Der Preisrutsch in der Photovoltaik gefährdet die Langlebigkeit von Solarkraftwerken

Der schnelle Preisrückgang bei Photovoltaikanlagen hat die Industrie dorthin gebracht, wo man es sich vor 25 Jahren gewünscht hat: zur Konkurrenzfähigkeit. Doch gelitten hat unter anderem aufgrund von Einsparungen in diesem Bereich die Qualitätssicherung. Einige Beispiele aus der Praxis eines TÜV-zertifizierten Sachverständiger für Photovoltaik

War es vor 25 Jahren fast sicher, dass die Photovoltaikanlagen mehr als 20 Jahre Strom produzieren werden, so können sich heute Anlagebetreiber nicht mehr absolut auf diese Annahme verlassen. Der Preisrückgang wurde nicht nur durch Produktionsoptimierungen und Produktionsverlagerungen in Billiglohnländer aufgefangen, sondern auch durch Einsparungen bei der Qualitätssicherung. Nicht nur Solarmodule sind davon betroffen, sondern auch die Unterkonstruktionen, zudem werden bei den Ausführungen Fehler gemacht, die sich wertvermindernd auswirken.

Als Sachverständiger für Photovoltaikanlagen stösst Firmeninhaber und Geschäftsführer Robert Kröni immer wieder auf Anlagen, die die „Regeln der Baukunst“ eklatant verletzten.

Ein paar Praxis-Beispiele:

Module weisen versteckte Fertigungsmängel auf

Anlässlich einer Thermographiekontrolle einer Anlage wurden fehlerhafte Lötstellen und auffällige Anschlussdosen gefunden.. Beide Fehler betreffen je rund 10% der Module dieser Anlage und haben das Potenzial, die Produktion zu mindern oder die Module aufgrund der Überhitzung der Dosen zu schädigen(siehe Bild 1).


Bilder 1 und 2: Fehlerhafte Lötstellen führen zu tieferer Produktion und überhitze Dosen können die Module beschädigen.

Ein anderes Problem sind durch Zulieferanten eingeschleppte Produktionsfehler. So führen in einem anderen Beispiel mangelhafte Silikonabdichtungen dazu, dass Feuchtigkeit in die Anschlussdose gelangt. Die Folgen waren drastisch (Bild 2), teilweise sind die Dosen auch abgefallen


Bild 3: Fehlerhafte Anschlussdose

Potenzialinduzierte Degradation PID

In einem anderen Fall war unsere Expertise gefragt, weil die Produktionswerte nicht den Prognosen entsprachen. Durch Indizien konnten wir nachweisen, dass die Module PID-sensitiv waren. Der Fehler konnte vor allem aufgrund der erstellten Thermographie nachgewiesen werden (Bild 3+4). Dieser Befund wurde anschliessend im Labor bestätigt. PID steht für potentialinduzierte Degradation und ist ein Begriff für einen elektrochemischen Prozess, der mit der Spannungsdifferenz zwischen Zelle und Erdung im Zusammenhang steht. PID kann durch entsprechende Massnahmen rückgängig gemacht werden. Eine einfache, auch präventive Massnahme ist die Erdung des negativen Pols. Nicht jeder Wechselrichter erlaubt diese Massnahme. Eine andere Massnahme ist der Einbau eines Geräts, das ausserhalb der Betriebszeiten eine Regenerierspannung auf die Module aufbringt.

Bilder 4 und 5: Typische Thermographie-Muster von PID-betroffenen Modulen

Unzweckmässige Unterkonstruktion

Auch bei den Unterkonstruktionen wird oft gespart, um die Anlagen möglichst kostengünstig zu bauen, doch das geht nicht immer gut. Wenn die eingesetzten Bleche, Stangen und Gerüste aus billigem und dünnen Material sind, ist die Gefahr gross, dass die Materialen aufgrund von Rost und mangelnder Tragfähigkeit das Ende der geplanten Lebensdauer nicht erreichen. (Bilder 5,6+7). Nur langlebiges Material widersteht den klimatischen Einwirkungen mehr als 20 Jahre!

Bilder 5+6: Diese Träger sind zu dünn und weisen kurz nach Inbetriebsetzung schon Rost auf. Einzelne Schrauben wurden nicht richtig angezogen


Bild 8: Diese Unterkonstruktion ist nicht für die Beanspruchungen einer Solaranlage ausgelegt.

Verschmutzung 

Verschmutzung der Module ist ein weiteres unterschätztes Problem. Die Kostenreduktion hat dazu geführt, dass die Module nicht mehr „optimal“ eingebaut werden. Das heisst in vielen Fällen fast horizontal. Die Auswirkungen auf den Ertrag können weit über die Verminderung der Lichtdurchlässigkeit des Glases durch den Schmutz hinausgehen. Eine Schmutzansammlung am unteren Rand, wie sie oft vorkommt, kann Hot-Spots auslösen und dadurch den Ertrag eines Moduls überproportional mindern.



Abb. 9: Verschmutzungs-Hotspot

Konzeptionelle Fehler

Es ist kaum zu glauben, wie viele konzeptionelle Fehler begangen werden. Die günstigen Module haben dazu geführt, dass bei der Planung nicht mehr

sorgfältig vorgegangen wird. Bei vielen Anlagen, die wir als Experten begutachten, stossen wir auf offensichtliche konzeptionelle Mängel, bauliche Elemente die durch ihren Schattenwurf die Anlageproduktion beeinträchtigen: Kamine, Abluftrohre, Stahleitern, ect. oder Dachbegrünungen, die mit untauglichen Unterkonstruktionen eingesetzt

werden (Bilder 10, 11, 12, 13).

Fazit

Die Qualitätssicherung während der Ausführung und spätestens eine unabhängige Abnahmeprüfung verhindern derartige Fehler oder sie werden aufgedeckt und der Ersteller/Lieferant kann zur Rechenschaft gezogen werden. Damit können spätere Kosten oder Mindererträge vermieden werden. Die Jendra Power AG und deren Geschäftsführer Robert Kröni erfüllen die erforderlichen Kriterien als Sachverständige für Gutachten und Abnahmeprüfungen. Robert Kröni verfügt aufgrund seiner 25-jährigen Erfahrung in verschiedensten Funktionen und Positionen in der Solarindustrie über eine breite Erfahrung. Als TÜV-Zertifizierter Sachverständiger für Photovoltaiksysteme bringt er zudem die notwendige formelle Qualifikation mit, um Sachverständigengutachten zu erstellen.