunft” des Industriestandortes einige weitere gefolgt sind, hat Energy3000 solar maßgeblichen Anteil.

Wie Heinz Schuld, technischer Leiter des Projekts bei Energy3000, erklärt, habe sich am Erzberg schon eine kleinere PV-Testanlage befunden, ehe der Standortbetreiber den Entschluss fasste, eine deutlich größer dimensionierte PV-Anlage zu errichten – zu einem Zeitpunkt, als die Stromkosten allerdings noch kein so relevantes Thema waren wie heute. „Wir unterstützten zunächst bei der Planung und Konzeption der gewünschten PV-Anlage – die in Österreich ja passenderweise dem Bergrecht unterliegt. Danach folgte eine klassische Ausschreibung, bei der sich Energy3000 durchsetzen und damit den Auftrag gewinnen konnte”, schildert der Projektleiter.

PV-Anlage für „Erwachsene”

Im Sommer 2022 startete die Umsetzung der 4,37 MWp PV-Anlage auf der Etage „Palmer” (einem von insgesamt 30 Abbau-Plateaus auf dem Erzberg), im Dezember erfolgte die Inbetriebnahme. In den Monaten dazwischen galt es eine Reihe von Herausforderungen zu meistern: „Die Anlage wurde auf einer Überschüttung des Abfallgesteins aus der Erzgewinnung errichtet. Die Proberammungen im Vorfeld hatten gut funktioniert, allerdings war Untergrund an manchen Stellen z.T. extrem verdichtet bzw. waren teils hausgroße Felsbrocken mitverschüttet, sodass die größte Herausforderung darin bestand, die Rammpflöcke in den Boden zu bekommen. Schlussendlich konnten wir die Unterkonstruktion jedoch fertigstellen – und weil alles so gut geklappt hat, erhielten wir gleich einen Folgeauftrag zur Erweiterung der Anlage um 844 kWp”, erinnert sich Schuld.

Bei der Anlage selbst kamen insgesamt 8.704 Module der 600W-Klasse zum Einsatz sowie eine Zentralwechselrichterstation mit 4.200 kW, bestehend aus einem Wechselrichter von SMA sowie einem Nieder- und Mitelspannungstrafo in kompakter Containerbauweise. Die Anlage läuft DC-seitig im Hochvolt-Bereich bis 1.500 V und Strömen bis zu 250 A, zudem ist der Wechselrichter hybridfähig, um in Zukunft überschüssige Energie in Batterien zwischenzupuffern. Demgegenüber steht eine extrem hohe Grundlast der elektrischen Anlage: Allein die eingangs erwähnten Muldenkipper, die bei voller Beladung rund 200 Tonnen wiegen, beanspruchen bei ihren 15-20 minütigen Transporten an die Oberfläche jeweils rund 1 MW – wobei bis zu 6 gleichzeitig betrieben werden können.

Bei der PV-Anlage am Erzberg zeigte sich, dass man die Untergrundbeschaffenheit stets im Auge haben sollte und man das Thema Statik – insbesondere dort, wo extreme Wind- und Schneelasten auftreten können – nicht auf die leichte Schulter nehmen darf. Ein Besichtigungs-Tipp für Interessierte: Die PV-Anlage ist zwar nicht öffentlich zugänglich, bei einer bei Wanderung auf den Reichenstein bietet sich jedoch ein imposanter Überblick.

Da der Wechselrichter der PV-Anlage durch die erste Erweiterung an den Anschlag gebracht wurde, folgte im heurigen Frühjahr die nächste Ausbaustufe auf der Ebene „Martini” nach dem gleichen Anlagenprinzip. Nach der Inbetriebnahme im Sommer 2023 weist die PV-Anlage am Erzberg aktuell rund 7,7 MWp Gesamtleistung auf – wobei auf der Ebene „Martini” bereits 2024 nochmals zugebaut werden soll.

Challenges & Learnings

Unschwer zu erraten stellte die Unterkonstruktion nicht die einzige Herausforderung im Rahmen des Projekts dar. „Eine weitere bestand darin, dass die Materialanlieferung nur über Zufahrt des Tagebaus möglich war, d.h. mit Lotsendienst und allem drum und dran – für insgesamt an die 100 LKW-Fahrten”, so Schuld. „Die nächste Herausforderung am Erzberg war die Schneelast. Es gab gleich im ersten Winter über einen Meter Schnee, aber das hat Anlage ohne Glasbruch oder sonstigen Schaden überstanden und somit die ‚Feuertaufe‘ bravourös angelegt. Außerdem wurde die 10 kV AC-Verkabelung zwischen den beiden Etagen ebenfalls von uns realisiert, wofür die Kabel quasi durchgehend mit dem Stemmmeißel einstemmen musste, um sie verlegen zu können – hier waren wirklich bergmännische Tätigkeiten erforderlich, dh etwas ganz anderes als sonst. Und selbst die Inbetriebnahme gestaltete sich äußerst spannend, da es an diesem Tag -14°C hatte, doch auch das hat geklappt.” Und noch etwas galt bzw. gilt es zu berücksichtigen: Am Erzberg wird auch ein Kleinwasserkraftwerk mit 1,6 MW Leistung betrieben, was z.B. zur Zeit der Schneeschmelze eine entsprechende Anlagenregelung erfordert, um bei Einspeisung das steirische Stromnetz nicht zu überlasten.

So enorm die Herausforderungen für das Material auch sein mögen, für den Betrieb der PV-Anlage sind die Umgebungsbedingungen „richtig gut”, fasst Schuld zusammen: „Auf rund 800 Meter Seehöhe liegt die Anlage zumeist über der Nebelgrenze und liefert durch die hohe Lage auch bessere Sonnenerträge. Wie sich gezeigt hat, sind Zentral-Wechselrichter gerade für solche Industrieanlagen ist eine sehr gute, robuste Lösung – daher würde ich die Anlage genauso wieder machen.”