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Solargemeinde Hemau“ – eine Erfolgsgeschichte 

Solarpark Hemau aus der LuftAm 29. April 2003 wurde in der Stadt Hemau der damals weltweit größte Solarpark offiziell in Betrieb genommen. Zu den zahlreichen Repräsentanten aus Politik und Wirtschaft zählte seinerzeit auch der damalige bayerische Umweltminister, Werner Schnappauf.
Die rund 18,4 Mio. € teure Freiflächen-Photovoltaikanlage wurde in nur zwölfwöchiger Bauzeit von der Firma Suntechnics Solartechnik GmbH, Hamburg, im Auftrag der Voltwerk AG errichtet.
Für die Finanzierung dieser Anlage versuchte die Firma Voltwerk AG auch Privatanleger einzubinden, und zwar über die Ausgabe von Investmentfonds. Insgesamt ca. 32.000 Solarmodule mit einer Spitzenleistung von insgesamt rund 4 Megawatt (MW) wurden auf dem Gelände eines ehemaligen Munitionsdepots aufgeständert und erzeugen seither umweltfreundlichen Strom. Auf dem ca. 18 ha großen Gelände des Hemauer Solarparks befinden sich auch die denkbar sichersten Betriebsräume, nämlich Erdbunker eines aufgelassenen Militärgeländes, in welchen US-Army und Bundeswehr bis zu deren Auflösung Waffen und Munition lagerten.

Die seit ihrer Konversion völlig anders geartete, „lebensbejahende“ Nutzung der ehemaligen Militärliegenschaft hat die heimische Bevölkerung zu dem „geflügelten Wort“ verleitet, hier habe eine Wandlung „von Schwertern zu Pflugscharen“ stattgefunden.
Vor dem Baubeginn, Ende Oktober 2002, mussten allerdings erst einmal die baurechtlichen Erfordernisse bewältigt werden. Anders als derzeit, da der Gesetzgeber für die Errichtung großflächiger Solaranlagen zwingend Bauleitverfahren vorschreibt, konnte die Anlage seinerzeit noch als sog. privilegiertes Vorhaben der Elektrizitätswirtschaft im planungsrechtlichen Außenbereich von der Baugenehmigungsbehörde baurechtlich befürwortet werden. Der Baugenehmigung ging natürlich vorrangig die Auswahl eines dafür geeigneten Planungsbüros voraus. Anschließend vergegenwärtigte man sich die Geeignetheit des Konversionsgeländes durch diverse Besichtigungen vor Ort, maßgebend mit Vertretern der Baugenehmigung und den von dieser beteiligten Fachstellen, namentlich den Referaten Natur- und Landschaftsschutz des Landratsamtes Regensburg.
Es ging nämlich auch darum, den durch die Errichtung des Solarparks unvermeidlichen Eingriff in den Naturhaushalt durch entsprechende ökologische Aufwertungsmaßnahmen auf dem vormaligen Munitionsdepot auszugleichen.

Auswirkungen des Solarparks Hemau auf die „Solargemeinde Hemau
Nach heutigem Stand der Beurteilung lässt sich rückwirkend betrachtet feststellen, dass die Inbetriebnahme des „Hemauer Solarparks“ die Entwicklung der „Stadtgemeinde“ zu einer „Solargemeinde Hemau“ stark befeuert hat.
Folgende Zahlen, welche allerdings nur das Versorgungsgebiet der Stadt Hemau, den Kernort Hemau, berücksichtigen, mögen dies veranschaulichen:
- bis zum Jahre 2002 entfielen lediglich 40 kW auf die Modulleistung von Photovoltaikanlagen.
- bis zum Jahre 2006 verzehnfachte sich der dadurch erzeugte Strom.
- allein im Jahre 2007 kamen weitere 285 kW hinzu.
- 2009 weist eine weitere Steigerung um 1.320 kW auf.
- die Prognose für 2010 bezifferte sich mit einem Zuwachs um 1.700 kW. Davon entfallen voraussichtlich allein 1.000 kW auf die „Dächerlandschaft“ des erst 2008 konvertierten Hemauer Kasernengeländes in einen Gewerbepark. 
- die „Schwerter-zu-Pflugscharen-Wandlung“ findet auch auf diesem ehem. Militärgelände deren Nachfolgeschaft.
- die solarmodular erzeugte Strommenge hat sich damit innerhalb eines Zeitraumes von lediglich sieben Jahren mehr als verhundertfacht.
Bei den landwirtschaftlich geprägten Ortsteilen der Gemeinde Hemau, welche über einen überregionalen Anbieter versorgt werden, lässt sich eine vergleichbare Entwicklung beobachten. Auch hier kommt der „Hemauer Solaranlage“ sicherlich eine Schlüsselrolle zu.

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Von der Sonne zum Strom - Den erneuerbaren Energien gehört die Zukunft

Solarpark HemauEin Leben ohne Strom ist heutzutage nicht mehr denkbar. Denn was wäre eine Küche ohne Kühlschrank oder ein Büro ohne Telefon? Leider belastet die Energiegewinnung die Umwelt in erheblichem Maße, da der Strom zur Versorgung des täglichen Lebens größtenteils noch auf konventionellem Weg gewonnen wird, d. h. aus kohle-, öl-, gas- oder atombetriebenen Großkraftwerken. Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entsteht Kohlendioxid (CO2), das sich in der Atmosphäre anreichert und langfristig den sogenannten Treibhauseffekt bewirkt. Die dadurch ausgelöste Klimaveränderung führt zu einer globalen Erwärmung; allein in den letzten 100 Jahren ist die durchschnittliche Temperatur um 0,6 Grad angestiegen. Zu dem Problem der Umweltverschmutzung kommt das Problem der Endlichkeit: Fossile Brennstoffe sind nur in begrenztem Umfang vorhanden und können nach ihrem Verbrauch nicht wiedergewonnen werden. Um die Stromversorgung weiterhin auch langfristig zu sichern, werden alternative Formen der Energiegewinnung weiterentwickelt. Neben Biomasse, Wind- und Wasserkraft hat sich hier besonders die Photovoltaik als eine zukunftsweisende Technologie erwiesen: Sie nutzt zur Stromgewinnung das Sonnenlicht, das nahezu unbegrenzt zur Verfügung steht. Täglich erzeugt die Sonne genügend Energie, um den Weltenergiebedarf 14.000 mal zu decken. Mit einem Energieausstoß von 386 Trillionen Watt ist die Sonne einsamer Spitzenreiter unter den Energielieferanten; in nur 14 Tagen schickt sie so viel Energie auf die Erde, wie weltweit in Kohle, Öl und Gas zusammen gelagert ist. Ihr Energiepotential übersteigt auch in Europa das von Wind- oder Wasserkraft deutlich. Deshalb spielt sie für die Zukunft eine zentrale Rolle.

Was ist Energie?
Physiker definieren den Ausdruck „Energie“ als die Menge von Arbeit, die ein Motor oder ein Generator verrichten kann. Im Fall der Solarenergie ist quasi die Sonne der Motor. Im Innern der Sonne findet ein Fusionsprozess statt, bei dem Wasserstoffkerne miteinander verschmelzen. Bei diesem Verbrennungsprozess gibt der Wasserstoff einen Teil seiner Masse ab, der über die Strahlung zur Erde transportiert wird und dort als Sonnenenergie ankommt. Der Masseverlust der Sonnen ist dabei äußerst gering: In einem Zeitraum von 1,24 Milliarden Jahren verliert die Sonne ca. 1 Prozent ihrer Gesamtmasse. Die bei der Verbrennung entstandene Energie können wir nutzen und z. B. in Solarstrom umwandeln. Gemessen wird Energie in Wattstunden pro m (Wh/m) bzw. Kilowattstunden pro m (kWh/m; eine Kilowattstunde pro m entspricht dabei 1.000 Wattstunden pro m). Damit wird die Energie ausgedrückt, die von der Sonne während einer Stunde auf einen Quadratmeter einstrahlt. An einem klaren sonnigen Sommertag beispielsweise beträgt die Strahlungsleistung zur Mittagszeit maximal 1.000 Watt pro m. Aber nicht nur wolkenlose Sonnenstrahlung leistet einen Beitrag zur Stromgewinnung, sondern auch die sogenannte diffuses Sonnenlicht, also Sonnenlicht, das durch Wolken gestreut wird, erzeugt Energie.

Wie entsteht Solarstrom?
Solarstrom (oder auch Photovoltaik) ist die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in Strom. Zentrale Komponenten dieser Umwandlung sind die Solarzellen, die im allgemeinen zu sog. Solarmodulen oder Solarkollektoren zusammengefasst werden. Aufbau und Funktionsweise einer Solarzelle lassen sich mit denen einer Batterie vergleichen: Sobald Sonne scheint, wird zwischen zwei Kontaktflächen, einer positiv und einer negativ geladenen, ein Spannungsfeld erzeugt – es fließt Gleichstrom.

Gleichstrom fließt, wie der Name schon sagt, in eine Richtung, nach technischer Definition vom Plus- zum Minuspol z. B. einer Solarzelle. Dieser Gleichstrom kann entweder direkt vom Verbraucher genutzt oder in einer Batterie gespeichert werden. Soll der von der Solaranlage produzierte Gleichstrom ins öffentliche Netz eingespeist werden, muss er jedoch in 230 Volt Wechselstrom umgewandelt werden, da der öffentliche Netzstrom als Wechselstrom ausgeführt wird. Wechselstrom zeichnet sich dadurch aus, dass sich die Stromrichtung zyklisch ändert. Damit sind ein geringerer Verlust und niedrigere Kosten beim Transport verbunden. Die Umwandlung von Gleich- in Wechselstrom erfolgt über einen sog. Wechselrichter, der damit das Herzstück jeder netzgekoppelten Photovoltaik-Anlage ist.

Von der Entdeckung
Schon vor ca. 150 Jahren haben Wissenschaftler entdeckt, dass bestimmte Materialien, so genannte Halbleiter, unter gewissen Umständen in der Lage sind, Strom zu leiten. Bereits Ende des 19ten Jahrhunderts wurden die ersten Bauteile entwickelt, die Licht in Elektrizität umwandelten; die Energieausbeute war dabei allerdings noch zu gering, um diese Zellen in einem größeren Umfang zur Stromgewinnung einzusetzen. Erst im Zuge der Vorbereitung der ersten Weltraumflüge ab ca. 1950 wurden verstärkt Forschungen durchgeführt, wobei im Vordergrund die Suche nach neuen, geeigneten Materialien für die Photovoltaikzellen stand. Schon sehr bald zeigte sich, dass das Element Silizium die besten Eigenschaften aufwies. Es eignet sich hervorragend zur Herstellung von Halbleitern und es ist als das zweithäufigste chemische Element der Erde in großen Mengen verfügbar.
Silizium findet sich auf der Erde im Allgemeinen in Form von Sand. Dieser enthält aber neben Silizium noch viele andere Stoffe in unterschiedlichem Mischungsverhältnis. Zur Herstellung von Solarzellen wird das Element jedoch in möglichst reiner Form benötigt, um einen größtmöglichen Wirkungsgrad der Zelle zu gewährleisten.

... zur Nutzung
Um Elektrizität aus Siliziumzellen erzeugen zu können, muss ähnlich wie bei einer Batterie ein Strom vom positiven zum negativen Pol fließen. Aus diesem Grund besteht eine Photovoltaikzelle aus zwei Schichten, einer positiv und einer negativ „dotierten“ Lage. Dotiert werden die einzelnen Schichten, indem dem Silizium bestimmte chemische Elemente beigemischt werden. Fällt Licht auf diese Zelle, entsteht eine Spannung zwischen den beiden Schichten, die an den Polen abgegriffen werden kann. Eine einzelne Zelle erzeugt allerdings nur wenig Strom; daher werden viele Photovoltaik-Zellen in einem Modul zusammengeschaltet. Mehrere Solarmodule bilden einen PV-Generator .

Auf diese Weise wird eine genügend hohe Spannung und Stromstärke bereit gestellt, um auch ganze Haushalte mit Elektrizität versorgen zu können. Bevor der Strom aus Sonnenlicht allerdings eingespeist werden kann, muss er noch „aufbereitet“ werden. Die Photovoltaik-Zellen liefern Gleichstrom, der über einen so genannten Wechselrichter in den üblichen 50Hz-Wechselstrom umgewandelt werden muss. Bei Insel-Anlagen wird der solar erzeugte Strom in Batterien gespeichert. So ist auch nachts oder bei geringer Sonneneinstrahlung eine

Wie funktioniert Photovoltaik?
Mit der Photovoltaik wird das unerschöpflich und kostenlos auf die Erde einstrahlende Sonnenlicht mittels Solarzellen direkt in elektrische Energie umgewandelt. Ob im kleinen, spielerischen oder im großen, industriellen Stil; eines haben alle diese Anwendungen der direkten Umsetzung von Licht in Elektrizität gemeinsam: Sie nutzen eine der umweltschonendsten Formen der Energiegewinnung, den photovoltaischen Effekt. Schon vor ca. 160 Jahren haben Wissenschaftler im Experiment entdeckt, dass bei Beleuchtung einer Elektrolytzelle eine elektrische Spannung entsteht. Rund 40 Jahre später wurde dann ein Feststoff gefunden, der Licht in Elektrizität umwandelt: das seltene Element Selen. Die Energieausbeute war dabei allerdings noch zu gering, um diese Zellen in einem größeren Umfang zur Stromgewinnung einzusetzen. Erst im Zuge der Vorbereitung der ersten Weltraumflüge ab ca. 1950 wurden diese Forschungen verstärkt durchgeführt, wobei im Vordergrund die Suche nach neuen, geeigneten Materialien für die Photovoltaikzellen stand. Schon sehr bald zeigte sich, dass das Element Silizium die besten Eigenschaften aufwies; es eignet sich hervorragend zur Herstellung von Halbleitern und es ist als das zweithäufigste chemische Element der Erde in großen Mengen verfügbar.


Silizium - Der Stoff, aus dem die Zellen sind
Silizium findet sich auf der Erde im Allgemeinen in Form von Sand. Dieser enthält aber neben Silizium noch viele andere Stoffe in unterschiedlichem Mischungsverhältnis. Zur Herstellung von Solarzellen wird das Element jedoch in möglichst reiner Form benötigt, um einen größtmöglichen Wirkungsgrad der Zelle zu gewährleisten. Um Elektrizität aus Siliziumzellen erzeugen zu können, bedient man sich eines eines physikalischen Effektes. Ähnlich wie bei einer Batterie muss ein Strom vom positiven zum negativen Pol fließen. Aus diesem Grund besteht eine Photovoltaikzelle aus zwei Schichten, einer positiv und einer negativ dotierten Lage. Dotiert werden die einzelnen Schichten, indem dem Silizium bestimmte chemische Elemente beigemischt werden. Fällt Licht auf diese Zelle, entsteht eine Spannung zwischen den beiden Schichten, die an den Polen abgegriffen werden kann.


Vom Stromverbraucher zum Energiepartner
Überall dort, wo die Netzversorgung unzuverlässig oder zu fern ist, liefern netzunabhängige Photovoltaikanlagen Solarstrom für die Deckung des Energiebedarfs. In Booten, Camping-Fahrzeugen oder in Ferienhäusern liefern solche Systeme Strom für Licht, Radio, Kühlschrank und Fernsehgerät. Photovoltaik stellt nicht nur die sauberste Art der Energiegewinnung dar, sondern oft auch die wirtschaftlichste.

Längst aber werden Photovoltaik-Anlagen nicht mehr nur als autarke Systeme für die Deckung des eigenen Energiebedarfs betrieben. Denn der Verkauf von Solarstrom rechnet sich.

Netzgekoppelte Photovoltaik-Anlagen speisen den vor Ort gesammelten Solarstrom direkt ins öffentliche Netz. Hausbesitzer, Hausverwaltungsgesellschaften oder Unternehmen verkaufen ihren selbst erzeugten Solarstrom an Energieversorgungsunternehmen. Sie werden so vom Stromverbraucher zum Energiepartner. Mit einer Anlagenleistung von einem Kilowatt können in Deutschland jährlich 700-1.000 Kilowattstunden sauberer Strom erzeugt werden. Das erspart der Natur die Belastung von über einer Tonne Kohlendioxid. Durch spezielle Förderprogramme erwirtschaften Solarstromanlage in vielen Regionen schon seit Jahren Gewinne für ihre Betreiber. Denn die Förderung für Solarenergie in Deutschland ist weltweit beispielhaft. Das Erneuerbare-Energie-Gesetz (EEG) garantiert die Vergütung des selbst erzeugten Stroms für die nächsten 20 Jahre.