Wann ist der richtige Zeitpunkt für eine Photovoltaik Reinigung?

Ein Leitfaden für die rechtzeitige Reinigung von Photovoltaikanlagen

(Copyright bei Ökologische Solarreinigung / Michael Mattstedt. Die Verwendung und Verbreitung, auch auszugsweise, ist nur mit Quellenangabe gestattet, keine gewerbliche Nutzung)

1. Wann lohnt sich eine Photovoltaik Reinigung?

Viele Photovoltaik Eigentümer vertreten die Meinung, dass eine PV-Anlage unbedingt im Frühjahr gereinigt werden soll, oder nur bei regnerischem Wetter. Andere behaupten eine Reinigung sei bei steilen Dächern ab 30° unnötig. Stimmt das alles tatsächlich? Prinzipiell gilt: Photovoltaikanlagen können grundsätzlich das ganze Jahr über gereinigt werden, außer bei Minustemperaturen und Extremhitze. Doch viel wichtiger ist die Frage, nach wievielen Jahren ist eine Reinigung sinnvoll ist und wann sich die Photovoltaik Reinigung wirklich lohnt. Oder muss man abwarten bis die Verluste eine bestimmte Größenordnung erreichen? Denn eines ist unvermeidlich: PV-Anlagen jeden Standorts und jeder Dachneigung werden verschmutzen. Es ist nur eine Frage der Zeit.

Früher oder später bemerkt schließlich jeder Betreiber, dass die Module tatsächlich verschmutzen. Vorausgesetzt man schaut sich seine Anlage genauer an. Die Verschmutzung kann hauptsächlich am unteren Rahmen entstehen, oder sie erstreckt sich flächig über das gesamte Glas. Vielleicht wachsen zusätzlich Flechten und Moose in den Modulrahmen. Und wann lohnt sich denn nun die Photovoltaik Reinigung? Wann ist Handlungsbedarf, wenn man alles richtig machen möchte, und wann ist dann der richtige Zeitpunkt für eine Solarreinigung?
Beginnen wir einmal ganz von vorne…

2. Was ist der Sinn einer Photovoltaik Reinigung?

2.1 Schmutz verursacht Stromverlust

Es gibt lichtfilternde und lichtreflektierende Verschmutzungen. Schmutz kann also das Licht so verändern, dass der Wirkungsgrad der PV-Module schlechter wird. Ob Sie die Verluste bemerken, hängt davon ab, ob Ihre Anlagenüberwachung einen Referenzwert hat. Die meisten Betreiber erfassen zwar ihre Erträge, aber sie wissen nicht wieviel Strom sie hätten produzieren können. Und dann scheint die Sonne ja auch nicht immer gleich stark. Starkes Licht durchdringt den Schmutz leichter. Ein milchiger Himmel schwächt die Lichtstrahlen und dieses schwächere Licht kann dann den Schmutz wesentlich schlechter durchdringen. Hier entwickeln sich in mittelmäßigen PV-Jahren auch höhere Verluste bei demselben Schmutz.

2.2 Schmutz verursacht handfeste Schäden

Viele Verschmutzungen haben eine qualitätsmindernde Wirkung. In der Fachsprache ist unsere Luftverschmutzung chemisch-physikalisch reaktiv, dieser Schmutz stammt überwiegend aus Verbrennungs- und Produktionsprozessen, also von den Heizungsanlagen, dem Strassen- und Schienenverkehr oder von Gewerbe und Industrie. Je nach Standort kann Ihre Luftverschmutzung, beispielsweise in Windrichtung zur Autobahn oder zu einem Industriegebiet stärker chemisch-reaktiv sein. Wenn dieser Schmutz über viele Jahre auflagert, nachts feucht und tagsüber heiß wird, um so stärker greift er das Solarglas an. Deshalb empfehlen wir immer rechtzeitig die Solarreinigung, völlig unabhängig von Stromverlusten zu beauftragen.

Denn Langzeitverschmutzung führt eigentlich immer zu Materialermüdung, Glaskorrosion und marodierter Glasbeschichtung. Wenn die Langzeitverschmutzung so stark wird, dass es unter dem Glas einzelne Abschattungen gibt, wird die stromerzeugende Zelle sehr heiss. Je nach Modulhersteller bilden sich nach ein paar Jahren die sogenannten Hot-Spots. Betroffene Module müssen wegen Brandgefahr ausgetauscht werden.

Die Luftverschmutzung hat sich die letzten 20 Jahre sehr verändert. Zum Guten und zum weniger Guten. Eine Folge dieser Veränderung ist ein zunehmendes Flechtenwachstum. Flechten, Moos und Pilze dürfen nicht auf der Photovoltaik-Anlage wachsen, weil sie Schäden an Rahmen und Eindichtung, sowie Delamination bewirken.

3. Warum verschmutzen Photovoltaikmodule so unterschiedlich?

Ob sich Verschmutzung aufbaut, in welchem Zeitraum und wie stark, das hängt von mehreren Faktoren ab: Dachneigung, Glasqualität, Wasserablaufverhalten der Module, Emissionsstärke, Verschmutzungsart, das regionale Kleinklima und natürlich die bauliche Gesamtsituation. Auch die Reinigungsqualität des bisherigen Dienstleisters spielt eine große Rolle. Der ideale Reinigungszeitraum kann folglich nicht allgemeingültig definiert werden, weil er aus einem Zusammenspiel mehrerer Einflußfaktoren entsteht.

4. Wann lohnt sich dann eine Photovoltaik Reinigung?

Grundsätzlich wenn Sie bei bedecktem Himmel und trockenen PV-Modulen eine dauerhafte Verschmutzung erkennen, hat Ihre Photovoltaikanlage den idealen Reinigungszeitpunkt erreicht. Um sicher zu gehen, betrachtet man seine PV-Anlage nach einem ordentlichen Regenschauer, dann sollten nämlich die losen Stäube heruntergewaschen sein. Alles was bereits fest haftet, gehört dort nicht hin und wird auf Dauer das Material angreifen. Oder wenn Sie in den Rahmenschlitzen Flechten und Moos wachsen sehen. Eine Photovoltaikanlage ist ein technisches Gerät und kein Blumentopf – die Pflanzen werden auf Dauer Ihre Module marodieren.

Unsere Reinigungsempfehlung für die gängigen Photovoltaikstandorte

Wann lohnt sich eine Photovoltaik Reinigung auf dem privatem Wohnhaus mit steilem Dach

Wohnhäuser (Reinigungstournus: 4 – 10 Jahre)

An den meisten emissionsarmen Photovoltaikstandorten wie Wohnhäuser, Lagerhallen, oder im höhergelegenen Bergland entsteht Verschmutzung auf den Panels über einen Zeitraum von mehreren Jahren. Hier ist der beste Reinigungszeitpunkt sobald man die Verschmutzung bemerkt. Sie erkennen die Verschmutzung am besten auf trockenen Modulen bei bedecktem Himmel.

Wir reinigen die meisten PV Anlagen unabhängig von einer bestimmten Jahreszeit. Dank unserer Reinigungsqualität bleiben sie dann auch wieder über mehrere Jahre sauber.

Bei den meisten Modulherstellern sind Flechten ein erhöhtes Risiko für Rahmen- und Modulschäden. Deshalb entfernen wir pflanzliches Wachstum immer nach Möglichkeit restlos. Haben sich die Flechten über Jahre hinweg tief in den Schlitzen zwischen Glas und Rahmen festgesetzt, kann dies unmöglich mit nur einer Modulreinigung gelingen. Bei starkem Wachstum von Flechten, Pilzen und Moos, setzen wir die Reinigungsintervalle deshalb anfangs etwas enger, um die Effizienz unserer Reinigungsmaßnahmen optimal zu steigern.

Wann lohnt sich eine Photovoltaik Reinigung auf dem Kuhstall mit Fahrsilo?

Kuhstall (Reinigungstournus: 1 – 2 Jahre)

Die intensive Rinderhaltung hat an den meisten PV-Standorten eine Sonderstellung inne. Denn die ammoniakhaltige Stallluft ist materialaggressiv und verursacht eine starke Verschmutzung. Die größte Nachverschmutzung entsteht hier in der kalten Jahreszeit, wenn der schwere, warm-feuchte Stalldunst aus der Stallentlüftung hochsteigt und an der kalten Aussenluft kondensiert. Dabei fallen die schweren Partikel auf den Photovoltaikmodulen aus.

Bei höheren Aussentemperaturen und etwas Wind verteilen sich die Emissionen über das Gebäude und können so von der Luftbewegung leichter fortgetragen werden. Doch auch hier gibt es Sonderfälle mit erhöhter Verschmutzung in der Sommerzeit aufgrund der Lage oder auch bauseits.

Etwa 2/3 unserer landwirtschaftlichen Kunden mit Rinderhaltung bevorzugen die Frühjahrsreinigung, bei allen anderen hat sich die Herbstreinigung als ideal erwiesen. In der Ökologischen Solarreinigung bekommen die landwirtschaftlichen Betriebe ein spezielles Programm zur Reduktion von Flechten, Pilzen und Moos.

Wann lohnt sich eine Photovoltaik Reinigung auf dem Geflügelstall mit Lüftungskaminen?

Tierhaltung allgemein (Reinigungstournus: 1 – 5 Jahre)

Werden Geflügel, Schweine oder Pferde gehalten sind die Emissionsbelastungen für die Photovoltaikanlage das ganze Jahr mehr oder weniger gleich. In der Pferdehaltung oder beim Reitbetrieb ist der Verschmutzungsgrad niedriger, als in der üblichen Tierhaltung. Pferde bekommen andere Futtermittel und werden in einer wesentlich geringeren Bestandsdichte gehalten.

In der Geflügel- und ganz besonders in der Schweinehaltung ist der Verschmutzungsgrad hoch. Aufgrund des hohen Aufkommens organischer Stäube besteht zusätzlich das Risiko starker Flechtenentwicklung auf den Photovoltaikmodulen. Bemerken Sie entstehendes Pflanzenwachstum in den Schlitzen zwischen Solarglas und Modulrahmen, sollte die PV-Reinigung inkl. Rahmenschlitz-Reinigung zeitnah durchgeführt werden.

Prinzipiell empfehlen wir in der Tierhaltung die Solaranlage immer rechtzeitig reinigen zu lassen, sobald sich die Verschmutzung optisch zweifelsfrei erkennbar aufgelagert hat. Langzeitverschmutzung führt neben Ertragsverlust meist zur verschmutzungsbedingten Degradation der Modulgläser. Die Materialbelastung in der Tierhaltung ist grundsätzlich sehr hoch. An den Reinigungskosten zu sparen kann deshalb auf lange Sicht sehr unwirtschaftlich sein..

Wann lohnt sich eine Photovoltaik Reinigung auf der Biogasanlage mit BHKW?

Produzierendes Gewerbe, Blockheizkraftwerke (BHKW), Biogas u.ä. (Reinigungstournus: 2 – 4 Jahre)

Die Verschmutzungen im Industriegebiet, oder im produzierenden Gewerbe sind sehr unterschiedlich. (Luft-)Schadstoffe in Kombination mit Nachtfeuchte entwickeln häufig Säuren oder Laugen. Luftverschmutzung in Windrichtung zu Industriegebieten bewirkt auf Photovoltaikanlagen häufig chemisch-physikalische Reaktionen im Glas. Irreversible Leistungseinbußen sind auch bei geringer Verschmutzung schon möglich, auch wenn sich der Schmutz „nur“ am unteren Modulrand aufbaut.

Hallenstäube, oder Dämpfe aus der Produktion werden aus Gründen der Schadensprävention deshalb tournusgemäß gereinigt. Bei flachen Dachneigungen empfehlen wir häufigere Reinigungsintervalle. Für die Industrie bieten wir spezielle Angebote, in denen die betroffenen Teilbereiche in unterschiedlichen Abständen individuell gereinigt werden.

Gewerbehallen zeichnen sich häufig durch eine geringe Dachneigung aus. Deshalb ist es sinnvoll – besonders bei querverlegten Modulen – am unteren Rand regelmäßig auf Sicht zu kontrollieren, evtl. in Kombination mit einer Reinigungsprobe. So kann man korrosive Prozesse im Glas rechtzeitig erkennen und die Photovoltaikreinigung zeitnah beauftragen.

Wann lohnt sich eine Photovoltaik Reinigung auf der Bergehalle mit Trocknungsanlage?

Trocknungsanlagen und andere temporäre Emissionsquellen (Reinigungstournus: 1 -2 Jahre)

Photovoltaikanlagen können auch auf Bergehallen und in der Nähe von starken Emissionsquellen wie Trocknungsanlagen für Getreide, Mais, Zuckerrübenschnitzel, Holz usw. stark verschmutzen. Hier wird tournusgemäß gereinigt, sobald die Arbeiten abgeschlossen sind.

Die PV-Anlagen sehr vieler Gewerbebetriebe werden deshalb im späten Herbst gereinigt, wenn die Umschlags- und Trocknungsvorgänge abgeschlossen sind.

Solche Photovoltaikstandorte sollten ebenfalls regelmäßig gereinigt werden. Hier sind die Stromertragsverluste durch Modulverschmutzung um ein Vielfaches höher als die Reinigungskosten. Die Schadensprävention ist an diesen Standorten der wichtigste Aspekt einer Solarreinigung: der hohe organische Lufteintrag treibt an den meisten dieser Standorte das Wachstum der Flechten und Moose enorm an.

Wann lohnt sich eine Photovoltaik Reinigung auf der Maschinenhalle in der Forstwirtschaft bzw. Waldwirtschaft?

Wald-, Forst- und Feldwirtschaft (Reinigungstournus: 2 – 6 Jahre)

In der Nähe von Baumbestand oder landwirtschaftlichen Flächen werden Photovoltaikanlagen erst nach der Blüte gereinigt.

Besonders während der Nadelholz- und Rapsblüte kann über mehrere Wochen der Regen ausbleiben. Sinnvoller ist es zum Ende der Blütezeit zu reinigen, um endlich die Solarerträge wiederherzustellen. Im Internet ist die Falschinformation weit verbreitet, dass wegen Blütenstäuben PV-Anlagen gereinigt werden müssen. Auf sauberen bis leicht verschmutzten PV Modulen werden die Blütenstäube von Wind und Regen vollständig entfernt. Unser Blütenstaub in Deutschland ist chemisch neutral und bewirkt keine Materialveränderung. Problematisch könnten hier nur die Modulrahmen bei starkem Flechtenbefall sein.

Bergehallen, Lagerhallen und Produktionsgebäude von Energieholz werden nach Abschluß der Schredder- oder Lagerarbeiten zeitnah gereinigt. So kann vermieden werden, dass die Harze bei Modultemperaturen um 70°C aus den Holzstäuben herausgelöst werden. Eine harzhaltige Schmutzschicht auf dem Modulglas kann schwer lösbar sein.

Wann lohnt sich eine Photovoltaik Reinigung auf Flachdach mit geringer Dachneigung?

PV Anlagen mit geringer Neigung (Reinigungstournus: 2 – 4 Jahre)

Flach verbaute PV Anlagen mit einer Neigung unter 10 Grad sammeln die Luftverschmutzung wie eine Schale. Je geringer der Anstellwinkel um so schlechter ist das Wasserablaufverhalten. In der Folge spricht man von einem eingeschränkten Selbstreinigungsvermögen.

Im unteren Modulbereich sammelt sich Schmutzwasser ohne je vollständig abzulaufen. Bei querverlegten Modulen steht das Wasser-Schmutz-Gemisch auf dem stromerzeugenden Bereich. Über viele Stunden verdunstet in diesem Modulbereich das Wasser und lässt die gelösten Luftschadstoffe, aber auch die im Regenwasser gelösten Mineralstoffe zurück. Hier entstehen typische Trocknungsränder, die sich in die oberste Glasschicht einbrennt.

Das wechselweise Anlösen und Trocknen der Verschmutzung provoziert chemisch-physikalische Reaktionen im Glas. Es bilden sich schwache Säuren oder Laugen. Werden die Verschmutzungen nicht rechtzeitig gereinigt, können irreversible Verluste durch Einfärbung, Kalzination, oder durch Vorstufen von Glaskorrosion entstehen.

Wann lohnt sich eine Photovoltaik Reinigung auf der Industriehalle mit Dünnschichtmodulen und Tankstelle?

Dünnschichtmodule (Reinigungstournus: gemäß Sichtprüfung)

Photovoltaikanlagen mit Dünnschichtmodulen werden häufig zu spät gereinigt. Dünnschichtmodule sind primär schwachlichtempfindlich und produzieren auch bei verschmutzten Modulen (fast) ungehindert Solarstrom. Überschreitet die Verschmutzungsdichte einen bestimmten Schwellenwert, brechen die Erträge „urplötzlich“ ein. Zu viele Betreiber von Dünnschicht-PV-Anlagen warten diesen Zeitpunkt ab.

Wenn Verschmutzungen jedoch über längere Zeiträume in das Modul einwirken, hat dies meistens Konsequenzen. Die Verschmutzungen haben sich über die Zeit förmlich ins Glas „eingefressen“. Eine schadensfreie Entfernung ist aufwändig und somit auch teurer. Flechten können auf der blanken Glasfläche wachsen. Wenn dichte Verschmutzung lange genug die Module abschattet, können bereits Schäden durch Überhitzung im Wafer eingetreten sein. Die Verluste stammen dann nicht mehr nur vom Schmutz, sondern von der Minderleistung der defekten Module. Wir empfehlen deshalb bei Dünnschichtmodulen die Solarreinigung NUR aufgrund der optisch erkennbaren Schmutzauflagerung. Unabhängig von der Höhe der Verlustleistung.

Wann lohnt sich also die Photovoltaik Reinigung?

Die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaik Reinigung darf also nicht nur unter dem Gesichtspunkt von Leistungsverlusten bewertet werden. Die technische Wartung und die rechtzeitige Solarreinigung werden die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage über die gesamte technisch mögliche Laufzeit sicherstellen.

Wichtiger als auf den vermeintlich perfekten Zeitpunkt zu warten, ist immer die RECHTZEITIGE Beauftragung der Solarreinigung. Wir beraten Sie gerne individuell für Ihren Anlagenstandort.

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