Warum Photovoltaikanlagen reinigen?
Es ist richtig: Regen wäscht einen Großteil des Schmutzes einfach ab. Doch was, wenn er ausbleibt? Wenn das Dach eine Neigung von weniger als 15 Grad hat? Wenn Vogelkot zu Hot Spots führt? Diese und weitere ungünstige Situationen machen eine regelmäßige Anlagenreinigung ratsam. Denn: Blitzblanke Solarmodule führen zu besseren Stromerträgen und unterstützen die Wartung einer Solaranlage. Wir informieren über die Arten der Verunreinigung und geben Tipps rund um die professionelle und private Reinigung von PV-Anlagen.
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Verunreinigungen und die Folgen
Die Ertragseinbußen werden sehr unterschiedlich angegeben, von „minimal“ bis „etwa 20 Prozent“. Dies ist aber gar kein Widerspruch, sondern liegt an der großen Zahl der Faktoren, die den Leistungsverlust bewirken. Wir haben mal versucht, sie in Gruppen zusammenzufassen:
- Chemische Partikel: Emissionen des Straßen- und Luftverkehrs, darunter v.a. Reifenabrieb, Treibstoff- und Ölpartikel, Ruß aus gewerblichen und privaten Schornsteinen, Feinstaub aus Laserdruckern, aus dem Schiffsverkehr, der Industrie u.v.m.
- Schwebeteilchen: Feinstaub durch die Landwirtschaft, offene Kamine, Bodenerosionen, Waldbrände, Vulkanausbrüche
- Natürliche Ablagerungen: Sand, Blätter und Nadeln von Laub- und Nadelbäumen, Blütenpollen, umherfliegende Vogelfedern und Tierhaare, Insekten, ätzender Kot von Vögeln und Nagern
- Sekundäre Verunreinigungen: Pilze, Flechten und Moose finden im Schmutz eine ideale Lebensgrundlage. Sie siedeln sich insbesondere an den Rändern an.
All diese Faktoren führen definitiv zu geringeren Erträgen der Photovoltaikanlage. Im Prinzip nämlich wirken Verschmutzungen wie Verschattungen. Besonders gefürchtet ist der Hot-Spot-Effekt durch festhaftende Ablagerungen wie Vogelkot: Der zu Deutsch „heiße Fleck“ entsteht aufgrund ungleichen Lichteinfalls. Die Folge ist eine Überhitzung, die im Extremfall einen Brand verursachen kann. Eine von Zeit zu Zeit durchgeführte Reinigung hilft ebenso wie die Fehlersuche im Rahmen der Wartung, Hotspots zu vermeiden sowie die Anlagenerträge langfristig zu sichern.
Anlagenreinigung schafft Abhilfe
Photovoltaikanlagen sind 24 Stunden am Tag der Witterung ausgesetzt. Regen, Wind, Schnee und Sonne können den Solarmodulen auf die Dauer ganz schön zusetzen. Genau wie die Verschmutzungen aus der Luft – zu deren Beseitigung es jedoch geeignete Maßnahmen gibt.
Reinigungsbedarf trotz Schnee und Regen?
Immer wieder wird auf den Selbstreinigungseffekt durch Regen oder Schnee hingewiesen. Unbestritten hilft ein heftiger Regenguss, oberflächliche Verschmutzungen wie liegen gebliebene Blätter oder Staub abzuwischen. Auch Schnee, der irgendwann von den Solarmodulen hinunterrutscht, kann viel Staub und leichtere Verschmutzungen mit sich ziehen.
Das gilt jedoch definitiv nicht für verkrustete Verschmutzungen und solche, die sich an den Rändern der Modulrahmen festsetzen. Und: Die Reinigungswirkung von Regen und Schnee hängt vom Neigungswinkel der Solarmodule ab: Für die Selbstreinigung sollten Dächer und Aufständerungen mindestens 15 Grad geneigt sein. Sind sie flacher, haben Niederschläge kaum Chancen, den Schmutz abzuspülen.
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Wie häufig und wann sollten PV-Module gereinigt werden?
Wie so oft kommt es darauf an. Zum Beispiel darauf, ob das Haus in der Stadt steht oder in ländlicher Umgebung. Man glaubt es ja kaum, aber die Landwirtschaft verunreinigt die Module tatsächlich noch stärker als der städtische Verkehr. Zweiter Faktor ist das Mikroklima: In Regionen, die aufgrund des Klimawandels mittlerweile stark unter Trockenheit leiden, lohnt sich eine Reinigung umso mehr. In stärker belasteten Gebieten ist eine jährliche Reinigung durchaus empfehlenswert. Bei geringerer Luftverschmutzung kann das Reinigungsintervall auch 3 bis 5 Jahre betragen.
Die beste Zeit für die Reinigung von Photovoltaikmodulen ist ein regnerischer oder zumindest wolkenverhangener Frühlingstag. Da aus Kostengründen in der Regel kaltes Wasser verwendet wird, kann die Reinigung an einem heißen Sommertag die Module sogar beschädigen. Zu groß ist dann nämlich der Temperaturunterschied zwischen Glasabdeckung und Wischwasser. Daher: Früh buchen! Denn bei einem Sommertermin müsste mit warmem Wasser gearbeitet werden. Aber erstens ist nicht jede Firma dafür ausgerüstet, zweitens steigen die Kosten und drittens bedeutet die Reinigung an einem Sonnentag zugleich ein Ausfallen der Nutzung für die Stromproduktion. Die Säuberung mit warmem Wasser hat allerdings auch etwas Gutes: Dank stärkerem Reinigungseffekt kann das Reinigungsmittel reduziert werden.
Was kostet eine professionelle Anlagenreinigung?
Die Preisvorstellungen der Dienstleister variieren nicht nur regional, sondern auch von Anbieter zu Anbieter. Einkalkuliert werden sollten pro Quadratmeter Solarmodule zwischen 2 und 3 Euro netto. Bei kleinen Anlagen werden – genau wie bei vertraglichen Wartungen – meist Festpreise angesetzt wie z.B. 95 Euro bis 5 kWp oder 160 Euro zwischen 5 und 10 kWp.
Auf jeden Fall lohnt es sich, gleich mehrere Angebote einzuholen. Zu bevorzugen sind sicher nahe gelegene Fachbetriebe, denn unter Umständen ist der Transport des Equipments recht aufwendig. Die Angebote sollten auf jeden Fall einen Preis inklusive Anfahrt, Ausrüstung und Material enthalten.
Wie läuft so eine professionelle Reinigung ab?
Vor der Angebotserstellung muss der Fachmann natürlich zuerst einmal den Verschmutzungsgrad und die Gegebenheiten vor Ort einschätzen. Das tun die einen telefonisch oder mit Hilfe eines Fragebogens, die anderen kommen vorbei und werfen einen Kennerblick auf die Anlage. Meistens folgt dann ein Pauschalangebot „mit Festpreisgarantie“. Im Idealfall enthält das Angebot auch eine Angabe zur Reinigungsmethode.
Sagt das Angebot zu, erfolgt der Auftrag – und umgehend die Terminvereinbarung. Wie der Auftrag ausgeführt wird, hängt natürlich von den örtlichen Gegebenheiten ab. Muss eine Arbeitsbühne in Position gebracht werden? Oder reichen Multi Boards aus, um alle Module gut für die Reinigung zu erreichen? Im Normalfall wird dies während der Befüllung des Wassertanks entschieden. Die Reinigung selbst findet in der Regel mit rotierenden Waschbürsten statt, die selbst Vogelkot mühelos entfernen. Ist die etwa 40 cm breite, motorisierte Rolle an einer wasserführenden Teleskopstange mit Drehgelenk befestigt, kann die Reinigung auch vom Boden aus erfolgen.
Hinweis: Große PV-Kraftwerke werden mehr und mehr von Robotern gereinigt. Sie laufen bei Regen automatisch an oder reinigen in regenarmen Regionen mit Mikrofaserpads. Reinigungsroboter sind nicht ganz unstrittig. Sie können die Antireflexionsbeschichtung beschädigen oder sogar die Glasplatte zerkratzen. Testbestätigungen unabhängiger Prüfinstitute geben Sicherheit.
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Was bedeutet ökologische Reinigung der Solarmodule?
Solarreinigungsfirmen werben alle mit der „Umweltfreundlichkeit“ ihrer Reinigungsmittel. Diese seien „ohne chemische Zusätze“ und garantierten eine „ökologische Reinigung“. Aber was heißt das überhaupt? Wie „umweltfreundlich“ können organische Säuren, Wasserstoffperoxid, Alkohole, Tenside, Biozidprodukte etc. sein? Laut EU ist die Angabe zulässig, da die Ursprungsrohstoffe pflanzlich sind. Punkt. Aber reicht das wirklich aus, um das Grundwasser zu schonen? Die Reinigungsmittel laufen nämlich über die Regenrinne nicht in den Abwasserkanal und letztendlich in die Kläranlage, sondern allenfalls in einen Vorfluter. Hier sollte die Europäische Union zur Nachbesserung angehalten werden.
Daher: Nicht überall, wo Öko drauf steht, ist auch wirklich Öko drin. Tatsächlich umweltfreundliche Reinigungsmittel kommen bei Standard-Fachbetrieben nicht zum Einsatz. Solange es die entsprechende Wirkung auf Anlagenbetreiber hat, ist wohl auch kein Unternehmen daran interessiert, dies zu ändern. Photovoltaiknutzern bleiben also nur zwei Auswege: entweder selbst und mit nachhaltig produzierten Reinigungsmitteln ans Werk gehen – oder zumindest die Reinigung seltener durchführen lassen.
Eine professionelle Reinigung lohnt sich meistens
Eine Investition lohnt sich, wenn beim Gegenrechnen von Gewinn und Ausgaben unter dem Strich ein Plus herauskommt. Logisch. Beim Betrieb einer Photovoltaikanlage stehen auf der Sollseite die Reinigungskosten (Achtung, auf ein Jahr umrechnen!). Der Gewinn ist der Ertragsgewinn, also der Unterschied zwischen dem Ertrag bei sauberen Modulen und dem bei verschmutzten Modulen. Diesen zu beziffern, ist nicht ganz einfach, hängt es doch davon ab, wie hoch die Einspeisevergütung ist und wie viel Strom aus dem Netz bezogen wird. Am besten, man kramt die letzte Stromabrechnung heraus und setzt die aktuellen Strompreise an. Nach Abzug der Reinigungsausgaben ist erfahrungsgemäß dann noch ein schöner Betrag übrig, vielleicht 150 bis 200 Euro in einem Jahr.
Solarmodule selber reinigen – darauf kommt es an
Im Grunde genommen spricht nichts gegen eine eigenständige Reinigung der Solaranlage. Entsprechende Reinigungsmittel sind leicht erhältlich, spezielle Reinigungsgeräte, ein Gerüst oder ultralange Teleskopleitern und -stangen können im Internet bestellt oder im Baumarkt ausgeliehen werden. Anderes Equipment sollte sich nach der Art der Verschmutzung richten:
- Laub und Baumnadeln lassen sich sehr gut mit den Händen herunterwischen (Gummi- oder Arbeitshandschuhe nicht vergessen!).
- Schnee entfernt man am besten mit einem weichen Besen.
- Für locker sitzenden Schmutz wie Staub und Schwebeteilchen eignet sich ein nasser Schwamm oder ein weiches, angefeuchtetes Tuch.
- Ruß benötigt lediglich etwas mehr Reinigungsmittel, ansonsten reicht ein Schwamm ebenfalls aus.
Schwieriger wird es bei angetrockneten Flecken wie Vogelkot und bei Pilzen und Pflanzen, die sich in den Ritzen gesammelt haben. Rücken Sie diesen Verunreinigungen jedoch keinesfalls mit einer harten Bürste oder gar einem Hochdruckreiniger zu Leibe. Beides kann die Oberfläche, die Rahmen oder das Montagegestell beschädigen. Auch bei Verkrustungen sollte vorrangig mit fließendem Wasser, z.B. aus dem Gartenschlauch, und einem milden Reiniger gearbeitet werden. Und mit Geduld!
Hinweise für die Do-it-yourself Anlagenreinigung:
- Die Anlage nicht betreten. Auch ein Knien auf den Modulen kann diese an den Berührungspunkten überlasten. Zunächst sind die möglicherweise entstehenden Mikrorisse unsichtbar, später aber können sich Ertragseinbußen ergeben.
- Die Elektroanschlüsse vor der Reinigung überprüfen. Auf defekte Solarkabel und Steckverbinder auftreffendes Wasser kann Kurzschlüsse verursachen. Stromschlaggefahr!
- Die Module gut abkühlen lassen. Niemals bei starker Sonneneinstrahlung arbeiten. Zum einen kann der Schock des kalten Leitungswassers die Solarzellen zerstören, zum anderen trocknet das Wasser zu schnell und hinterlässt Flecken – ideal für unerwünschte Mikroverschattungen.
- Nur sanfte Reinigungsmittel verwenden. Denken Sie immer daran, wohin das Reinigungswasser durch das Fallrohr abfließt. Tipp: Reinigungskonzentrate auf der Basis von Zuckertensiden sind schnell und leicht biologisch abbaubar. Z.B. BioFair® von Richter Chemie, Deutschland.
- Kalkarmes Wasser verwenden. Noch besser verhindert entmineralisiertes Wasser unerwünschte Kalkstreifen und Schlieren.
- Die Anlage möglichst nur vom Boden oder einem Dachfenster aus reinigen. Wird doch auf dem Dach gearbeitet, ist Sicherung oberstes Gebot. Fangnetze und Gerüste sind hier geeignete Hilfsmittel.
Fazit
„Alle Jahre wieder“ dürfte in den meisten Fällen nicht nötig sein. Dringend angeraten ist eine Anlagenreinigung allerdings mindestens alle fünf Jahre. In Regionen mit geringen Niederschlägen, bei staubemittierenden Quellen und Baumbewuchs in der Nähe sowie bei geringer Dachneigung führt ein kürzeres Reinigungsintervall definitiv zu besseren Solarerträgen. Dem gegenüber stehen die Kosten. Bei der Berechnung der Wirtschaftlichkeit sollte die Belastung der Umwelt ebenfalls mit einfließen.
Bei Eigenreinigung entstehen geringere Kosten. Sie kann daher auch jährlich im Anschluss an den Frühjahrscheck durchgeführt werden. Das Hauptargument für die Eigenreinigung sollt die Erreichbarkeit der Photovoltaikanlage sein. Sind beispielsweise durch ein Dachfenster alle Solarmodule mithilfe einer Teleskopstange gut erreichbar – okay. Ist dies nicht der Fall, gilt der Rat: Lieber die Finger davon lassen. Die Absturzgefahr sollte niemand unterschätzen!
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