Modulare mobile Anlagen für ein Solar- und Batteriespeicherprojekt in großer Höhe in Calama, Chile
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Hintergrund des Projekts
Der Solar- und Batteriespeicherstandort befand sich abseits der etablierten städtischen Dienstleistungen. Das Projektpersonal benötigte sichere Arbeitsplätze, zuverlässige Kommunikation, komfortable Ruhebereiche und geschützte Räume für empfindliche Überwachungsgeräte. Da sich das Standortprogramm im Laufe der Installation ändern konnte, musste die Anlage auch eine schrittweise Erweiterung ermöglichen, ohne den täglichen Betrieb zu unterbrechen.
Eine weitere Überlegung betraf die begrenzte Nutzungsdauer temporärer Einrichtungen auf einer einzigen Baustelle. Anstatt in Gebäude zu investieren, die nach der Inbetriebnahme verlassen oder abgerissen würden, wünschte sich der Kunde Module, die für ein anderes Solar-, Wind- oder Energiespeicherprojekt demontiert, transportiert und neu konfiguriert werden konnten.
Modulare Gebäudelösung
Die Anlage wurde in drei Funktionszonen unterteilt. Die erste Zone umfasste das Projektbüro, den Besprechungsraum, den Dokumentenraum und den Empfangsbereich der Mitarbeiter. In der zweiten Zone befanden sich der SCADA-Überwachungsraum, die Kommunikationsausrüstung, der Raum für die elektrische Unterstützung und das technische Lager. In der dritten Zone befanden sich Schlafräume, ein Essbereich, sanitäre Einrichtungen, eine Waschküche und ein Erste-Hilfe-Raum.
Die Büro- und Wohnmodule waren durch geschlossene Zirkulationsräume miteinander verbunden, um die direkte Exposition gegenüber Staub und starker ultravioletter Strahlung zu reduzieren. Die elektrischen Räume waren von den Schlaf- und Essbereichen getrennt angeordnet, und die Gerätelager verfügten über einen separaten Außeneingang, um zu verhindern, dass das Wartungspersonal Staub durch die besetzten Räume schleppte.
Ein modularer Aufbau ermöglichte es dem Auftragnehmer auch, später zusätzliche Büros oder Wohnräume hinzuzufügen. Neue Module konnten an reservierten Verbindungspunkten installiert werden, ohne dass größere Änderungen am ursprünglichen Tragwerkssystem oder an der internen Verkehrswege vorgenommen wurden.
Technische Spezifikationen
Für die Primärkonstruktion wurden geschweißte Stahlrahmen mit verschraubten Eckverbindungen verwendet. Die Bauteile wurden mit einem Korrosionsschutzbeschichtungssystem geschützt, das für den Transport, trockene Wüstenbedingungen und die wiederholte Montage geeignet war. Die endgültigen Stahldicken und Verbindungsdetails wurden anhand der Abmessungen der Module, der Transportlasten, der örtlichen Windverhältnisse und der projektspezifischen Strukturberechnungen bestimmt.
Für die Außenwände wurden isolierte Sandwichpaneele mit abgedichteten Fugen verwendet, um das Eindringen von Staub und die Wärmeübertragung zu begrenzen. Das Dach war mit einer Isolierung, einer wasserdichten Membran und reflektierenden Außenverkleidungen ausgestattet, um den Sonnenwärmegewinn zu reduzieren. Die Bodenbeläge waren mit einer Wärmeisolierung, feuchtigkeitsbeständigen Platten und langlebigen Oberflächen in handelsüblicher Qualität ausgestattet.
In bewohnten Räumen wurden Isolierverglasungen mit niedrigem Emissionsgrad verwendet, während ausgewählte Fenster mit hoher Sonneneinstrahlung mit Außenbeschattung versehen wurden. Tür- und Fensterdichtungen wurden ausgewählt, um die Luftdichtheit zu verbessern und das Eindringen von Feinstaub in Büros, Schlafräume und den Überwachungsbereich zu verhindern.
Integration elektrischer und erneuerbarer Energien
Während der Bauarbeiten erhielten die Gebäude Strom aus dem temporären Stromnetz des Projekts. Die Verteiler waren nach Funktionen unterteilt und mit getrennten Stromkreisen für Beleuchtung, Steckdosen, HLK-Geräte, Kommunikation, Brauchwarmwasser und technische Ausrüstung ausgestattet. Fehlerstromschutz, Überspannungsschutz und Erdungsanschlüsse wurden entsprechend der zugelassenen elektrischen Konstruktion eingebaut.
Der SCADA-Raum war mit speziellen Stromkreisen, Kabelführungsfächern und Platz ausgestattet, der für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung reserviert war. Das Kühlsystem war von der Klimaanlage der Unterkunft getrennt, sodass die Überwachungsgeräte die erforderliche Betriebsumgebung aufrechterhalten konnten, ohne dass in anderen Räumen unnötig Energie verbraucht wurde.
Um den Energieverbrauch im Betrieb zu senken, waren die modularen Gebäude mit LED-Beleuchtung, Anwesenheitssensoren in gemeinsam genutzten Räumen sowie mit Invertern betriebene Heiz- und Kühlgeräte ausgestattet. Eine für das Dach geeignete bauliche und elektrische Schnittstelle war ebenfalls für eine zusätzliche Photovoltaikanlage vorgesehen, die einer abschließenden Überprüfung der Windlast unterzogen wurde.
HVAC, Staubschutz und Innenraumkomfort
Die trockene Umgebung, die starke Sonneneinstrahlung und die erheblichen Temperaturschwankungen in Calama erforderten eine sorgfältig in Zonen aufgeteilte HVAC-Strategie. Unabhängige Inverter-Klimaanlagen ermöglichten es, besetzte Bereiche entsprechend dem tatsächlichen Bedarf zu steuern, anstatt die gesamte Anlage kontinuierlich zu klimatisieren.
Die Frischlufteinlässe waren mit austauschbaren Filtern ausgestattet, und häufig genutzte Eingänge wurden mit Eingangslobbys ausgestattet, um den Staub in der Luft zu reduzieren. In den SCADA- und Kommunikationsräumen, in denen aufgrund der ausgewählten Ausrüstung und Betriebsstrategie ein zusätzlicher Staubschutz erforderlich war, konnte eine Überdruckbelüftung angebracht werden.
Brandschutz und Betriebstrennung
Bei der Brandschutzplanung wurden Belegungsart, Evakuierungsabstand, Erkennung, Notbeleuchtung und die Trennung der Technikräume von den Wohnräumen berücksichtigt. Feuerlöscher und Alarmanlagen wurden entsprechend der endgültigen genehmigten Anordnung angeordnet, wobei die Fluchtwege direkt und deutlich erkennbar waren.
Die mobilen Gebäude enthielten keine Batteriezellen oder Energiespeicherregale. Die BESS-Container blieben in einer separat konstruierten und kontrollierten Zone. Diese Trennung verringerte die Gefährdung der bewohnten Gebäude durch elektrische und batteriebedingte Gefahren und ermöglichte es jeder Einrichtung, ihre eigenen Zugangskontroll- und Notfallmaßnahmen zu befolgen.
Herstellung und Qualitätskontrolle
Die meisten Bau-, Dämm-, Innenausbau-, Sanitär- und Elektroarbeiten wurden im Werk abgeschlossen. Die Qualitätsprüfungen umfassten die Rahmenabmessungen, das Aussehen der Schweißnähte, den Zustand der Beschichtung, die Verbindungen der Paneele, den Betrieb von Türen und Fenstern, den elektrischen Durchgang, den Druck der Leitungen und sichtbare Oberflächenfehler.
Vor dem Versand wurden die Verbindungspunkte entsprechend den Installationszeichnungen beschriftet. Lose Bauteile, Sanitärarmaturen und freiliegende Oberflächen wurden vor Vibrationen und Stößen geschützt. Die Module wurden nach ihrer Ankunft erneut überprüft, um vor dem endgültigen Anschluss und der Inbetriebnahme etwaige Transportschäden festzustellen.
Transport und Installation vor Ort
Die Module wurden unter Berücksichtigung der praktischen Einschränkungen für den Straßenverkehr konzipiert und in einer geplanten Reihenfolge geliefert, die dem Installationsplan entspricht. Während der Herstellung der Module wurden Fundamente und Netzanschlüsse vorbereitet, sodass die Produktion im Werk und die Arbeiten vor Ort parallel ablaufen konnten.
Nach der Positionierung per Kran wurden die Module ausgerichtet, mechanisch verbunden und an den Schnittstellen abgedichtet. Anschließend wurden die Elektro-, Wasser-, Entwässerungs- und Kommunikationssysteme angeschlossen und getestet. Dieser Ansatz schränkte die umfangreichen Bauarbeiten vor Ort ein und half dem Auftragnehmer, die nutzbaren Projekteinrichtungen früher einzurichten.
Ergebnisse des Projekts
Die modulare Lösung bot innerhalb von etwa zehn Wochen nach Bestätigung des Entwurfs eine Funktionsfläche von rund 468 m². Da bei der Ankunft der Gebäude die meisten internen Arbeiten abgeschlossen waren, verringerte das Bauunternehmen die Abhängigkeit von örtlichen Handwerksbetrieben und vermied einen langwierigen konventionellen Ausbauprozess am abgelegenen Standort.
Die fertiggestellte Anlage schuf eine klare betriebliche Grenze zwischen technischen Aktivitäten, Verwaltung und Wohnen des Personals. Außerdem verfügte der Kunde über eine Anlage, die erweitert, verlagert oder neu konfiguriert werden konnte, wenn Projekte im Bereich erneuerbarer Energien von der Errichtung in den langfristigen Betrieb übergingen.
Warum mobile Gebäude für Projekte im Bereich erneuerbarer Energien geeignet sind
Solarparks, Windparks, Wasserkraftbaustellen und Energiespeicherprojekte befinden sich häufig weit von der etablierten Infrastruktur entfernt. Mobile modulare Gebäude können Büros, Unterkünfte, Labore, Kontrollräume und Räume für Wartungsarbeiten bereitstellen, ohne dass jedes Bauteil vor Ort gefertigt werden muss.
Ihr größter Wert ist nicht auf die Baugeschwindigkeit beschränkt. Standardisierte Module können auch erweitert werden, wenn der Personalbestand zunimmt, reduziert werden, wenn ein Projekt in Betrieb genommen wird, oder an einen anderen Standort verlagert werden. Diese Flexibilität hilft Auftragnehmern im Bereich erneuerbarer Energien, die Anlagenauslastung über mehrere Projekte hinweg zu verbessern.
Häufig gestellte Fragen: Mobile Gebäude für Projekte im Bereich erneuerbarer Energien
1. Welche Arten von mobilen Gebäuden sind für einen Solarpark erforderlich?
Für einen Solarpark sind möglicherweise Büros, Besprechungsräume, Arbeiterunterkünfte, gastronomische Einrichtungen, Erste-Hilfe-Räume, Lagerhäuser, Wachhäuser, Testräume und SCADA-Überwachungsräume erforderlich. Die endgültige Konfiguration hängt von der Projektkapazität, der Anzahl der Mitarbeiter, der Baudauer und der Entfernung zu den örtlichen Diensten ab.
2. Kann ein modulares Gebäude als BESS-Kontrollraum genutzt werden?
Ja. Ein modulares Gebäude kann als BESS-Kontroll- oder Überwachungsraum dienen, wenn seine Struktur, Brandstrategie, elektrische Anlage, HLK, Staubschutz und Zugangskontrolle für die vorgesehene Ausrüstung ausgelegt sind. Batteriezellen und -schränke sollten in ihren separat konstruierten Gehäusen verbleiben, sofern das Gebäude nicht speziell für diesen Zweck entworfen und zugelassen wurde.
3. Wie schnell kann ein mobiles Camp für erneuerbare Energien installiert werden?
Ein kleines oder mittelgroßes modulares Camp kann oft schneller hergestellt und installiert werden als eine herkömmliche, vor Ort errichtete Anlage, da Fundamentarbeiten und Fabrikproduktion gleichzeitig stattfinden können. Der tatsächliche Zeitplan hängt von der technischen Genehmigung, der Anzahl der Module, der Materialverfügbarkeit, der Transportentfernung, der Zollabfertigung und der Einsatzbereitschaft vor Ort ab.
4. Wie werden mobile Gebäude vor Wüstenstaub geschützt?
Zu den Maßnahmen zur Staubbekämpfung können abgedichtete Wandfugen, hochwertige Tür- und Fensterdichtungen, gefilterte Frischlufteinlässe, Eingangsbereiche, weniger unkontrollierte Öffnungen und Überdruckbelüftung in empfindlichen Technikräumen gehören. Die Filterqualität und die Belüftungsstrategie sollten entsprechend den örtlichen Staubbedingungen und den Anforderungen an die Ausrüstung ausgewählt werden.
5. Können die Module nach Abschluss des Solarprojekts verlegt werden?
Ja. Der Umzug ist einer der Hauptvorteile von modularen Gebäuden mit Schraubtechnik. Vor der Wiederverwendung sollten die Module auf baulichen Zustand, Korrosion, Wasserdichtigkeit, elektrische Sicherheit und Transportschäden überprüft werden. Anschlüsse und interne Layouts können dann für das nächste Projekt angepasst werden.
6. Welche Informationen werden benötigt, um ein Angebot für ein modulares Gebäudeprojekt mit erneuerbaren Energien abzugeben?
Der Lieferant benötigt in der Regel den Projektstandort, die vorgesehene Nutzung, die benötigte Grundfläche, die Personalkapazität, den Raumplan, die Nutzungsdauer, Klimadaten, wind- und seismische Anforderungen, Erwartungen an die Brandschutzklasse, MEP-Anforderungen, Transportbedingungen, örtliche Vorschriften und den geplanten Liefertermin.
Fazit
Dieser Solar- und Batteriespeicherkoffer von Calama zeigt, wie modulare mobile Gebäude mehr bieten können als temporäre Unterkünfte. Mit entsprechender Tragwerksplanung, Wärmedämmung, Staubschutz, elektrischer Zoneneinteilung und Qualitätsmanagement im Werk können sie zu einer zuverlässigen Betriebsinfrastruktur für abgelegene Projekte im Bereich erneuerbarer Energien werden.
Für Entwickler und EPC-Auftragnehmer, die Solar-, Wind-, Wasserkraft- oder Energiespeicherprojekte planen, kann eine projektspezifische modulare Lösung die Arbeitsbelastung vor Ort reduzieren, eine schrittweise Erweiterung unterstützen und den langfristigen Wert temporärer Projektanlagen erhalten.