{"id":17831,"date":"2023-02-28T08:32:35","date_gmt":"2023-02-28T07:32:35","guid":{"rendered":"https:\/\/sites.hslu.ch\/architektur\/?p=17831"},"modified":"2023-02-28T08:32:37","modified_gmt":"2023-02-28T07:32:37","slug":"la-plus-grande-dixence","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sites.hslu.ch\/architektur\/la-plus-grande-dixence\/","title":{"rendered":"La Plus-Grande-Dixence"},"content":{"rendered":"\n

Die Aufgabenstellung im Fokus Struktur entsprach im Herbstsemester 2022 nicht einer typischen Entwurfsaufgabe. Es ging um eine Infrastrukturanlage zur Erzeugung von erneuerbarer Energie.<\/p>\n\n\n\n

Mit dem Ausbruch des Ukrainekrieges Ende Februar 2022 und der damit ausgel\u00f6sten Energiekrise, im Zusammenhang mit den teilweise eingestellten russischen Gas- und Erd\u00f6llieferungen, hat die Debatte um die Energiewende deutlich zugenommen. Seitens des Bundes wurden innert k\u00fcrzester Zeit H\u00fcrden zur Erstellung grosser Anlagen f\u00fcr erneuerbare Energien gesenkt sowie grossz\u00fcgige F\u00f6rderbeitr\u00e4ge (bis zu 60% der Investitionskosten) in Aussicht gestellt. Diese Massnahmen haben wie beabsichtigt dazu gef\u00fchrt, dass Projekte f\u00fcr Anlagen welche erneuerbare Energie erzeugen, quasi im Wochentakt erarbeitet und im Laufe des Jahres 2022 vorgestellt und diskutiert wurden. Insbesondere werden diverse Photovoltaikanlagen im alpinen Raum projektiert, die vor allem zur Bew\u00e4ltigung des Strommangels im Winter beitragen sollen.
Nicht selten sind in diesen Projekten und den dazu gef\u00fchrten Debatten Architekt:innen fast g\u00e4nzlich abwesend. Um diesem Umstand, zumindest auf studentischer Ebene entgegenzuwirken, haben die Verantwortlichen des Fokus Struktur die Aufgabe gestellt, eine Infrastrukturanlage zur Erzeugung von erneuerbarer Energie in der Schweiz zu planen. Die Anlage musste von relevanter Gr\u00f6sse sein und sich gut in die Landschaft integrieren.<\/p>\n\n\n\n

Projekt von Werner Weibel<\/h3>\n\n\n
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Auf der Suche nach einem geeigneten Standort f\u00fcr ein Solarkraftwerk sind einige Faktoren von zentraler Bedeutung. Bez\u00fcglich Sonneneinstrahlung gibt es auch in der Schweiz je nach Region und H\u00f6henlage deutliche Unterschiede. So kann beispielsweise an Orten im alpinen Raum rund 20-30% mehr Energie gewonnen werden, da sich unter anderem durch die geringere Bew\u00f6lkung die Anzahl Sonnenstunden vergr\u00f6ssert. Geht man im Flachland von rund 1’100 kWh\/m2 durchschnittlicher j\u00e4hrlicher Sonneneinstrahlung aus, betr\u00e4gt dies im s\u00fcdlichen alpinen und hochalpinen Raum bis zu 1’600 kWh\/m2.<\/p>\n\n\n\n

Gest\u00fctzt auf diese Erkenntnis hat Werner Weibel f\u00fcr seinen Projektvorschlag die Grande-Dixence Staumauer im Val d\u00b4H\u00e9r\u00e9mence (Kanton Wallis, s\u00fcdlich von Sion) ausgesucht. Nebst der geeigneten H\u00f6henlage (Mauerkrone 2’364 m \u00fc. M.) bildet die Grande-Dixence Staumauer aufgrund ihrer enormen Gr\u00f6sse (285m H\u00f6he, 695m Kronenl\u00e4nge, 5’960’000 m3 Bauwerksvolumen) und ihrer Nord-S\u00fcd Ausrichtung ideale Voraussetzungen zur Anbringung einer Photovoltaik Anlage. Auch die Strahlkraft als gr\u00f6sste Gewichtsstaumauer Europas sowie die bereits vorhandene Infrastruktur im Bereich Energiegewinnung zeichnen den Standort aus.<\/p>\n\n\n

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Das vorgeschlagene Projekt ist gewissermassen als Erg\u00e4nzung zur bestehenden Infrastruktur zu verstehen. Die rund 135’000m2 <\/sup>umfassende Photovoltaikfl\u00e4che ist auf einem Seiltragwerk innerhalb eines Druckringes mit rund 500m Durchmesser angebracht. Der als Fachwerk ausgebildete Druckring als statisch ideales System (gem\u00e4ss dem Prinzip eines Fahrradrades) ist mittels elf zentral zusammenlaufenden Fachwerktr\u00e4gern \u00fcber ein Kugelgelenk auf der Staumauer abgest\u00fctzt. Gleichzeitig sorgen Schwimmk\u00f6rper, welche im Druckring angebracht sind f\u00fcr Auftrieb auf dem Wasser des Stausees. Die dadurch entstehende Neigungssituation der Photovoltaikfl\u00e4che ist entsprechend des Seestandes saisonal unterschiedlich.<\/p>\n\n\n

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Vereinfacht umschrieben, erreicht der Stausee meist im Juli seinen H\u00f6chststand. Ende Oktober beginnt die Entleerung des Sees, gleichzeitig sinkt der Seepegel, was zu einer steileren Neigung der Photovoltaikfl\u00e4che f\u00fchrt. Die steilere Neigung wiederum f\u00fchrt bei der flacheren Wintersonne zu einer h\u00f6heren Ausbeute der vorhandenen Sonneneinstrahlung, da die Sonnenstrahlen direkter auf die Module treffen. Zumeist wird im Januar und Februar ein grosser Teil des vorhandenen Wassers abgelassen und turbiniert. Die Anhebung des Seepegels startet mit der eintretenden Schneeschmelze, zumeist Ende Mai, und erfolgt relativ z\u00fcgig. Damit neigt sich wiederum die Photovoltaikfl\u00e4che zum Sommer hin, der h\u00f6herstehenden Sonne zu.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcber den Tagesverlauf k\u00f6nnen zudem die im Druckring angebrachten Schwimmk\u00f6rper zur Ballast-Verlagerung genutzt werden. Dies erm\u00f6glicht die Photovoltaikfl\u00e4che in einer tr\u00e4gen und ruhigen Bewegung dem Tagesverlauf der Sonne nachzurichten, um so die Sonneneinstrahlung noch effizienter zu nutzen.<\/p>\n\n\n\n

Die bifazialen PV-Module k\u00f6nnen auch von der R\u00fcckseite herankommendes Reflexionslicht in Energie umwandeln, was insbesondere im Winter durch die Lichtreflexionen im umgebenden Schnee und Eis zu einer deutlichen Leistungssteigerung f\u00fchrt. Auch durch die Reflexionen der Wasseroberfl\u00e4che im Sommer bringen so zus\u00e4tzlichen Ertrag. Vereinfachte Berechnungen und Sch\u00e4tzungen haben ergeben, dass das Photovoltaikkraftwerk so rund 60’000’000 kWh pro Jahr erzeugen sollte. Damit k\u00f6nnten rund 15’000 \u2013 20’000 Haushalte mit erneuerbarer Energie versorgt werden.<\/p>\n\n\n\n\t