DIE ANLAGE

Die Flächenbelegung der Solarmodule ist in der nachfolgenden Abbildung aufgeschlüsselt. Die Gesamtleistung der Photovoltaikanlage beträgt 25,5 kWP.

Kirche St. Bonifatius von Südosten mit Photovoltaikbelegung auf der Südseite des Daches und am Ostgiebel

Solarmodul, verspiegeltes Glas, abgeklebte Ableitungen, hinterklebt mit schwarzer Tetlarfolie

Technische Daten – Sunnyboy 3000

Eingangsgrößen

Empfohlene max. PV-Leistung	PPV	4100 Wp
Max. DC-Leistung	PDC, max	2770 W
Max. DC-Spannung	UDC, max	600 V
DC-Spannungsbereich, MPPT	UPV	268 V ... 600V
Max. DC-Eingangsstrom	IPV, max	12 A
DC-Spannungsrippel	USS	< 10%
Max. Stringanzahl (parallel)		3
DC-Trenneinrichtung		Multi-Contact-Steckverbinder
Thermisch überwachte Varistoren		ja
Erdschlussüberwachung		ja
Verpolungsschutz		ja

Ausgangsgrößen

Max. AC-Leistung		3000 W
AC-Nennleistung		2600 W
Klirrfaktor		< 4%
Arbeitsbereich Netzspannung	UAC	198 V - 251 V
programmierbar von		180 V - 265 V
Netzfrequenz	fAC	49,8 Hz - 50,2 Hz
Phasenverschiebungswinkel	Cos-Phi	0°
Kurzschlussfestigkeit		ja
Netzanschluss		AC-Steckverbinder

Wirkungsgrad

Max. Wirkungsgrad		95%
Euro-eta		93,6%

Leistungsaufnahme

Eigenverbrauch bei Betrieb		< 7 W
Eigenverbrauch im Nachtbetrieb		0,25 W

Normen

EMV		EN 50081,T.1 EN 50082,T.1
Netzrückwirkungen		EN 61000-3-2
Netzüberwachung		DIN VDE 126
Niederspannungsrichtlinie		EN 50178; EN 60146, Teil 1-1

Schutzart

nach DIN EN 60529

IP 65

Mechanische Größen

Breite		434 mm
Höhe		295 mm
Tiefe		214 mm
Gewicht		ca. 31 kg

Umgebungsbedingungen

Temperaturbereich		-25°C bis 65°C
Relative Luftfeuchtigkeit		0 ... 100%, Kl. 3K6

Technische Daten – Sunnyboy 2500

Eingangsgrößen

Empfohlene max. PV-Leistung	PPV	3450 Wp
Max. DC-Leistung	PDC, max	2375 W
Max. DC-Spannung	UDC, max	600 V
DC-Spannungsbereich, MPPT	UPV	600 V ... 224V
Max. DC-Eingangsstrom	IPV, max	12 A
DC-Spannungsrippel	USS	< 10%
Max. Stringanzahl (parallel)		3
DC-Trenneinrichtung		Multi-Contact-Steckverbinder
Thermisch überwachte Varistoren		ja
Erdschlussüberwachung		ja
Verpolungsschutz		ja

Ausgangsgrößen

Max. AC-Leistung		2500 W
AC-Nennleistung		2200 W
Klirrfaktor		< 4%
Arbeitsbereich Netzspannung	UAC	198 V - 251 V
programmierbar von		180 V - 265 V
Netzfrequenz	fAC	49,8 Hz - 50,2 Hz
Phasenverschiebungswinkel	Cos-Phi	0°
Kurzschlussfestigkeit		ja
Netzanschluss		AC-Steckverbinder

Wirkungsgrad

Max. Wirkungsgrad		94,1%
Euro-eta		93,2%

Leistungsaufnahme

Eigenverbrauch bei Betrieb		< 7 W
Eigenverbrauch im Nachtbetrieb		0,25 W

Normen

EMV		EN 50081,T.1 EN 50082,T.1
Netzrückwirkungen		EN 61000-3-2
Netzüberwachung		DIN VDE 126
Niederspannungsrichtlinie		EN 50178; EN 60146, Teil 1-1

Schutzart

nach DIN EN 60529

IP 65

Mechanische Größen

Breite		434 mm
Höhe		295 mm
Tiefe		214 mm
Gewicht		ca. 30 kg

Umgebungsbedingungen

Temperaturbereich		-25°C bis 60°C
Relative Luftfeuchtigkeit		0 ... 100%, Kl. 3K6

anhang 1 - Monitoring/Visualisierung

In dem Verbindungsbau zum Turm befindet sich eine Anzeigetafel, welche

über die aktuellen Meßdaten der Solaranlage informiert.

Auf der Anzeigetafel wird auf der oberen Anzeige der aktuelle Wert der Einstrahlungsleistung in W/m² und auf der darunterliegenden Anzeige wird die derzeitige Einspeiseleistung in kWh angezeigt. In der untersten, 6-stelligen Anzeige ist die seit Inbetriebnahme der Anlage erzeugte Energiemenge in kWh abzulesen.

Anzeigetafel von Süden

anhang 5 - Baubeschreibung

Einführung - Geschichte

Am 21.10.01 wurde das Kirchenschiff der St.-Bonifatiuskirche in Riethnordhausen eingeweiht. Der Neubau ersetzt das durch einen Brand vor 5 Jahren zerstörte Gotteshaus, von dem nur der Turm wieder aufgebaut wurde. (Planung und Bauleitung: Architekt Lindemann, Weimar).

Der Neubau ruht teilweise auf den Fundamenten des Vorgängergebäudes, der barocken Kirche. Archäologische Forschungen ergaben, daß es vor dieser bereits 2 Kirchbauten an dieser Stelle gegeben hat, deren Geschichte bis in das 10. Jahrhundert reicht, was eine Gründung durch Bonifatius denkbar erscheinen läßt. Vermutlich nach Beschädigungen des 30jährigen Krieges wurde 1734 das Kirchenschiff abgerissen und an den Turm des 15.Jh. ein neues Schiff nach Planung des Eisenacher herzoglichen Baumeisters Kretschmar errichtet. Dieses hatte über 1.000 Sitzplätze – die Kirchgemeinde hat heute ca. 500 Gemeindeglieder.

Das war der Grund, daß anstelle der anfänglichen Überlegung, das alte Schiff nach dem Brand wiederzuerrichten, die Einsicht kam, daß für die heutige Gemeinde auch ein zeitgemäßes Bauwerk sinnvoll wäre.

Planungsvorgaben der Kirchgemeinde für das Kirchenschiff

In den Vorgaben zum Verhandlungsverfahren hieß es:

Der Verlust wird zunehmend auch als eine Chance gesehen, neue Räume schaffen zu können, die den sich seit der Säkularisierung stark verändernden gemeinschaftlichen und individuellen Bedürfnissen besser gerecht werden.

Mit der Beibehaltung des bisherigen Standortes und der Entscheidung für den Wiederaufbau des Kirchturmes in seiner historischen Gestalt werden die Bezüge zur Tradition bewußt zum Ausdruck gebracht. ...

Drei verschiedene Raumgrößen mit Kapazitäten von 40, 100 und 200 Sitzplätzen erscheinen zur Durchführung der genannten Veranstaltungen ausreichend. Der "Hauptraum" mit 40 Sitzplätzen soll vorrangig für den sonntäglichen Gottesdienst genutzt werden. Zentrum dieses Raumes bilden ein raumprägendes Kreuz, der Taufstein und der Altar.

Durch Erweiterung des Hauptraumes mit anderen Räumen sollen die größeren Sitzkapazitäten additiv realisiert werden können und dabei eine räumliche Einheit bilden. Von allen Sitzplätzen aus muß das Zentrum mit Kreuz, Taufstein und Altar gut sichtbar sein. Der Zugang zum Zentrum soll über einen Mittelgang erfolgen.

Darüber hinaus sind Nebenräume erforderlich: Sakristei / Teeküche / Toiletten /Wirtschaftsraum / Garderobe evtl. im Foyer...
Der die Kirche umgebende Friedhof ist schon von alters her ein Ort, an dem Menschen Ruhe und Stille suchen und finden können. An allen Stellen des Friedhofsgeländes, selbst an den Hängen (außerhalb der jetzigen Friedhofsmauern) und im alten Kircheninnenraum, sind Grabstätten zu finden. Neuanpflanzungen in den letzten Jahren haben die Anhöhe (Kirche und Friedhof) für viele Anwohner auch zu einem Ort der Begegnung werden lassen, der er wohl auch in der Zukunft bleiben wird und bleiben soll. Umbettungen in größerem Umfang sind wegen des Kirchenbaus nicht vorgesehen.

Die Kirche im Zentrum des Friedhofs macht die Zusammengehörigkeit der Lebenden und Toten vor Gott ganz deutlich.

Planungsprozeß

Aufgrund eines Stegreifentwurfes in einem Verhandlungsverfahren wurde ein Weimarer Architekturbüro gefunden, das geeignet schien, die Wünsche der Kirchgemeinde zu erfüllen.

Einer Synthese aus dessen Planung für das Kirchenschiff und dem wiederaufgebautem Turm, der im Juni 1998 eingeweiht wurde, lehnten die Denkmalbehörden ab und verlangten stattdessen eine vollständige Rekonstruktion des Äußeren. Die ohnehin nicht einfache Aufgabe für die Kirchgemeinde wurde so noch schwieriger. Sie sah zunächst eine Hoffnung in der Trennung von den bis dahin planenden Architekten.

Die Kirchgemeinde beauftragte dann die Architekten Christoph Schwarzkopf (Erfurt) in Arbeitsgemeinschaft mit dem Münchner Architekten Walter Schinzel mit der Planung. Nach weiteren zähen Verhandlungen mit den Denkmalbehörden über die Möglichkeit eines Neubaues anstelle der Ruinenmauern des Schiffes, entschied der Gemeindekirchenrat, die Brandruine im Sommer 1999 abreißen zu lassen.

Der Neubau

Für den Neubau des Schiffes hatten wir die Vorgaben der Bauherrin und der Denkmalbehörden zu vereinbaren.

So entstand ein ruhiges Äußeres, obwohl das Innere überaus flexibel nutzbar sein wird: Dem Gottesdienstraum mit 40 Plätzen im Osten sind westlich drei Räume zuschaltbar, die auch untereinander, bis zu einem Saal mit 100 Plätzen, vereint werden können. Unter der Kirche waren die Fundamente von drei Vorgängerbauten zu erhalten, auf dem Dach eine Photovoltaikanlage zu integrieren.

Konstruktion

Das Fundament des barocken Vorgängerbaus wurde in die Frostschürze der Bodenplatte einbezogen. Die ziegelausgefachte Stahlkonstruktion der Außenwände erhielt außen eine Mineralfaserdämmung und eine Terrakottavorsatzschale mit Hinterlüftung. Die Dämmung ist auch über die Stahlkonstruktion des Daches weitergeführt. So befindet sich die gesamte Stahlkonstruktion vollständig im Warmen und ist Temperaturschwankungen nicht unmittelbar ausgesetzt.

Die Innenseite der Außenwände bildet eine Gipsfaserplattenschale, hinter der sich eine zweischalige Wandheizung verbirgt.

Große Metallfensterflächen geben den Räumen helles Licht.

Furnierte Mobilwände gestatten die flexible Nutzung der dem Gottesdienstraum angelagerten bzw. in ihn „hineingeschobenen“ Gemeinderäume.

Die Kirche schließt an den vorher wieder aufgebauten Turm mit einer gläsernen „Fuge“ an.

Grundriß und Innenraum

Die Kirche bildet im Grundriss ein Kreuz. Der „Ostarm“ des Kreuzes bildet den Gottesdienstraum mit 40 Plätzen. Das ähnlich einer Apsis nach außen gewölbte Fenster an der Ostseite ist nach einem Entwurf des Wernigeröder Künstlers Günther Grohs farbig verglast. Er schuf auch das Kreuz über dem Altar. Der romanische Taufstein, der um 1840 auf einem Riethnordhäuser Acker gefunden wurde, diente lange Zeit im Pfarrhof als Wasserbecken und wurde nun im Kirchenraum wieder aufgestellt. Altar, Pult und Untergestell des Taufsteins wurden nach Entwurf von Christoph Schwarzkopf gefertigt.

Im Norden und Süden befinden sich als „Kreuzarme“ jeweils ein Gemeinderaum. Diese können dem Kirchsaal nach Bedarf zugeschaltet werden. Der Raum in der Mitte des „Kreuzes“ kann durch Öffnen von Schiebewänden sowohl mit dem Gottesdienstraum im Osten als auch mit den Gemeinderäumen verbunden werden. Für größere Gottesdienste bilden alle vier Räume gemeinsam einen Kirchsaal für 200 Besucher.

Alle Räume werden vom westlich gelegenen Foyer erschlossen. Im Westen schließen an dieses Teeküche, Garderobe, Toiletten und der Zugang zum Erdgeschoß des Turmes an. Im Foyer gelangt man über zwei Treppen auf eine Brücke. Sie führt im Osten auf die Orgel- und Chorempore, im Westen zum Turm und zwei Lagerräumen.

Auf der Empore wurde jetzt eine Orgel der Waltershäuser Orgelbau GmbH eingebaut.

Dach und Photovoltaikanlage

Eines der Ziele war, mit dem Bau die Umwelt möglichst wenig zu beeinträchtigen. Vor allem wegen der kurzen Planungsfrist – der Vorentwurf entstand im Oktober 1999 – konnten nicht alle Träume in Erfüllung gehen. Realisiert wurde u.a. die Photovoltaikanlage, die am 12. August 2001 in Betrieb genommen wurde. Für die Kirche entwickelten wir gemeinsam mit der Errichterfirma, FEG GmbH Sömmerda und dem Büro Steinigeweg, Weimar, eine eigenständige Lösung, die in ihrem Erscheinungsbild auf das Schieferdach des Turmes abgestimmt ist. Es sollte aus denkmalpflegerischen und ästhetischen Gesichtspunkten vermieden werden, daß sich die Module der Photovoltaikanlage farblich von der auf dem Turm befindlichen Schiefedachdeckung unterscheiden.

Nachstehend sollen einige andere Beispiele im Vergleich zu der in Riednordhausen realisierten Anlage aufzeigen, wie schlecht unserer Einschätzung nach Photovoltaikmodule auf Dächern wirken können, wenn sie nicht auf das Umfeld abgestimmt werden.

Die Photovoltaikanlage in Riethnordhausen wurde auf der Südseite des Daches und am Ostgiebel ausgeführt. Um auf der Nordseite des Daches die gleiche optische Wirkung zu erzielen, wurde neben Verwendung identischer Glaselemente auch das gleiche Befestigungssystem benutzt.

Die eigens gefertigten Module bestehen aus fein genopptem Glas, auf das auf der Rückseite die monokristallinen Zellen auflaminiert sind. Die Ableitungen der Zellen sind schwarz abgeklebt. Die Glastafeln sind zudem mit anthrazitfarbener Tettlarfolie hinterklebt. So entstand eine matt glänzende Fläche, die sich dem Schiefer des Turmes sehr gut anpasst.

Absichtlich wurde darauf verzichtet, die Photovoltaikanlage gleichzeitig wasserführend auszubilden. So können defekte Module ausgetauscht werden, ohne die Funktion des Daches zu beeinträchtigen. Das Dach ist mehrschichtig ausgebildet: Auf die Stahlkonstruktion sind Baufurnierplatten geschraubt, hierauf befinden sich Dampfsperre und Mineralfaserdämmung mit Hinterlüftung. Die „Wetterhaut“ bildet eine Zinkblech-Leistendeckung. Deren Leisten dienen als Unterlage für die Halterungskonstruktion der Photovoltaikmodule – bzw. der Dummies auf der Nord- und Westseite des Daches. Die rahmenlosen Module wurden mit je 4 Halterungen auf der Unterkonstruktion verankert. Die Fugen zwischen den Modulen wurden sehr klein gehalten (max. 1,5 cm), um ein geschlossenes Erscheinungsbild der Dachfläche zu erzielen.

Die Photovoltaikanlage ist auf eine maximale Leistung von 25 kW ausgelegt. Sie erzeugt jährlich etwa 20.000 kWh Strom, der in das Netz eingespeist wird.

Die einschließlich erforderlicher Zusatzkonstruktionen etwa 600.000,- DM teure Anlage wurde mit Mitteln der Bundesstiftung Umwelt und des Landes Thüringen gefördert.

Außenanlagen

Die Außenanlagen wurden 2002 nach Angaben der Kirchgemeinde hergestellt.

Baukosten

Ohne den Wiederaufbau des Turmes, der nicht zu unserem Planungsauftrag gehörte, belaufen sich die Baukosten einschließlich Baunebenkosten auf 2 Millionen Euro.

anhang 5 - Architektenpläne

Abschlußbericht

Juni 2003