Lange Lebensdauer von Solarmodulen: Wartung und Pflege

10/09/2021

Lange Lebensdauer von Solarmodulen: Wartung und Pflege

Haben Sie Solarmodule gekauft? Haben Sie eine Garantie von 25 bis 30 Jahren darauf? Haben Sie sie angeschlossen, sich entspannt zurückgelehnt und sich darauf eingestellt, dass Sie diese Jahre damit verbringen werden, niedrige Stromrechnungen zu bezahlen oder sogar einen Gewinn zu erzielen? Sie haben das Richtige getan. Jedoch müssen die Solarmodule gepflegt werden, wenn sie ein Leben lang halten und reibungslos funktionieren sollen. Wie bei einem Auto sorgt eine regelmäßige Wartung der Module nicht nur dafür, dass Ihr Solarkraftwerk während seiner gesamten Lebensdauer effizient und sicher arbeitet, sondern sie verlängert auch seine Lebensdauer erheblich.

Warum Wartung unerlässlich ist

Die in Marketingtexten häufig zu findende Aussage, dass die Solartechnik eine Technologie „zum Einstellen und Vergessen“ ist, trifft leider noch nicht zu. Moderne Solarmodule sind diesem Niveau bereits recht nahe, aber haben es noch nicht erreicht.

Was ist die Wartung von Solarkraftwerken? – Dabei handelt es sich um eine Reihe von Maßnahmen zur Überwachung, Überprüfung, Reparatur, Erneuerung und Reinigung von Schalttafeln und Geräten, die darauf abzielen, Leistungsprobleme zu vermeiden und zu beheben.

Der Wartungsbedarf ist vor allem darauf zurückzuführen, dass Solarkraftwerke während des Betriebs vielen zerstörerischen Faktoren ausgesetzt sind, darunter auch natürlichen Umweltbedingungen:

Ansammlung von Staub, Schmutz oder Schnee verringert die Stromerzeugung;
Risse durch Hagel, herabfallende schwere Äste und saisonale Temperaturschwankungen lassen Feuchtigkeit in die elektrischen Leiter eindringen, was zu Kurzschlüssen, dem Ausfall von Modulzellen und schließlich zur Leistungsreduzierung des Solarkraftwerks führt;
Oxidation und ein Versagen der Drahtisolierung führen ebenfalls zu Fehlfunktionen und zum Ausfall der Solarmodule.

Dies führt zu einer Verringerung der Effizienz der Solaranlage, was automatisch eine Erhöhung der Amortisationszeit zur Folge hat.

Selbst eine grobe Schätzung der Sanierungskosten, der Verluste durch Ausfallzeiten oder Produktivitätseinbußen gibt Anlass, über den Bedarf an Serviceleistungen nachzudenken.

Die Organisation eines qualifizierten Wartungsservices ist mit einem gewissen finanziellen Aufwand verbunden. Diese Kosten können jedoch bereits bei der Installation und dem Anschluss der Solarmodule reduziert werden. Denn Fehler bei der Installation können sich beispielsweise negativ auf den Betrieb der Solaranlage auswirken, was zu zusätzlichen Kosten führen kann. Aus diesem Grund hat die Swiss Solar AG ein Installationshandbuch für ihre Kunden entwickelt, das hilft, solche Fehler zu vermeiden.
Denken Sie daran, dass die professionelle Installation eines Solarkraftwerks nicht billig sein kann, aber an dieser Stelle zu sparen wird die Vorteile eines ordnungsgemäßen Betriebs über die gesamte Lebensdauer der Anlage (bis zu 30 Jahre oder mehr) niemals aufwiegen.

Selbstbedienung bei Wartung

Obwohl es sich bei einem Solarkraftwerk um eine komplexe elektronische Anlage zur Stromerzeugung handelt, gibt es auch für Heimwerker eine Reihe einfacher Wartungsarbeiten. Dazu können Maßnahmen zur Reinigung der Solarmodule von Staub, Schmutz, Schnee und anderen Verunreinigungen gehören, die mit den örtlichen klimatischen Bedingungen zusammenhängen und sich negativ auf die Leistung und Funktionsfähigkeit des Systems auswirken.

Bei der Pflege der Paneele sind die folgenden Regeln zu beachten:

Verwendung von ausschließlich sauberem, enthärtetem Leitungswasser, einer weichen Bürste oder einer speziellen Scheibenbürste, die sich unter Wasserdruck drehen kann;
Räumung einer dicken Schneeschicht mit speziellen Werkzeugen (Softschaber), die keine Schäden verursachen, während eine dünne Schneeschicht oder Eiskruste in der Regel von selbst schmilzt, wenn die Lufttemperatur steigt;
Bei Arbeiten in der Höhe sind die Sicherheitsvorschriften zu beachten (spezielles rutschfestes Schuhwerk, Verwendung eines Sicherheitsseils).

Die Häufigkeit der Reinigung ist saisonabhängig.
Eine andere Art der Wartung, die für Heimwerker möglich ist, ist die Durchführung einer Sichtprüfung. Dass dies notwendig ist, zeigt ein stetiger Leistungsrückgang der Solaranlage. Dies kann durch die Überprüfung der Messwerte des Wechselrichters festgestellt werden, der den Zustand und die Leistung der Anlage überwacht. Fortgeschrittene Modelle dieser Geräte bieten eine kontinuierliche Überwachung der Systemparameter und die Anzeige von Fehlermeldungen auf dem eingebauten Bildschirm, während das Vorhandensein eines eingebauten Wi-Fi-Moduls es dem Eigentümer (oder der Serviceanbieter) ermöglicht, Berichte und Fehlerwarnungen aus der Ferne zu empfangen.
Eine Sichtprüfung zeigt die Fehler, die die Leistung der Anlage verringert haben.
Welche Tätigkeiten umfasst die Durchführung einer Inspektion?

Prüfen Sie, ob die Platten sicher befestigt sind – auf lose Schrauben, beschädigte Streben, Anzeichen von Korrosion;
Prüfen Sie, ob die Solarmodule abgeschattet sind – dies kann durch überwucherte Bäume, temporäre oder permanente Strukturen entstehen, die den Zugang des Sonnenlichts zu den Modulen erschweren (Abb.1);

Abb.1 Überschattung [1]

Überprüfung des Zustands der Solarmodule:
auf Hotspots – hervorgehoben durch dunkle (braune/schwarze) Flecken um die beschädigte Zelle (Abb. 2);
auf Kunststoffschäden durch UV-Strahlung (Gelb- oder Braunverfärbung der Zellen) (Abb. 3);
auf Schäden an der Glasbeschichtung – Risse, Absplitterungen (Abb. 4);
auf Anzeichen von Delamination – Ablösen der Schicht des photoelektrischen Moduls (Abb. 5)

Fig. 2 Hot Spot [1]

Fig. 3 Vergilbung [1]

Fig. 4 Glasschaden [1]

Fig. 5 Delamination [1]

Wenn ein solcher Fehler festgestellt wird, müssen die beschädigten Module sofort ausgetauscht werden. Wenden Sie sich an den Hersteller, um Unterstützung beim Austausch zu erhalten, oder an das Unternehmen, das das Gerät verkauft hat.

Professionelle Wartung und Pflege

Das Niveau, der Umfang der Dienstleistungen und die Fähigkeiten von Serviceunternehmen unterscheiden sich erheblich von denen, die für die Selbstpflege und Wartung des Solaranlage zur Verfügung stehen. Die Wartungsarbeiten beginnen daher mit einem technischen Audit, bei dem mögliche kritische Unregelmäßigkeiten und Faktoren ermittelt werden, die in der Planungs- und Installationsphase des Systems nicht berücksichtigt wurden, aber einen erheblichen Einfluss auf seine Leistung haben. Dazu gehören:

Fehler bei der Auswahl der Geräte (Wahl des Leitungsquerschnitts, Qualität der Steckverbinder);
fehlerhafte Installation (schlechte Erdung);
Nichtberücksichtigung des Einflusses der geografischen Lage;
falsche Wahl des Montagewinkels der Module;
Vorhandensein von Überschattungen.

Die frühzeitige Erkennung und Behebung solcher Mängel verhindert komplexere Wartungsprobleme.
Die 24-Stunden-Online-Fernüberwachung ermöglicht sowohl den Eigentümern von Solaranlagen als auch den Wartungsunternehmen die Überwachung von Parametern wie:

aktuelle Systemwerte (Strom, Spannung, Kapazität);
die Menge des verbrauchten und erzeugten Stroms;
Vorhandensein von Schäden an Systemkomponenten;
Notfälle;
Grad der Aufladung/Entladung von Batterien

Eine zeitnahe Information über Fehler und Störungen gewährleistet eine schnelle Reaktion und Behebung. Auch Software-Updates per Fernzugriff sind möglich.
Serviceunternehmen sind in der Lage, Betriebs- und Wartungsarbeiten mit hochmoderner Ausrüstung durchzuführen, so dass sie die komplexen Messungen und Tests, die zur Ermittlung von Anlage-Fehlern erforderlich sind, ohne Auftragsvergabe durchführen können. Dazu gehören:

Aerothermographie von Solarmodulreihen;
lokale bodengestützte Wärmebildinspektion von PV-Modulen und Stromversorgungsanlagen;
Messung der Spannungs-Strom-Kennlinien von Solarmodulen;
Durchführung von anderen Standard- und Spezialuntersuchungen (Abb. 6).

Abb. 6 Prüfverfahren für Solarmodule [1]

Serviceunternehmen übernehmen auch vorbeugende Inspektionen und die Reinigung von Moduloberflächen, Routinewartungen und Notreparaturen.

Wahl des Dienstleisters

Wie Sie sehen, müssen Sie unabhängig davon, wie viele Solarmodule in Ihrem Solarkraftwerk verwendet werden – ein paar Dutzend oder ein paar Hundert – keine eigenen Ressourcen für deren Wartung aufwenden. Fachleute haben nicht nur die Garantie, Unregelmäßigkeiten im System zu erkennen und zu beheben, sie können dies auch schneller und effizienter tun.
Wenn Sie das verstanden haben, stellt sich nur noch die Frage, wo und wie Sie ein Dienstleistungsunternehmen finden, dem Sie vertrauen können, um Ihre Probleme zu lösen und sie endlich zu vergessen.
Am besten sollten Sie einen Servicevertrag mit dem Unternehmen abschließen, das Ihre Solaranlage installiert und eingestellt hat. Dies ist jedoch aus verschiedenen Gründen nicht immer möglich (der Installateur bietet keinen Service an, hat in der Vergangenheit eine schlechte Erfolgsbilanz, das Unternehmen hat geschlossen). In diesem Fall sollte die Suche nach bestimmten Kriterien erfolgen – sie wird Ihnen helfen, die richtige Wahl zu treffen. Hier sind nur einige von ihnen, die sowohl für die Auswahl eines Dienstleistungsunternehmens als auch für die Suche nach Spezialisten für ein bestimmtes Problem verwendet werden können:

hochqualifiziertes Personal und umfangreiche Serviceerfahrung;
Verfügbarkeit von zertifizierten Spezialisten für die Arbeit mit PV-Anlagen und deren Wartung;
Verfügbarkeit von Geräten zur Fernüberwachung, Diagnose und Problemlösung bei Solarmodulen und anderen Geräten;
die Fähigkeit, schnell auf auftretende Probleme zu reagieren.

Vergewissern Sie sich vor Vertragsabschluss, dass das Unternehmen über ausreichend qualifiziertes Personal verfügt und in der Lage ist, in komplexen Fällen Fachberater einzusetzen.
Die Häufigkeit der Wartung (ein- oder zweimal pro Jahr oder öfter) und die Zeit, in der die Mitarbeiter des Unternehmens im Notfall an der Anlage eintreffen (in der Regel innerhalb von 24-48 Stunden), sollten immer im Vertrag vereinbart werden.
Es lohnt sich auch, auf transparente Preispolitik, ihre Kohärenz mit dem Umfang der erbrachten Dienstleistungen, ihre Qualität und die Schnelligkeit der Lieferung zu achten. Mit anderen Worten: Seien Sie sich darüber im Klaren, wie viel Sie für die von Ihnen gewählten Dienstleistungen bezahlen müssen und was Sie für dieses Geld bekommen.
Denken Sie daran: Jeder zusätzliche Tag Ausfallzeit bedeutet einen zusätzlichen finanziellen Verlust.

Links zu den Quellen:
[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148118313545#fig1