Sauberkeit im Solarbereich: Warum die Photovoltaikanlage frei von Schmutz sein muss

Atomausstieg, sauberer Strom und der Umwelt zuliebe – das sind Schlagwörter der Gegenwart. Fast jeder Eigenheimbesitzer beschäftigt sich daher auch mit dem Thema Photovoltaik-Anlage. Das eigene Haus soll mit der Energie der Sonne versorgt werden. Wird er hier nicht verbraucht, speisen die Anlagen den erzeugten Strom ins öffentliche Netz. Das bringt eine Vergütung vom Bund. Diese und zahlreiche Vorteile mehr lassen die Solaranlage auf den Dächern Deutschlands sprießen. Doch Vorsicht: Nur eine saubere Anlage arbeitet auch wirksam. Bei der Planung und Einrichtung sollte bereits an die Reinigung gedacht werden.

Von Licht zum Strom: So funktioniert eine PV-Anlage

Wer selbst Strom erzeugt und nutzt, kann bis zu 15 Cent pro Kilowattstunde einsparen. Das Gefühl, die Umwelt durch die Anlage zu entlasten, ist dabei jedoch unbezahlbar. Doch wie funktioniert das überhaupt, dass die Sonnenenergie auch den Kühlschrank in Betrieb hält?

„Photovoltaik“ als Wort stammt aus dem Griechischen. „Phos“ heißt „Licht“. Der zweite Namensteil ist an die Einheit der elektrischen Spannung angelehnt: Volt. Aus Licht wird Spannung! Der Photovoltaikanlage liegt der photovoltaische Effekt zugrunde. Die Solaranlage besteht prinzipiell aus Solarzellen, Solarmodulen, Wechselrichter und Einspeisezähler. In den Solarzellen wird das Licht mit diesem Effekt in elektrische Energie umgewandelt. Die meisten Zellen bestehen aus Silizium, ein Halbleitermaterial, das beim Kontakt mit Photonen (Lichtteilchen) Elektronen freisetzt. In dem Solarmodul wird diese Leistung gebündelt, im Wechselrichter der Gleichstrom in 230 Volt Wechselstrom umgewandelt. Dieser wird entweder in Eigenverbrauch genutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist. Der Einspeisezähler registriert dabei, wie viel Kilowattstunden hier fließen. Neuesten Forschungen und Entwicklungen zufolge können mit leistungsstarken Solarmodulen bereit 265 Wp (watte peak) pro Quadratkilometer erzeugt werden.

Doch die Leistung ist von einigen Faktoren abhängig. So kann bereits eine Ausrichtung der Solaranlage nach Westen oder Osten den Ertrag um 20 Prozent gegenüber einer südlichen Ausrichtung verringert. Und auch Verschmutzungen machen der Photovoltaikanlage zu schaffen.

Was ist schmutzig? Wie Staub und Vogelkot sich auswirken

Die eine Solaranlage bleibt länger sauber als die andere. Denn welcher Schmutz die Anlage angreift, hängt von der Konstruktion und der Umgebung ab. So sind folgende Faktoren ausschlaggebend:

  • Dachneigung
  • Rahmen
  • Montageart
  • Wetterregion
  • Umgebung

Je weniger die Dachneigung ist, desto geringer ist die Chance, dass Regen leichten Schmutz wegspült. Staub und Schmutz setzen sich daher eher ab. Der Rahmen ist ein besonderer Schmutzfänger, hier hängen vermehrt Verunreinigungen fest. Daher sind rahmenlose Konstruktionen vorteilhafter. Auch die Art der Montage ist entscheidend. Die Module können längs oder quer angebracht werden. In der Querversion zeigt die längere Seite nach oben und unten – und bietet somit mehr Angriffsfläche für Schmutz. Auch der Rahmenabstand zu den Modulzellen ist so größer. Das Wetter spielt vor allem im Winter eine Rolle. Positiv ist in einer schneearmen Region, dass die weiße Pracht die Solaranlage nicht bedeckt. Vorteil schneereicher Regionen: Schneereste und Matsch rutschen oft die Solarzellen entlang und reinigen gleichzeitig. Schneit es weniger, fällt diese „natürliche“ Reinigung weg. Und auch ansässige Firmen können sich auf die Verschmutzung auswirken. Wird in der Nachbarschaft genäht, passiert nichts. Anders sieht es bei einem Landwirtschaftsbetrieb um die Ecke aus. Auf einem Bauernhof kommen ganz andere Geräte zum Einsatz als in der Nähfabrik.

Aber welche Schmutzformen setzen der Solaranlage denn nun zu? Staub, Autoabgase und Ruß finden sich überall in der Atmosphäre. Dieser kann sich leicht auf die Module setzen. Im Prinzip schädigt es die Zelle nicht, aber die Wirkung wird beeinträchtigt. Die Leistung der Anlage lässt nach, denn wo Schmutz ist, kann kein Licht auf die Zelle treffen. Die Anlage schaltet sich durch weniger Lichtdurchdringung später ein und früher wieder ab. Algen, Flechten und Moos sind weitere Schmutzarten, die sich vor allen in feuchten Gebieten ansiedeln. Wo schon Staub vorhanden ist, bereitet er auch den Nährboden für diese grünen Platzbesetzer – häufig ist der Rand befallen. Blütenstaub ist ebenfalls ein Feind von Solarstrom gerade im Frühling. Doch meist reicht hier ein Regenschauer aus, um diesen zu Beseitigen. Schwieriger ist es mit Vogelkot. Dieser gehört zu den hartnäckigsten Schmutzarten und ist auch nicht immer eine angenehme Angelegenheit.

Was macht es aus: Die Leistung von dreckigen Solaranlagen

Je schmutziger die Photovoltaikanlage ist, desto geringer ist also ihre Leistung. Klingt logisch, oder? Doch hier streiten sich die Experten, in welchem Ausmaß die Leistung gemindert wird und ob die Reinigung sich finanziell lohnt.

Es gibt verschiedene Erfahrungswerte. Die Befürworter der Reinigung behaupten, dass sich die Leistung durch Ruß, Staub und Co nach zwei Jahren um etwa 20 Prozent verringern kann. Je nach Größe kann der Ertrag damit auch im Geldbeutel fehlen. Bei einer Anlage der Größe von 5kw/p bedeuten drei Prozent Einbußen bereits ein Fehlbetrag von 82 Euro, bei 20 Prozent Einbruch wäre es ein Fehlbetrag von 544 Euro. Diese Solaranlage zu reinigen, kostet etwa 80 Euro. Bei der Größe von 100 kw/p können das bereits 9.314 Euro sein – Reinigungskosten seien bei 800 Euro. (Quelle: www.solarpflege.de/faq).

Andere Experten rufen andere Zahlen auf. Sie meinen, dass maximal zwei Prozent Leistungssteigerung von einer Reinigung zu erwarten ist. Die TU Berlin hat bereits 1997 untersucht, wie sich die Leistung durch Alter und Verschmutzung verringern kann. Hier wurden durchschnittliche Leistungseinbußen von 0,8 bis 1,7 Prozent pro Jahr festgestellt (Quelle: http://www.volker-quaschning.de/artikel/pvalterung/index.php).

Die Wahrheit liegt wahrscheinlich wie in vielen Fällen in der Mitte. Je nach Solaranlage, Umgebung und Neigungswinkel sollte jeder Besitzer selbst über Zweckmäßigkeit entscheiden.

Alle Jahre wieder: Wie oft sollte die Anlage gereinigt werden?

Und so entscheidet auch jeder Solaranlagenbesitzer meist eigenverantwortlich, wann und wie oft seine Anlage gereinigt werden sollte. Hier bietet es sich an, selbst öfter auf die Leiter zu steigen und ein Auge auf die Zelle zu werfen. Ist viel Vogelkot zu finden? Dann befindet sich das Haus vielleicht im Einzugsbereich von Zugvögeln. Ist in der Nachbarschaft ein Landwirtschaftsbetrieb? Auch dann wird beim Besuch mehr Dreck zu finden sein. Experten wie z.B. Michael Philipps von x clean24 raten dazu, auf dem Land eine jährliche Reinigung vorzunehmen. Im Stadtgebiet wird diese alle zwei Jahre empfohlen. (Quelle: http://x-clean24.de )

Die Maßnahme sollte in die Hände des Profis gelegt werden. Denn eine falsche Reinigung kann die empfindlichen Solarmodule schädigen und auch mehr Nährboden für Schmutz bieten (durch Aufrauen beispielsweise). Der Profi weiß, welche Verfahren und Reinigungsmittel angewendet werden können. Schon einmal von Trockeneisreinigung gehört? Hier wird mittels Eispallets besonders schonend, hygienisch und sauber gereinigt. Denn das Verfahren lässt den Schmutz ohne Wasser an der Oberfläche regelrecht abplatzen. Ausgewählte Firmen beherrschen diese Technik.

Sie sind unsicher, ob eine Reinigung notwendig ist? Dann gibt es auch die Möglichkeit einer Testmessung. So manche Firma bietet einen kostenlosen Besuch an, um den Verschmutzungsgrad zu messen. Gemeinsam mit dem Experten kann ein Reinigungsintervall gefunden werden, das optimal für Anlage und Besitzer ist. Denn sauberer Strom kommt nur von sauberen Modulen, oder?

1 Kommentare

  1. Photovoltaikanlagen werden wohl häufig leider nicht optimal betrieben und können deshalb nicht ihre volle Leistung bringen. Eine Studie hat dies aufgezeigt und sogar sozialen Einfluss als Anschaffungsgrund festgestellt. Hier habe ich darüber berichtet: http://wp.me/p6mWMD-np. Dass auch der Verschmutzungsgrad eine Rolle spielt, ist eigentlich nur logisch. Toll, dass Ihr das mal aufgezeigt habt!

    Viele Grüße
    Birgit

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