Nationale Klimaschutzinitiative · Förderkennzeichen: 67KSM0078
Klimaschutz, der die Region bewegt.
Solarenergie, Batteriegroßspeicher, Ladeinfrastruktur und nachhaltiger ÖPNV im ländlichen Raum
Solarenergie, Batteriegroßspeicher, Ladeinfrastruktur und nachhaltiger ÖPNV im ländlichen Raum
Das Land Rheinland-Pfalz und die Verbandsgemeinde Birkenfeld (VG-Birkenfeld) sind daran interessiert, den bisher erfolgreichen Weg des Umwelt-Campus Birkenfeld (UCB) fortzusetzen und den Campus als innovativen und autarken Standort für angewandte Forschung weiterzuentwickeln. Hierfür sind vor allem die großen PV-Potenziale und der bereits begonnene Ausbau von Solar-Carports eine wichtige Voraussetzung. Als Klimaschutz-Modellprojekt ist eine ganzjährige Versorgung des Standortes mit lokal produzierten erneuerbaren Energien geplant.
Das Klimaschutz Modellprojekt „Solar-Move" verfolgt daher die ganzheitliche Optimierung der Stromversorgung am Umwelt-Campus Birkenfeld. Im Kooperationsprojekt zur Sektorenkopplung soll durch die Zusammenarbeit der Verbandsgemeinde Birkenfeld (Mittelempfänger des NKI-Projekts) und dem Hochschulstandort Umwelt-Campus Birkenfeld (Nutzer der Liegenschaft und Pächter der von der NKI geförderten technischen Einrichtungen) Klimaschutz in der stationären und mobilen Stromverwendung erreicht werden.
Dabei steuert der Landesbetrieb Liegenschafts- und Baubetreuung Rheinland-Pfalz (LBB, Träger der Liegenschaft) zu diesem Vorhaben die Errichtung zahlreicher PV-Carports, einiger PV-Aufdachanlagen sowie einen Batteriespeicher bei (insgesamt ca. 870 kWp PV-Anlagen und ca. 800 kWh Batteriespeicher). Gleichzeitig erfolgt über den LBB ein Umbau der gesamten elektrotechnischen Infrastruktur (Mittelspannungsnetz, Transformatoren, Unterverteilungen), mit dem Ziel rechtlich und technisch gesehen eine Anlage zur „Betrieblichen Eigenversorgung" zu etablieren. Die Ausschreibungen hierzu sind bereits erfolgt, die Fachplanung ist derzeit in Bearbeitung und die Bauarbeiten der Carports haben im März 2026 begonnen.
Der Umwelt-Campus Birkenfeld liegt am „Eingangstor" zum Nationalpark Hunsrück Hochwald und an der Bahnlinie Frankfurt-Saarbrücken, weshalb der Standort auch für den ÖPNV in der Region strategisch wichtig ist. Derzeit wird die Nationalpark-Route durch Dieselbusse abgedeckt; ein Umstand, der durch die Hilfe des Klimaschutzmodellprojekts geändert werden soll.
Das Vorhaben des LBB und das beantragte Modellprojekt ergänzen sich dabei ideal. Durch die im NKI-Projekt geförderten Komponenten lassen sich die PV-Überschüsse im Zuge der Sektorenkopplung im regionalen ÖPNV nutzen, was insbesondere der bisher fossil betriebenen Nationalpark-Route zugutekommt (weniger CO₂ und Schadstoffe in besonders schützenswerten Bereichen).
Die beantragte Infrastruktur soll an das bereits etablierte Energiemanagementsystem des Umwelt-Campus angeschlossen werden. Das Energiemanagementsystem betreibt eine Form der hierarchischen Verwaltung des Zugriffs auf die Ressource „Stromleistung". Während beim Beladen von Elektro-Fahrzeugen dem Strom aus PV stets Vorrang vor Strom aus Campus-Residuallast eingeräumt wird und der Batteriespeicher erst als letzte Reserve genutzt wird, genießt der zusätzliche Batteriespeicher sofortigen Vorrang beim Wiederaufladen, sobald dafür wieder überschüssige bzw. verfügbare PV- oder Campus-Residuallast zur Verfügung steht. Hierbei wird ebenso dem PV-Strom Vorrang gewährt, um eine möglichst hohe Eigennutzung der umweltfreundlichen PV-Stromerzeugung zu ermöglichen.
Die Einbettung der neu geplanten PV-Anlagen, des neuen Batteriespeichers und der Ladeinfrastruktur in dieses System, ermöglicht eine maximale Nutzung des PV-Stroms vor-Ort und die Kopplung mit Mobilitätsanwendungen. Durch die Einbettung in das Energiemanagementsystem soll gezeigt werden, wie ein ländlicher Standort mit hoher Energieproduktion und hohen Spitzenlasten elektrischer Energie, unter Einbeziehung lokaler Potenziale, Energiebedarf und Mobilität klimaneutral gestalten kann.
Obwohl die derzeit durch den LBB in Umsetzung befindlichen PV-Solarcarports kein Teil des beantragten NKI-Vorhabens sind, sind sie aus systemischer Sicht dennoch von grundlegender Wichtigkeit für das Verständnis des beantragten Projektes. Durch die geplante Erweiterung der PV-Carports am UCB wird die Gesamtleistung der PV-Anlagen auf rund 1 MWp erhöht. Um kurzzeitige Schwankungen abzufedern, ist ein zusätzlicher Batteriespeicher mit rund 800 kWh geplant. Da der Solarstrom nur tagsüber zur Verfügung steht und starken Schwankungen unterliegt, ist die Zwischenspeicherung in Batterien ein geeignetes Mittel, um den Anteil des vom Campus verbrauchten Stromes zu maximieren.
Die im Folgenden aufgeführten und aus der NKI geförderten technischen Komponenten und Anlagen helfen dabei die Eigenstromnutzung weiter zu erhöhen und Überschüsse im Zuge der Sektorenkopplung in der Mobilität sinnvoll zu nutzen, um dadurch über 50.000 Liter Diesel pro Jahr (ca. 140 t CO₂eq./a) einzusparen.
Neben den technischen Komponenten (siehe nachfolgende Punkte) werden durch die bewilligten Mittel auch die Bau- und Baunebenkosten (Tiefbau, Leitungsbau, Herrichtung der Fahrspur etc.), Planungskosten und sonstige Kosten (Monitoring-Equipment, Öffentlichkeitsarbeit etc.) abgedeckt.
Die beantragte Ladeinfrastruktur ermöglicht dem ÖPNV-Betreiber zukünftig die Realisierung von annähernd Null-Emissions-ÖPNV auf der Nationalparklinie. Es ist angedacht die Busse sowohl tagsüber (Zwischenladungen aufgrund weiter Strecken im ländlichen Raum erforderlich) als auch nachts zu laden.
Um die angedachte „Nationalpark-Route" mit ca. 380 Fahrtkilometern täglich bedienen zu können, soll ein Bus mit einer Reichweite von mindestens 350 bis 500 km angeschafft werden (bei dem topographisch anspruchsvollen Streckenprofil im Nationalpark wird die tatsächlich erreichbare Reichweite eher niedriger ausfallen). Um die einfache Eingliederung in die Betriebsabläufe zu erreichen, ist ein einmaliges Zwischenladen am Tag das Ziel.
Der Batteriespeicher ist ein essenziell wichtiges Bindeglied, um die Sektorenkopplung zu ermöglichen. Die saisonalen und witterungsbedingten Schwankungen der Solarstromerzeugung machen eine Zwischenspeicherung des Solarstroms für Mobilitätszwecke unabdingbar.
Eine Überdachung der Ladestelle für Elektrobusse schützt die Ladeinfrastruktur vor Witterungseinflüssen wie Regen, Schnee und direkter Sonneneinstrahlung und erhöht dadurch die Betriebssicherheit sowie die Lebensdauer der technischen Komponenten. Gleichzeitig verbessert sie die Arbeitssicherheit und den Komfort für das Fahr- und Wartungspersonal während des An- und Absteckens der Ladeverbindungen.
Die Anlage soll im Süden des Umwelt-Campus realisiert werden. Die Verbandsgemeinde Birkenfeld ist Eigentümer der Fläche, zudem ist das B-Plan-Verfahren bereits abgeschlossen.
Durch die Nähe zu Solar-Carport und Batteriespeicher befinden sich auch alle für den Betrieb der Anlage benötigten technischen Leitungen in nächster Nähe. Dies reduziert die Erschließungskosten.
Die unmittelbar an der Campusallee gelegene Ladeinfrastruktur ist von der Autobahn und der Landstraße sehr gut zu erreichen. Zudem müssen Busse, welche die Ladesäule nutzen, nicht auf dem Gelände drehen, da der Campus zwei Ausfahrten zur Bundesstraße besitz und von einer Ringstraße umgeben ist. Dies ist auch bereits gängige Praxis beim konventionellen ÖPNV-Anschluss des Campus.
Am Standort befinden sich PV-Anlagen welche ab 2030 mit einer Leistung von 480 kWp aus der EEG-Förderung auslaufen. Auch der Strom aus diesen Anlagen kann dann über die Ladeinfrastruktur in der Mobilität genutzt werden.
Die technischen Ziele der Projektidee liegen in der Verknüpfung des hohen Solarpotenzials am Umwelt-Campus Birkenfeld mit dem Mobilitätssektor. Dadurch werden fünf Ziele anvisiert:
Höchstmögliche Energieautarkie des UCB
Schaffung eines Inkubators für Null-Emissions-Mobilität in der Nationalparkregion Hunsrück-Hochwald
Die Bereitstellung eines zusätzlichen lokal produzierten erneuerbaren Energieangebotes für den Fall einer zunehmenden nachhaltigen Mobilität (MIV) am Campus, die erklärtes Ziel der Hochschule ist
Demonstration und Monitoring eines funktionierenden Lastmanagements mit hohen Spitzenlasten bei der Produktion und beim Verbrauch von elektrischer Energie in Cross-Sector-Kopplung an einem Standort
Das beantragte Vorhaben am UCB wird als Blaupause für nachhaltige und energieautarke Hochschul- und Gewerbestandorte in ländlichen Räumen dienen.
PV-Anlagen
PV-Carports und Aufdachanlagen (LBB)
Batteriespeicher
Kapazität des stationären Speichers
Diesel eingespart
pro Jahr (ca. 140 t CO₂eq./a)
Vermiedener Netzbezug
pro Jahr (ca. 103 t CO₂eq./a)
Solarmodule Ladestellen-Überdachung
entspricht ca. 15 t CO₂eq./a
Gesamteinsparung
über die Wirkdauer von 10 Jahren
Der Nationalparkbus wird voraussichtlich ca. 105.000 km pro Jahr zurücklegen. Derzeit wird die Linie mit Dieselbussen bedient. Daher ist der vermiedene Einsatz von Dieselkraftstoff (bzw. dessen durch die Nutzung entstandene Emissionen) als direkte Emissionseinsparung dem Projekt zuzurechnen. Bei einem durchschnittlichen Verbrauch auf der Nationalpark-Route von ca. 50 Liter Diesel pro 100 km, kommt der Bus auf eine jährliche Einsparung von ca. 139 t CO₂eq/a bzw. einer Einsparung über die Wirkungsdauer (10 Jahre) von ca. 1.390 Tonnen CO₂eq.
Berechnungen und Simulationen zufolge können durch das Projekt etwa 201.000 kWh zugekaufter Netzstrom am UCB vermieden werden. Wird der derzeit gültige Emissionsfaktor für den Strommix (363 g/kWh) herangezogen, ergibt sich eine THG-Einsparung von rund 103 Tonnen pro Jahr. Die Solarmodule der Ladestellenüberdachung subsituieren weitere 38.000 kWh/a, was einer Einsparung von weiteren 15 t/a entspricht. Über die Wirkdauer von 10 Jahren ergeben sich somit THG-Einsparungen von ca. 1.180 Tonnen CO₂eq.
Über die Wirkdauer von 10 Jahren ergeben sich THG-Einsparungen von etwa 2.574 Tonnen CO₂.
Für die Projektumsetzung werden Zuschüsse im Rahmen der Förderung „Kommunale Klimaschutz-Modellprojekte" der Klimaschutzinitiative des BMUB über eine Laufzeit von drei Jahren beantragt. Unter der Voraussetzung einer Förderzusage ist der Beginn des Projektes im ersten Quartal 2026 geplant. Die Inbetriebnahme der Ladeinfrastruktur sowie des Linienbusses für die Nationalparkroute ist für Ende 2028 vorgesehen.
Nach Förderzusage: Planungsphase, Vergabeverfahren, Beauftragung der Gewerke.
Errichtung der PV-Anlagen (LBB), Installation des Batteriespeichers, Aufbau der Ladeinfrastruktur, Beschaffung des Elektrobusses.
Vollständige Inbetriebnahme aller Komponenten. Start des Messbetriebs und der öffentlichen Berichterstattung.
Parallelbetrieb, Monitoring, Öffentlichkeitsarbeit, Integration in Lehre und Projektstudien, Wissenstransfer und Konferenzbeiträge.
Das Projekt SolarMove wird gefördert durch die Nationale Klimaschutzinitiative (NKI) des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit im Rahmen der Kommunalrichtlinie.
Die Nationale Klimaschutzinitiative initiiert und fördert seit 2008 im Rahmen der Klimaschutzpolitik der Bundesregierung zahlreiche Projekte, die einen Beitrag zur Senkung der Treibhausgasemissionen leisten.
Ziel ist es, den Erfolg, aber auch die Hürden und Hemmnisse des Projektes nach außen zu tragen. Eine Übertragbarkeit kann nur durch Information und Transparenz erfolgen. Gleichzeitig wird auf Barrieren aufmerksam gemacht, um diesen entsprechend entgegenzuwirken. Hierzu werden besonders für die Zielgruppe Multiplikatoren und Experten problem- und lösungsorientierte Angebote geschaffen. Folgende Maßnahmen werden durchgeführt:
Durch den angewandten Forschungsschwerpunkt des Umwelt-Campus Birkenfeld steht der Standort an der Schwelle zwischen Forschung und Praxis. Die Hochschule ist durch seine bereits bekannte Stellung als grünster Campus Deutschlands ein oft besuchter und besichtigter Ort für nationale und internationale Besuchergruppen, vom Laien bis zum Fachmann, geworden. Durch die Einbeziehung des Vorhabens in die Lehre der Studierenden werden Erkenntnisse und Machbarkeit gelehrt und durch die Mobilität der Absolventinnen in die ganze Welt verteilt. Durch die exzellenten Netzwerke des Instituts für angewandtes Stoffstrommanagement sowie des Umwelt-Campus wird das Projekt als Best-Practice-Beispiel und Vorbild des Machbaren kommuniziert und verbreitet werden. Durch die breiten kommunalen Netzwerke, welche durch die umfangreichen kommunalen Beratungs- und Forschungstätigkeiten des IfaS entstanden sind, wird das Vorhaben auch bei potenziellen Umsetzern in Politik und Verwaltung ankommen. Durch die internationalen Forschungsnetzwerke wird das Projekt deutschlandweit und international durch Vorträge und Vorstellungen der angewandten Forschung zugänglich gemacht.
Die vielfältigen Aktivitäten der VG-Birkenfeld und das Ziel Null-Emissions-Verbandsgemeinde zu werden, haben die VG zu einem überregional bekannten Akteur werden lassen. Die dabei entstandenen Kommunikationsstrukturen und Netzwerke dienen der Verbreitung des Projektes und der Erhöhung der Strahlkraft im kommunalen Bereich.
Durch die Unterstützung des Landesbetriebs für Liegenschafts- und Baubetreuung wird das Projekt auch im Land Rheinland-Pfalz verstärkt wahrgenommen. Der LBB stellt als Verwaltungseinheit für die Landesliegenschaften in Rheinland-Pfalz den stärksten Multiplikator dar. Die durch die weitreichenden Kenntnisse zu allen landeseigenen Flächen und Liegenschaften sowie die personellen Kontakte zu den relevanten Ansprechpartnern entstehende enge Vernetzung des LBB ist für eine Übertragbarkeit in Rheinland-Pfalz die ideale Voraussetzung.
Durch den Nationalparkbus gelingt dem Projekt die Anbindung an den Tourismus und den Nationalpark Hunsrück Hochwald. Hierdurch wird das schon bearbeitete Themenfeld des „Null-Emissions-Tourismus" erweitert und an Besucher*innen aus ganz Deutschland sowie an die Bürger der Region weitergetragen.
Ralf Schäfer
Klimaschutzmanager
Verbandsgemeindeverwaltung Birkenfeld