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Author: admin

Wie geht’s voran mit Italiens Sonnenstrom?

Italien, ein wunderschönes sonnenreiches Land, wird für seine vielen Sonnentage mit entsprechend hervorragenden Einstrahlungsleistungen von vielen Nordeuropäern beneidet. Daher bietet sich Italien für die Erzeugung von Sonnenstrom optimal an.

Nicht zu beneiden sind jedoch derzeit PV-Anlagenbesitzer und Betreiber in Italien, die durch teils rückwirkend geltende, staatliche Verordnungen ihre Renditen dahinschmelzen sehen. Bereits Ende 2014 hatte Italiens Regierung zu deren Ungunsten die bisherigen Konditionen für die Förderung von Anlagen mit einer Leistung von mehr als 200 Kilowatt über das „Conto Energia“ im Nachhinein negativ verändert.

Doch das ist nicht alles, nun möchte man auch noch eine zusätzliche jährliche Abgabe pro kWh installierter PV-Leistung  aus Photovoltaik-Anlagen erheben, die eine Förderung aus dem Conto Energia bekommen. Dies soll zwar abgestuft nach Anlagengröße geschehen, aber auch diese Maßnahmen blockieren verständlicherweise die Motivation vieler Anlagenbetreiber oder solcher, die es noch werden wollten, weiter in die PV-Technologie zu investieren. Für Investoren wird es zunehmend unrentabel.

Für viele sind diese Maßnahmen der Italienischen Regierung unverständlich, hat doch auch Italien den Energy Charter Treaty (ECT) unterzeichnet. Das ECT ist als eine Verordnung zu verstehen, um den Investitionsschutz für  ausländische Investoren zu gewährleisten.

Der Zubau von Neuanlagen geht zurück – was ist die Ursache?

Schauen wir uns die letzten Zahlen aus der Solarwirtschaft Italiens an so wird hier bereits ein Trend erkennbar. Im ersten Halbjahr 2016 hat es in Italien einen Zubau von alternativen Energien von 314 MW gegeben. Der Anteil an neuen PV-Anlagen daraus waren 195 MW, Tendenz fallend. Betrachtet man nun noch den Anteil der regenerativen Energien im Jahr 2016 an der nationalen Stromversorgung, so sind das zwar immerhin 25,4%, aber auch hier ist festzustellen: im Jahr 2014 waren es noch 35%. Der Anteil ist also um 9,6% innerhalb von zwei Jahren gesunken!

Die Performance der Bestandsanlagen geht zurück- was ist die Ursache?

In der Gesamtschau liefert uns das für den Photovoltaik-Markt in Italien ein durchwachsenes Bild. Trotz Zubau sinkt demnach der Anteil des erzeugten Solarstroms,  „Die gebauten Anlagen liefern also immer weniger Leistung, was bedeutet dass viele dieser Bestandsanlagen  kaputt sind“. Dies lässt vermuten, dass viele Anlagenbesitzer und Betreiber einfach nicht wissen dass ihre Anlagen im Laufe der Zeit notleidend werden. Eine Ursache ist, es mangelt an professioneller Überwachung und regelmäßiger Wartung.

Auswirkungen auf die Kalkulation und den ROI

PV-Anlagen sind auf eine sehr lange Betriebszeit hin geplant und entsprechend  sind auch die Finanzierungen angelegt. Wir sprechen also über Anlagegüter mit langen Abschreibungszeiten. Der Return-on-Invest dieser Anlagen wird sich also nur dadurch sicherstellen lassen, wenn diese Erzeugungsanlagen kontinuierlich auch die prognostizierten Energieerträge bringen.

Wie stellt man das sicher?

Italien ist wie andere Industrieländer Europas ein hochtechnisiertes Land. Die Akteure in den hier agierenden Volkswirtschaften kennen  sich bestens mit Aufbau- und Ablaufprozessen in Unternehmen und technischen Anlagen aus. Man hat Kraftwerke der alten Technologien und komplexe Industrieanlagen in den vergangenen Jahrzehnten gebaut und stets dafür gesorgt dass der Return-on-Invest positiv ist.

Um dies zu gewährleisten hat man bei jedem Investment in ein Projekt auch ein darauf abgestimmtes Servicekonzept zur Seite gestellt. Intelligente Ingenieur-Dienstleistungen und Services sorgen in Italien und in ganz Europa bis heute dafür, dass der Wirtschaftsmotor nicht ins Stottern kommt und kein „Sand im Getriebe“ die laufende Wertschöpfung hemmt.

Bewährte Konzepte – warum nicht auch in der Photovoltaik?
oder
Gefährliche Reaktionen auf die staatliche Renditekürzung

Übertragen wir diese positive Lernkurve nun einmal auf die Technologien der regenerativen Energien, mit besonderem Augenmerk auf die Photovoltaik.

Eine Photovoltaikanlage – ob klein oder groß – ist über den gesamten Betriebszeitraum extremen Umweltbedingungen ausgesetzt. Es wäre also nahe liegend, den Betrieb dieser Anlagentechnik sowohl durch regelmäßige Inspektion als auch durch kontinuierliche Überwachung am Leben zu erhalten.

Was aber derzeit bezogen auf PV-Anlagen auch in Italien zu beobachten ist, lässt eher das Gegenteil vermuten.

Fehlt es den Betreibern an der nötigen Sensibilität oder versucht man den geschmälerten Ertrag, der durch den bereits eingangs erörterten staatlichen Eingriff verursacht wird, durch eine Kostensenkung im Betrieb zu kompensieren. Übertragen auf andere Lebensumstände würde dies bedeuten, man versucht den Betrieb eines Autos nach gestiegenen Kraftstoffpreisen dadurch wieder rentabler zu gestalten, indem man dem Motor kein Öl mehr gibt. Jeder vernünftige Mensch kann sich vorstellen, wo das endet.

Der Preisverfall macht EPCs das Leben schwer

Im Jahr 2015 wurden die Wartungsvertragspreise für PV-Systeme um ca. 20-25% reduziert. Im Jahr 2016 nochmals um ca. 16%. Viele Wartungsunternehmen klagen dass der Kunde nur Verständnis für den Preis einer Videoüberwachung hat. Der Rest sollte am besten gar nichts kosten.

Aber genau dieser Rest – und darunter fallen auch Monitoring und die Wartung – sind immer wichtiger für älter werdende PV-Anlagen. Man kann das sehr gut, mit der im Jahr 2016 eingespeisten Energie bei den typischen PV-Größenkategorien erkennen:

  • Obwohl der jährliche Zubau aus dem Segment der Kleinanlagen unter 20kWp stammt , nimmt die Energieeinspeisung aus diesem Segment seit 2014 nicht zu.
  • Bei PV-Anlagen von 21-200kWp ist zu beobachten dass die Einspeisung zunimmt.
  • Und bei den PV-Kraftwerken von 200-1000kWp kommt es wiederum zu einer Abnahme der Einspeisung.

Daraus kann man erkennen, dass Kleinanlagen nicht überwacht werden und bei Großanlagen durch die Beitragskürzung seitens der GSE die Bereitschaft, ein angemessenes Servicebudget einzuplanen, nachlässt. Bei einigen Anlagenbetreibern ist vielleicht das Geld für eine professionelle Überwachung schon gar nicht mehr vorhanden, was zwangsläufig zu nicht festgestellten technischen Problemen und damit einer weiteren Erosion der Erträge führen wird. Eigentlich müsste man ja gegensteuern, es herrscht aber eine gewisse Ratlosigkeit.

Wie kommt man aus dieser Situation wieder heraus!?

Versachlichung hilft hier vielleicht einen Schritt weiter. Wer oder was sind die tatsächlichen Kostentreiber oder Ertragsminderer beim Anlagenbetrieb eines PV-Systems? Hier der Versuch diese einmal aufzulisten und nach Höhe der verursachten Kosten zu sortieren, wobei an Position 1 jene Posten stehen, die hohen Ertragsverlust und hohe Kosten bedeuten (Finanzierungskosten sind dabei nicht berücksichtigt).

  1. Anlagen- und Betriebsstörungen 70-80%, langanhaltend – unentdeckt
  2. Staatliche Verordnungen, Steuern, Gebühren, Abgaben etc. 15%
  3. Services, präventive Wartung, Personalkosten im Service 10%
  4. Monitoring und technische Betriebsführung 1-5%

Die Zufriedenheit des Anlagenbesitzers und sein angepeilter Return-on-Invest wird demnach überwiegend durch Punkt 1 beeinflusst,  ganz sicher aber nicht durch Punkt 4.

Staatlicher Einflussnahme kann man nicht ausweichen, was ist also zu tun?

Der Schlüssel zum Erfolg ist demnach Punkt 4,  intelligentes Monitoring in Kombination mit professioneller, technischer Betriebsführung. Dadurch kann Anlagen- und Betriebsstörungen so weit wie möglich vorgebeugt werden. Ausfallzeiten werden minimiert, Betriebszeiten erheblich verlängert und hohe Personalkosten für Reparatur und Wartung auf das unbedingt Nötige verringert.

In Summe kommt wieder das unterm Strich heraus was der Anlagenbesitzer und Betreiber sich immer gewünscht hat: ein rentables Investment.

Jedes PV-Investment profitiert von professionellem Monitoring

Jedem Anlagenbesitzer und Anlagenbetreiber eines PV-Systems ist daher dringend zu raten das Gespräch mit erfahrenen Profis zu suchen. Nutzen Sie deren Expertise und vertrödeln Sie nicht weitere Zeit, denn ihre Anlage ist zu wertvoll.

Die Sonne von gestern scheint eben nicht wieder. Ungenutzter Solarertrag, der durch unentdeckte Anlagenstörungen verursacht wird, kann sich über den gesamten Betriebszeitraum hin dramatisch fortentwickeln. Das muss nicht sein, handeln Sie!

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Solaranlagen reinigen (Teil 3) – Ertragseinbußen durch Verschmutzungen

Entscheidend dafür, ob eine PV-Anlage gereinigt werden sollte, ist letztendlich die Höhe der Ertragseinbußen, welche durch die Verschmutzungen verursacht werden. Bei Ertragseinbußen muss grundsätzlich entschieden werden, ob diese überhaupt vermieden werden können. Falls ja, ist es sinnvoll diese Maßnahmen zu ergreifen? Im Falle der Verschmutzung von PV-Modulen bedeutet es, dass der Betriebsführer die Leistungsverluste durch die Verunreinigungen quantitativ beurteilen muss, um eine Entscheidung fällen zu können wann die Modulreinigung einen wirtschaftlichen Nutzen hat.

Ertragseinbußen durch Verschmutzungen

Voraussetzung, um Ertragseinbußen überhaupt zu erkennen ist eine entsprechende Monitoring-Software. Diese visualisiert die gesammelten Daten einer PV-Anlage und analysiert sie im besten Fall auch.

Die Schwierigkeit beim Erkennen und Beurteilen von Ertragseinbußen liegt darin, eine geeignete Referenz zu bilden. Mögliche Referenzerträge können beispielsweise durch benachbarte PV-Anlagen, einzelne Modulfelder innerhalb einer Anlage oder Einstrahlungssensoren bestimmt werden. Das folgende Beispiel zeigt, wie Ertragseinbußen durch den Vergleich einzelner Modulfelder innerhalb einer PV-Anlage und mit Hilfe einer benachbarten Anlage abgeschätzt werden können.

Beispiel: Analyse von Ertragseinbußen durch Verschmutzung einer PV-Anlage

Sehen wir uns die gesamte Problematik einmal anhand eines realistischen Beispiels an. Die folgende PV-Anlage ist seit dem 26.06.2012 in Betrieb, es liegen für diese Analyse Messdaten ab dem 16.07.12 vor. Die PV-Felder wurden am 19.05.2016 gereinigt. Diese Analyse hat das Ziel den Ertragsverlust durch die Verunreinigung der PV-Module von Inbetriebnahme bis zum 02.06.2016 abzuschätzen.

Anlagendaten

Nennleistung: 147.6kWp
Modultyp: Poly-Kristallin 240Wp
WR Belegung: 23/23/22 Module in Reihe auf einen MPP-Tracker (insgesamt 3 MPP-Tracker pro WR)
Ausrichtung: 180°
Neigung: 20°

Umgebungsbedingungen

Die Anlage ist auf zwei Gebäude/Dächer aufgeteilt. Eines der Gebäude ist ein Rinderstall mit einer Lüftung am First, das zweite Gebäude ist ein Lager (Heu etc.) ohne Lüftung am Dach.

Fehlerbild der Verschmutzung

Die Verschmutzungen auf den PV-Modulen sind sehr ungleichmäßig über die Modulfelder verteilt. Dies zeigen die DC-Stromverläufe der Strings im Vergleich Anlage im Neuzustand (Abbildung 1) und nach 4 Jahren (Abbildung 2) bei etwa gleichen Einstrahlungsbedingungen.

Abbildung 1: Stromverlauf ca. ein Monat nach Errichtung der Anlage im Juli 2012.
Abbildung 1: Stromverlauf ca. ein Monat nach Errichtung der Anlage im Juli 2012.
Abbildung 2: Stromverlauf am 06.05.2016, also knapp vier Jahre nach Errichtung.
Abbildung 2: Stromverlauf am 06.05.2016, also knapp vier Jahre nach Errichtung.
Abbildung 3: Stromverlauf am 21.05.2016 (nach der Reinigung).
Abbildung 3: Stromverlauf am 21.05.2016 (nach der Reinigung).

Die Abbildung 1 zeigt, dass die DC Ströme der PV-Felder kurz nach der Inbetriebnahme noch praktisch identisch verlaufen. Nach ca. vier Jahren Betrieb liegen die maximalen DC-Stromwerte der PV-Felder an einem „Clear Sky“-Tag bis zu 5,18 Ampere auseinander (Abbildung 2). In Abbildung 3 sind die Stromverläufe der Strings nach der Reinigung zu sehen. Es wird deutlich, dass die Reinigung eine große Auswirkung auf die Stromverläufe hatte. Ersichtlich wird allerdings auch, dass nach der Reinigung immer noch deutliche Abweichungen bei den Stromverläufen zu erkennen sind. Daraus kann man schließen, dass die Verschmutzungen die Hauptursache für die Ertragsminderung ist, jedoch überlagernde Schäden an den Modulen erst nach der Reinigung sichtbar werden. Jetzt kann man gezielt die relevanten Strings mit einer I-V-Messung auf Schäden untersuchen.

Referenz

Als Referenz verwenden wir in dieser Analyse ein Modulfeld der Anlage selbst(PV-Feld A), bei dem die geringste Veränderung durch die Reinigung festgestellt werden konnte. Zum Vergleich wurden als zweite Referenz die Ertragsdaten einer benachbarten PV-Anlage herangezogen.

Abbildung 4: Spezifische Leistung am 07.05.16 (rot = PV-Feld A; gelb = benachbarte PV-Anlage)
Abbildung 4: Spezifische Leistung am 07.05.16 (rot = PV-Feld A; gelb = benachbarte PV-Anlage)
Abbildung 5: Spezifische Leistung am 21.05.16 (rot = PV-Feld A; gelb = benachbarte PV-Anlage)
Abbildung 5: Spezifische Leistung am 21.05.16 (rot = PV-Feld A; gelb = benachbarte PV-Anlage)

Die Abbildungen 4 und 5 zeigen, dass die Reinigung sich auch auf PV-Feld A positiv ausgewirkt hat. Daher ist die Analyse unter Verwendung der Referenz stets konservativ und es kann von noch größeren Ertragseinbußen durch die Verschmutzung ausgegangen werden.

Analyse der tatsächlichen Ertragseinbußen durch Verschmutzungen

Die Analyse mit Hilfe der Referenz aus PV-Feld A gestaltet sich relativ einfach, ist aber ausreichend um eine Abschätzung der Ertragsverluste zu ermitteln. Um die Auswirkungen der Verschmutzungen näher zu betrachten und die Auswirkungen besser verstehen zu können sind allerdings weitere Analysen erforderlich.

Da alle Module die gleiche Ausrichtung und Neigung besitzen und keine Gegenstände an den Dächern und in der Umgebung eine Verschattung verursachen sollten alle PV-Felder den gleichen Ertrag liefern.

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Abbildung 6 bestätigt diese These. Alle PV-Felder zeigen kurz nach der Inbetriebnahme einen praktisch identischen, spezifischen Leistungsverlauf.

Für den Sollertrag muss der Ertrag von PV-Feld A nur auf die gesamte Anlagengröße umgerechnet werden. Es werden dabei alle vorhanden Daten ab dem 16.07.12 bis zum 02.06.16 verwendet.

Solaranlagen reinigen (Teil 3) – Ertragseinbußen durch Verschmutzungen

Der Gesamtertrag der Anlage war in diesem Zeitraum 557.491,78 kWh. Man muss aber berücksichtigen, dass ein PV-Feld  seit dem 26.05.2014 ausfällt (PV-Feld B). Der Ertragsverlust durch den Ausfall wird wie folgt abgeschätzt. Als Referenz für PV-Feld B wird PV-Feld C herangezogen. Um den Ertrag exakter abzuschätzen, haben wir die Abweichung zwischen den Erträgen der beiden PV-Felder in den Jahren vor dem Ausfall berücksichtigt.

Ertragsverlust verursacht durch den Ausfall von PV-Feld B:

Solaranlagen reinigen (Teil 3) – Ertragseinbußen durch Verschmutzungen

Der Verlust durch die Verschmutzung, berechnet sich demnach wie folgt:

Solaranlagen reinigen (Teil 3) – Ertragseinbußen durch Verschmutzungen

Der Verlust beträgt ca. 9.3 % des Sollertrags – und dies bereits vier Jahre nach Inbetriebnahme. Dies entspricht bei einer Einspeisevergütung von 0,1618  €, in dem Zeitraum vom 16.07.12 bis zum 02.06.16, einem Verlust von 9.460,35€!

Dieses Beispiel zeigt, dass Sie die durch Verschmutzung verursachten Verluste mit relativ wenig Aufwand abschätzen können. Bei dieser Analyse kann zwar nicht ausgeschlossen werden, dass auch andere Faktoren wie beispielsweise die Alterung der Zellen ihren Anteil am Ertragsverlust haben, aber durch die Analyse vor und nach der Reinigung wird deutlich wie groß der Einfluss der Reinigung war.

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Smart Monitor 3.0 – die moderne Überwachung von Energieanlagen

Mit dieser neu entwickelten Applikation bietet die smartblue AG vielen Besitzern von PV-Systemen oder Asset- und Fonds-Managern eine sehr übersichtliche Bedieneroberfläche.

Hat sich der Smart Monitor 3.0 Nutzer mit seinen Zugangsdaten eingeloggt sieht er sofort die wichtigsten Summen und Kennzahlen seines Portfolios,  schnell und übersichtlich, alles  auf einen Blick.

Neben dem Energieertrag seines gesamten Anlagenportfolios bisher und im laufenden Kalenderjahr erhält er Informationen über die weitere Energieprognose, den bisherigen Umweltbeitrag betreffend CO2-Vermeidung und den bisherigen wirtschaftlichen Ertrag des Anlagenportfolios in  Euro.

Wünscht er nun Detailinfos zu Einzelanlagen, so bietet ihm der SM 3.0 durch seine intuitive Bedienoberfläche auch hier Einblicke in die wichtigsten Kennzahlen und Trends.

Hat beispielsweise eine seiner PV-Anlagen ein sogenanntes „Serviceticket“ erzeugt, vom einfachen Hinweis über Warnmeldungen bis zu ertragsrelevanten Fehlermeldungen, wird ihn der SM3.0 sofort darüber in Kenntnis setzen.

Immer häufiger werden PV Systeme innerhalb des Anlagenportfolios mit Batterien betrieben. Der SM 3.0 zeigt dem Nutzer rasch die jeweilige Autarkie des betreffenden  Einzelsystems  in % an.

In der Regel vertraut der Anlagenbesitzer seine PV Systeme einem professionellen Serviceunternehmen zur Überwachung und  technischen Betriebsführung an. Er will dadurch  einen langfristig stabilen Anlagenbetrieb und den Return-of-Invest sicherstellen. Trotzdem wird er daran Interesse haben, welchen Servicestand und Serviceworkflow seine PV-Systeme  gerade haben. Auch hier gibt ihm der Smart Monitor 3.0 rasch Informationen und die Reaktionszeiten und Services seines Dienstleisters sind zu jeder Ereignismeldung nachvollziehbar.

Ein weiterer  Vorteil für Nutzer des  Smart Monitor 3.0 besteht darin, dass er für seinen Login quasi jedes seiner üblichen Endgeräte nutzen kann, ob er nun  iPad, iPhone oder andere Tablets und Smartphones mit Android-Betriebssystem nutzt, der SM 3.0 passt seine übersichtliche Anzeige jeder unterschiedlichen Displaygröße automatisch an.

Weitere Informationen zum Smart Monitor 3.0 erhalten Sie in der Produktbroschüre sowie der Liste mit kompatiblen Datenloggern. Oder Sie kontaktieren unseren Vertrieb und lassen sich den Smart Monitor gleich im Live-Einsatz vorstellen!

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Solaranlagen reinigen (Teil 2) – Die verschiedenen Reinigungstechniken

Auf dem PV-Reinigungsmarkt werden viele unterschiedliche Verfahren zur Reinigung von PV-Modulen angeboten. Welches Reinigungssystem Sie dabei wählen sollten, ist unter anderem von den Gegebenheiten vor Ort, der Anlagengröße, dem Modul-Typ und dem Verschmutzungsgrad abhängig. In diesem Artikel stellen wir Ihnen die am häufigsten angewandten Reinigungstechniken vor und geben Hinweise, worauf Sie in jedem Fall achten müssen.

Verschiedene Reinigungstechniken

1. Reinigung mit Bürste und Teleskopstange

Die Reinigung mit Bürste und Teleskopstange ist die am weitesten verbreitete Methode zur Reinigung von Photovoltaikmodulen. Besonders bei gut zugänglichen PV-Anlagen auf Hausdächern oder Viehställen findet diese Methode Anwendung. Das Wasser wird über die Teleskopstange nach oben auf das Modulfeld geführt und mittels Düsen auf die Module gesprüht. Bei rotierenden Bürsten dient der Wasserdruck gleichzeitig noch dazu die Bürsten anzutreiben.

2. Reinigung vom First

Eine weitere Methode zur Reinigung von Aufdachanlagen ist die Reinigung vom Dach aus. Dazu wird in der Regel eine rotierende Bürste mit einem Seil vom First aus heruntergelassen. Besonders bei größeren Dachanlagen findet dieses Verfahren häufig Einsatz.

3. Reinigungsroboter

Für größere Photovoltaik-Anlagen oder Solarparks in abgelegenen Regionen sind Reinigungsroboter interessant. Die Systeme laufen meist über Schienen und fahren automatisiert die Modulfelder ab. Es gibt sogar Systeme, die ohne Wasser reinigen. Besonders für wasserarme Regionen ist dies sehr interessant. Andere Systeme starten die Reinigung mit Hilfe von Sensoren sobald es zu regnen beginnt. Ob die Installation eines fest integrierten Reinigungssystems technisch umsetzbar und wirtschaftlich sinnvoll ist, sollten Sie mit der technischen Betriebsführung sorgfältig prüfen. Beim Einsatz von Reinigungsrobotern sollte unbedingt darauf geachtet werden, dass die verwendeten PV-Module dafür zertifiziert sind. Der Reinigungsvorgang kann im Laufe der Zeit die Oberfläche der Module beschädigen und damit Ertragseinbußen verursachen.

4. Selbst reinigen

Eine oft wiederkehrende Frage ist, ob es auch möglich ist eine PV-Anlage selbst zu reinigen. Es ist theoretisch zwar möglich, allerdings ist dies mit großem Aufwand verbunden. Erstens müssen bei der Reinigung einige Regeln eingehalten werden. Eine intensive Auseinandersetzung mit der Thematik ist also in jedem Fall Voraussetzung. Zweitens ist es wirtschaftlich gesehen in den meisten Fällen nicht sinnvoll eine Anlage selbst zu reinigen, denn die Anschaffung der Reinigungssysteme ist sehr kostenintensiv. Außerdem bleibt ein Restrisiko die Anlage zu beschädigen oder im schlimmsten Fall selbst dabei zu schaden zu kommen.

Wichtigste Hinweise

  • Sie dürfen keine gewöhnlichen Reinigungsmittel verwenden. Es besteht die Gefahr, dass die Moduloberfläche oder Dichtungen der Module Schaden erleiden.
  • Um Ablagerungen zu vermeiden, sollten Sie entmineralisiertes Wasser verwenden. Die Rückstände von Kalk können wieder zu Ertragsminderungen führen.
  • Nur speziell entwickelte Reinigungsbürsten dürfen Verwendung finden. Harte oder spitze Gegenstände können zu Beschädigungen führen.
  • Sie dürfen die PV-Anlage unter keinen Umständen betreten, es besteht sonst große Gefahr für den Menschen und die Anlage.
  • Sie sollten von oben nach unten arbeiten.
  • Die Hinweise zur Reinigung des Modulherstellers müssen berücksichtigt werden.
  • Die PV-Anlage muss vor der Reinigung auf freiliegende Kabel und defekte Module geprüft werden. Es besteht besonders bei Nässe die Gefahr, einen Stromschlag zu bekommen.
  • Die Reinigung sollte früh morgens oder am späten Abend durchgeführt werden, dies gilt besonders für heiße Regionen.
  • Es ist wichtig, den maximal zugelassen Wasserdruck (Modul Montageanleitung) zu beachten.

Wer sich dafür entscheidet seine Anlage von einer Photovoltaik-Reinigungsfirma reinigen zu lassen, sollte neben dem Preis auch auf das angewandte Verfahren achten. Denn wie die Liste der wichtigsten Hinweise zeigt, gibt es vielen Faktoren, die Sie bei einer Reinigung beachten müssen.

Im nächsten Artikel, der Serie „Solaranlagen reinigen“, stellen wir Ihnen verschiedene Möglichkeiten vor, um Ertragseinbußen mit Hilfe von PV-Monitoring zu erkennen und zu bewerten.


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Solaranlagen reinigen (Teil 1) – Ursachen und Folgen von Verschmutzungen

Es gibt einige Studien über die Verschmutzung von PV-Anlagen in südlichen Regionen mit sehr geringem Niederschlag. Doch es gibt viele Ursachen für Verschmutzungen und oftmals ist eine vollständige Selbstreinigung durch Regen, auch in Regionen mit höherem Niederschlag, nicht gegeben. Der Effekt der Selbstreinigung hängt stark von der Neigung der Solarmodule ab. Je kleiner der Neigungswinkel wird, umso geringer wird der Effekt. Auch der Modulaufbau spielt eine Rolle. Bei rahmenlosen Modulen kann das Wasser besser abfließen und somit entstehen weniger Ablagerungen auf den Modulen. Auch ob die Module horizontal oder vertikal montiert sind, spielt eine Rolle, da das Wasser auf horizontalen Modulen einen geringeren Weg zurück legt und die Kante, an der sich das Wasser sammelt, wesentlich größer ist.

Folgend sollen die Einflussfaktoren und die häufigsten Ursachen von Verschmutzungen vorgestellt werden.

Einflussfaktoren

• Standort
• Material der Module (Beschaffenheit der Glasoberfläche)
• Rahmen
• Neigung
• Niederschlag
• Montageart
• Randabstand zwischen Zellen und Rahmen

Häufige Ursachen für die Verschmutzung

• Laub und Blüten von Bäumen
• Pollen und Samen von Gräsern
• Ruß aus Kaminen
• Pflanzen wie Flechten, Algen und Moose an Dichtungen und auf dem Glas der Module
• Insekten
• Vogelkot
• Staub (besonders in Industriegebieten oder Landwirtschaft)
• Stallentlüftungen (Firstlüftungen)

Trifft eine oder mehrere der genannten Ursachen auf eine PV-Anlage zu, sollte diese auf jeden Fall auf Verschmutzungen überprüft werden. Dies bedeutet sowohl eine visuelle Kontrolle der Module wie auch eine stetige Überwachung der Energieerträge mit Hilfe einer Monitoring-Software. Erst nach einer Anlagenkontrolle sollte der Betriebsführer entschieden, ob eine Reinigung der PV-Anlage erforderlich ist.

Folgen von Verschmutzungen

Die Folgen von Verschmutzungen sind in erster Linie Ertragsminderungen. In speziellen Fällen kann es aber sogar zu irreversiblen Schäden an den Modulen kommen, die auch nicht mit einer Modulreinigung wieder behoben werden können.

Verschmutzungsarten

Es gibt viele Ursachen und Arten von Verschmutzungen auf PV-Modulen. Werden die technischen Auswirkungen betrachtet, muss allerdings nur zwischen gleichmäßigen und punktuellen Verschmutzungsarten unterschieden werden.

Gleichmäßige Verschmutzung

Bei Verschmutzungen wie z.B. Staub, sind alle Zellen eines Moduls in der Regel gleichermaßen von der Verschmutzung betroffen. Dies ist gleich zu setzen mit einer Verminderung der Sonneneinstrahlung. Aufgrund der Tatsache, dass die Spannungsabhängigkeit bei geringen Einstrahlungsänderungen zu vernachlässigen ist, kann der Grad der Verschmutzung direkt über den Kurzschlussstrom ermittelt werden. Dabei wird aber auch gleich folgende Problematik deutlich: der Unterschied zwischen einer Verminderung der Einstrahlung und einer Verschmutzung ist alleine durch die Betrachtung der U-I Kennlinie nicht zu erkennen. Es bedarf also immer einer Referenz, um gleichmäßige Verschmutzungen zu erkennen und zu bewerten.

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PV-Anlage auf einem Viehhof: die Module waren gleichmäßig mit Staub bedeckt. Die Zellen im vorderen Bereich sind bereits gereinigt.

Punktuelle Verschmutzung

Punktuelle Verunreinigungen wie z.B. Vogelkot haben die gleichen Auswirkungen wie Teilverschattungen. Diese haben keine Auswirkungen auf den Kurzschlussstrom, die U-I Kennlinie wird allerdings einen Knick aufweisen. Hintergrund ist, dass in kristallinen Modulen Bypass-Dioden verbaut sind (in der Regel 3 Stück bei 60 Zellen) um die Solar-Zellen zu schützen. Die Erfahrung im operativen Monitoring und bei der Wartung im Feld hat gezeigt, dass die einzelnen Strings einer PV-Anlage in den meisten Fällen der Verschmutzung unterschiedlich stark ausgesetzt sind.

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Mit Vogelkot punktuell verschmutzte PV-Module.

Während einige Abschnitte des gesamten Modulfeldes sehr sauber sind, sind andere stark verschmutzt. Ein gutes Beispiel sind Anlagen auf Viehställen mit Firstlüftung. Die oberste Modulreihe ist der Verschmutzung mit Abstand am stärksten ausgesetzt. Dem entsprechend werden die Strings in der Nähe der Lüftung auch die stärkste Ertragsminderung durch Verschmutzung erfahren. Der Vorteil von solch einer ungleichmäßigen Verteilung der Verschmutzung auf dem Modulfeld ist, dass diese Verschmutzungen in der Anlagenüberwachung wesentlich einfacher zu erkennen sind, als wenn der Schmutz über alle Module gleichmäßig verteilt ist. Werden die Abweichungen der Energieerträge einzelner Strings zu groß, kann dies automatisiert von einer Fehlererkennung erkannt werden.

Im Detail werden wir dies noch im dritten Teil „Solaranlage reinigen – Ertragseinbußen durch Verschmutzungen“ in dieser Artikelserie beschreiben.

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Serie: Solaranlagen reinigen

Um die gewünschte Rendite mit einer Photovoltaikanlage zu erzielen, ist es wichtig die Erträge der Anlage stets im Blick zu haben. Besonders Ertragsminderungen sind schwierig zu erkennen und werden oft übersehen. Daher sollten Sie Ihre Solaranlagen regelmäßig reinigen.

Solaranlagen reinigen zahlt sich aus

Eine Ursache für Ertragsminderungen können Pflanzenbewuchs oder Verschmutzungen auf den PV- Modulen sein. Aus diesem Grund diskutieren Anlagenbesitzer, Betriebsführer und Experten immer wieder über die Frage: „Müssen wir Photovoltaikanlagen reinigen oder nicht“? In einem Punkt sind sich jedoch alle einig: diese Frage lässt sich nicht allgemein beantworten, sondern muss individuell für jede Photovoltaikanlage auf’s neue gestellt werden. Doch nach welchen Kriterien geht man vor? Wer kann bei dieser Entscheidung helfen? Von wem lässt man eine Photovoltaikanlage reinigen? Was kostet die Reinigung einer Photovoltaikanlage? Und was gibt es überhaupt für Reinigungsmethoden?

In der Serie „Solaranlagen reinigen“ beantworten wir diese und weitere Fragen zum Thema PV-Reinigung. Die Artikel sollen Ihnen dabei helfen die Entscheidung für oder gegen eine Reinigung anhand bewährter Verfahren zu erleichtern.

Die wichtigsten Fragen zum Thema “Solaranlagen reinigen”

Teil 1 – Ursachen und Folgen

Der erste Teil der Serie „Ursache für Verschmutzungen auf PV-Modulen und ihre Folgen“ soll einen Überblick über die Ursachen und Folgen der Verschmutzungen schaffen und dadurch Anlagenbetreibern helfen die Gegebenheiten der eigenen PV-Anlage einstufen zu können.

Teil 2 – Modulreinigung

Im zweiten Teil „Modulreinigung: Die verschiedenen Reinigungstechniken“ wird es einen Überblick über die von Reinigungsfirmen angeboten Methoden geben sowie auch Hilfestellung um die beste Lösung für die eigene Solar-Anlage zu finden.    

Teil 3 – Ertragseinbußen

Wer sich für die Reinigung seiner PV-Anlage entscheidet, sollte darüber nachdenken die Ergebnisse auch zu überprüfen oder prüfen zu lassen. Denn nur anhand einer Sichtprüfung der PV-Module lassen sich die Ertragseinbußen durch Verschmutzung kaum abschätzen. Der dritte Teil beschäftigt sich deshalb mit diesem dem Thema.

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