Die Verschmutzung auf Photovoltaikanlagen.
Von vielen unterschätzt, von anderen dramatisiert.
Um es vorwegzunehmen: man kann nicht vom optischen Eindruck einer Verschmutzung auf mögliche Ertragsverluste schließen. Nicht alles, was fürs Auge schlimm aussieht, ist auch schlimm für den Stromertrag. Umgekehrt gilt: auf Photovoltaikanlagen gibt es auch völlig harmlos aussehende Verschmutzung, die bei bestimmten Wetterlagen sehr starken Verlust bewirkt, oder sogar das Solarglas schädigt. Wie ist all das zu erklären…???
1. Die Lichtintensität entscheidet über den Ertragsverlust.
Ich gehöre noch zu der Generation, die R4 und VW Käfer gefahren ist. Wenn bei der damaligen Beleuchtungstechnik der Autoscheinwerfer verschmutzt war, hatte man beim Fernlicht zwar keinerlei Einschränkung, aber das Abblendlicht war nur noch eine „trübe Funzel“. Sie erinnern sich? Genauso reagiert das Photovoltaik-Modul auf Verschmutzung.
Die starke Sommersonne durchdringt sogar stärkere Schmutzschichten, deshalb hatten Betreiber verschmutzter PV Anlagen im Rekordjahr 2018 noch immer sehr gute Erträge. Bei aufgelockerter Bewölkung hingegen oder bei diffusem Licht, da reduziert der Schmutz die Lichteinstrahlung gravierend. Im Jahr 2013 hatten die PV-Besitzer mit nur leicht verschmutzten Modulen deutliche Verluste.
2. Je dicker der Schmutz um so größer der Ertragsverlust?
2.1 dunkle Verschmutzung auf Photovoltaikanlagen
Doch ganz so einfach ist es trotzdem nicht. Psychologisch wirkt dunkle Verschmutzung auf uns beeindruckender, als helle. Wir bewerten also dunklen Schmutz immer etwas „schlimmer“. Ob der Schmutz nun tatsächlich eine Lichteinstrahlung abbremst, hängt in Wahrheit davon ab, wieviele Schmutzpunkte pro cm² (dots per inch) das Glas bedecken. Der optische Eindruck des von der Seite betrachteten Solarglases ist nämlich nicht real, wenn man auf mögliche Ertragsverluste schließen möchte.
2.2 helle Verschmutzung auf Photovoltaikanlagen
Dann gibt es auch noch helle Verschmutzung, die nicht nur Licht filtriert, sondern zusätzlich noch reflektiert. Diese helle Verschmutzung entsteht hauptsächlich an geschotterten Wegen, wenn das Material einen hohen kristallinen Anteil hat. Folglich kann es sein, dass die PV-Module im trockenen Zustand ein bisschen staubig aussehen, in Wirklichkeit aber selbst bei Starklicht empfindliche Verluste einfahren.
2.3 chemisch-physikalisch reaktive Verschmutzung auf Photovoltaikanlagen
Diese Schmutzmixtur entsteht durch den Schadstoffeintrag aus der Luft, verursacht durch Verbrennungsprozesse. Das können die Abgase von einer stark frequentierten Strasse sein, von der Bahnlinie, Heizungsanlagen und Gewerbebetrieben. Manchmal trägt der Wind solche Schadstoffe über viele Kilometer, bis sie dann lokal in einer anderen Region niedergehen. Sind Photovoltaikmodule über einen längeren Zeitraum mit diesen materialaggressiven Schadstoffmixturen verschmutzt, mindert sich die Glasgüte und korrosive Prozesse bewirken eine zusätzliche Alterung der Modulmaterialien. Im Fachjargon wird dieser schleichende Prozess als schmutzinduzierte Degradation bezeichnet.
3. Schlußfolgerung
Es gibt harmlose und kritische Verschmutzung auf Photovoltaikanlagen. Für den Laien ist es schwierig, den optischen Eindruck von Schmutz fachlich richtig zu bewerten. In den meisten Regionen Süddeutschlands sind die chemisch-reaktiven Anteile im Lufteintrag so hoch, dass jegliche Langzeitverschmutzung zu vermeiden ist. Wir empfehlen deshalb zumindest einmal pro Jahr die PV-Anlage auf Sicht zu prüfen, um die Verschmutzungssituation zu erfassen.
Die jährliche Schmutzprüfung
Möchte man die Verschmutzung einer Photovoltaikanlage optisch prüfen, muss man möglichst nah an die Module herankommen. Eine Einschätzung vom Boden aus macht wenig Sinn, weil das Verhältnis von Dachneigung, Lichteinfall und Betrachtungswinkel darüber entscheidet, ob Sie den Schmutz richtig erkennen. Am besten erkennt man den Zustand der PV-Module bei bedecktem Himmel und trockenen Gläsern.
Sie können uns auch gerne ein paar Bilder zumailen, dann geben wir Ihnen eine fachliche Bewertung Ihrer Verschmutzungssituation. Denn es wäre fatal, wenn Sie das Thema „Verschmutzung auf Photovoltaikanlagen“ auf potentielle Ertragsverluste reduzieren würden.
Zur Erinnerung:
wirkt Schmutz zu lange in das Solarglas ein, können auch nach einer Solarreinigung irreversible korrosive Veränderungen, Färbungen oder Güteminderung zurückbleiben. Dickere Verschmutzung lässt die Solarzelle partiell überhitzen, auf Dauer entstehen dann die befürchteten Hot Spots. Und wenn man pflanzliches Wachstum in den Modulrahmen findet? In unserer Rubrik Fragen und Antworten finden Sie noch viele weitere hilfreiche Tipps für erfolgreiche Photovoltaikbetreiber.
Ab 30° Dachneigung ist die Solarreinigung generell überflüssig?
Noch immer liest man in den Photovoltaik Foren, oder den Hilfeseiten von Elektrobetrieben, dass Photovoltaik Anlagen über 30° Dachneigung keinerlei Reinigung brauchen. Fachlich ist das grundsätzlich falsch und in der Praxis einfach zu widerlegen. An jedem Photovoltaikstandort in Stadt und Land, auf dem privaten Wohnhaus oder am Gewerbebetrieb – jede Photovoltaikanlage verschmutzt im Laufe der Zeit. Flache Anlagen, steile, sehr steile und sogar die senkrechten Fassadenanlagen – alle verschmutzen und müssen früher oder später gereinigt werden.
Faktoren, die eine Verschmutzung auf Photovoltaikanlagen beeinflussen.
Wie schnell und wie hartnäckig ein Photovoltaikmodul verschmutzt, wird von folgenden Faktoren gleichwertig beeinflusst:
- Der Schmutzeintrag am Standort,
- die Glasqualität,
- der Neigungswinkel,
- das Kleinklima und
- die Reinigungsmethode.
Weiterführende Informationen zur Schmutzvermeidung, für langanhaltende Reinigungsergebnisse und einen wirtschaftlich erfolgreichen Betrieb von Photovoltaikanlagen finden Sie in unserer Beitragsübersicht.
