Photovoltaik Wartungsbedarf und Reparatur

Photovoltaik-Komponenten warten, reparieren, austauschen, recyceln

Wie wahr: Vorbeugen ist besser als Heilen. Übertragen auf Photovoltaikanlagen heißt das: Wartung ist besser als Reparatur. Laut den Vorschriften des VDE muss der anfangs ordnungsgemäße Zustand einer Solaranlage bestmöglich erhalten bleiben. Hierfür ist es wichtig, die Komponenten hin und wieder einer Prüfung zu unterziehen. Im ersten Teil unserer Beitragsreihe zur Wartung informieren wir über darüber, welche Probleme bei den einzelnen Bestandteilen auftreten können. Im Anschluss an den Wartungsbedarf verraten wir Tipps und Tricks zum Umgang mit defekten Bauteilen: Reparatur oder Austausch? Was kann zum Recycling und wer nimmt den Elektroschrott entgegen?

Ist von einem Defekt an der PV-Anlage die Rede, denken die meisten zuerst an eine sichtbare Beschädigung des Solarmoduls. Dabei kommt ein Sprung oder Riss deutlich seltener vor als beispielsweise geknickte Kabel oder eine Störung der Elektronik. Keine Sorge, bei guter Wartung sind auch diese Defekte eher die Ausnahme. Damit das Repertoire der zu wartenden PV-Komponenten übersichtlich bleibt, haben wir diese nach ihrem Standort am und im Haus getrennt.

Prüfung der Außen-Komponenten

Eine Solaranlage auf dem Dach oder an der Fassade ist jeder Witterung ausgesetzt – rund um die Uhr, sommers wie winters, bei Hagel, Schnee und Sturm. Und aufgrund des Klimawandels werden diese Belastungen noch zunehmen. Deshalb ist es wichtig, bei der Wartung des Systems insbesondere die Komponenten auf dem Dach im Auge zu behalten:

• Solarmodule haben keine beweglichen Teile und sind daher sehr stabil. Im Fokus stehen allerdings Mikrorisse in den Solarzellen. Bei älteren Modulen mit den damals verbauten Folien wurden diese Risse durch sogenannte Schneckenspuren, den Gleitspuren von Schnecken ähnelnden dunklen Verfärbungen, erkennbar. Heute können sie nur noch bei der Wartung, d.h. durch Messungen festgestellt werden. Geprüft werden muss auch, ob die Module noch fest sitzen, am Rand keine undichten Stellen entstanden sind, sich eventuell Hot Spots gebildet haben und ob eine professionelle Reinigung durchgeführt werden sollte.

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• Das Montagesystem besteht aus Schienen, Haken und Modulklemmen. Es wird fest auf dem Dach installiert und bleibt dort, bis die PV-Anlage am Ende ihrer Lebenszeit abmontiert wird. Im Zuge der Wartung der Solarmodule empfiehlt sich auch eine Sichtkontrolle des Montagesystems. Dies gilt insbesondere in Regionen mit starker Windbelastung. Wie schnell kann sich eine Klemme oder Schraubverbindung lockern – schon ist die Sicherheit der gesamten Anlage gefährdet. In einem Jahr mit starken Niederschlägen kann auch die Korrosion des Montagesystems nicht ausgeschlossen werden.

• Ohne Verkabelung wird keine solare Energie vom Dach zum Wechselrichter bzw. zum Einspeisepunkt transportiert. Der Anschluss erfolgt über Steckverbinder, für viele die schwächsten Kandidaten im Außentrio. Durch Witterungseinflüsse können sie aus der Halterung gerissen werden oder sich zumindest lockern und einen Kabelbrand verursachen. Die de facto robusten Solarkabel sind so manchem Angriff ausgesetzt. Marder beispielsweise beißen mühelos selbst zertifizierte Kabel mit 5 mm Durchmesser durch. Die Kabelisolierung kann überdies durch Scheuern oder Knicken beschädigt werden.

Kontrolle der Inhouse-Komponenten

Neben der Außenanlage erfordern auch die im Haus oder einem Anbau platzierten Komponenten eine regelmäßige Kontrolle:

• Wechselrichter wandeln den durch Solarzellen produzierten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um. Dass den Geräten nur etwa die halbe Lebenszeit eines PV-Moduls zugesprochen wird, weist bereits auf ihre Sensibilität hin. Wechselrichter müssen in aller Regel nach etwa 10 Jahren ausgetauscht werden. Bei guter Pflege kann dies vielleicht ein wenig hinausgezögert werden. Auf jeden Fall sollte die Software immer mal wieder aktualisiert und die Steckverbinder zu den Solarkabeln auf korrekten Sitz überprüft werden. Ein täglicher Blick auf das Display heißt Störungen frühzeitig erkennen.

• Zähler müssen regelmäßig durch den jeweiligen Eigentümer geeicht werden. Gehört der Einspeisezähler dem Anlagenbetreiber, ist er dafür verantwortlich. Ansonsten übernimmt der Netzbetreiber die Wartung und Eichung. Für das Abrechnen der Einspeisevergütung ist ein korrekt arbeitender Zähler auf jeden Fall von Vorteil.
• Stromspeicher sind für den Betrieb einer Photovoltaikanlage nicht zwingend nötig, aber sehr zu empfehlen. Mit einem adäquaten Energiespeicher ist es deutlich leichter, den Eigenverbrauch zu erhöhen und damit bares Geld zu sparen. Bevor eine Speicherbatterie nach etwa 15 Jahren ausgetauscht werden muss, fallen für die Wartung die regelmäßige Überprüfung folgender Bestimmungen an: frei zugänglicher Aufstellungsort, ausreichende Kühlluftzufuhr und Warmluftabfuhr, Luftfeuchte unter 80 Prozent sowie keine starke Staubentwicklung oder Überschwemmungsgefahr. Ggfs. muss der Zustand wie zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme wieder hergestellt werden.

Instandhaltung und Instandsetzung

Diese Begriffe werden von Laien häufig synonym gebraucht, dabei ist die Unterscheidung gar nicht so schwer: Die Instandsetzung ist ein Bestandteil der Instandhaltung. Nach DIN EN 13306 wird diese in zwei Kategorien unterteilt:

• Die vorbeugende Instandhaltung umfasst Wartungen und Inspektionen.
• Die korrektive Instandhaltung versteht sich als Instandsetzung nach aufgetretenen Störungen. Von „wiederherstellen“, lateinisch „reparare“, kommt dann auch unser geläufiges Wort Reparatur.

Bei auftretenden Störungen sollte der erste Schritt die Suche nach dem Fehler sein. Um eine Beschädigung der Modul-Glasplatte zu entdecken, bedarf es keiner großartigen Analyse. Liegt das Problem allerdings in der Elektrik, muss unweigerlich eine Fachkraft ran.

Reparaturen und Austausch: Ideen und Kosten

Üblicherweise werden defekte Komponenten einer Photovoltaikanlage durch ein fabrikneues Bauteil ersetzt. Das ist die einfachste, aber auch die teuerste Lösung. Immer ausgetauscht werden müssen defekte Kleinteile wie verschmorte Kabel und Anschlussdosen, Steckverbinder und Dioden. Das ist meist schnell erledigt und kostet nicht die Welt. Bei Modulen und Wechselrichtern dagegen lohnt es sich, alle Möglichkeiten der Mangelbeseitigung auszuschöpfen – und eventuell einen anderen Weg zu gehen.

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Solarmodule: Nicht immer muss ausgetauscht werden

Neue Reparaturtechniken erlauben immer mehr Instandsetzungen:

• So sind bei einem Überspannungsschaden häufig nur die Bypassdioden in Mitleidenschaft gezogen. Sie zu ersetzen kostet inklusive Lohnkosten pro Modul nicht mehr als ca. 15 Euro.
• Die Kosten für den Austausch einer angesengten oder verschmorten Modulanschlussdose liegen bei ca. 50-60 Euro, die Funktionsprüfung bereits eingeschlossen.
• Kratzer in der Rückseite des Solarmoduls (Backsheet) lassen sich ausbessern. Kommt es beim Austausch der Anschlussdose jedoch zu einer tiefergehenden Beschädigung, ist eine Reparatur nicht mehr möglich.

In allen anderen Fällen hilft alles nichts – das Modul muss schlichtweg durch ein neues ersetzt werden. Dies kann das Budget ganz schön belasten, insbesondere, wenn die Produktion der Original-Module mittlerweile eingestellt wurde. In diesem Fall ist es nämlich häufig nötig, gleich alle Module des Modulstrings auszutauschen. Doch auch für dieses Problem gibt es Lösungen:

• Restbestände: Reparaturbetriebe haben recht häufig Restposten auf Lager. Wenn diese nicht vom Original-Hersteller sind, können auch elektrisch gleiche Module eines anderen Fabrikats installiert werden.
• Gebrauchtmarkt: Oftmals eine wahre Fundgrube, wenn es um einen adäquaten Ersatz für ein einziges oder mehrere defekte Solarpanele geht. Zu den Vor- und Nachteilen des Kaufs vom Second-Hand-Shop informiert unser Beitrag „Lohnen sich gebrauchte Solarmodule?“.

• Nachbauten: Mittlerweile betätigen sich einige Fachfirmen als Spezialisten für die Nachbildung nicht mehr erhältlicher Solarmodule. Diese sind zwar deutlich teurer als Rest- und Gebrauchtbestände, können sich im Fall der Fälle aber trotzdem lohnen: Sind keine optisch identischen Module aufzutreiben, können nur Nachbauten das ursprüngliche Aussehen der Solaranlage erhalten.

Wechselrichter: Austauschgeräte sind teuer

Bei Wechselrichtern bietet sich ein ähnliches Bild wie bei den Modulen. Allerdings ist hier der Gebrauchtmarkt sehr klein und er wird von privaten Verkäufern bestimmt – mit allen Nachteilen eines Gebrauchtkaufs im Internet.

Wechselrichter sind sensible Geräte mit keiner allzu langen Lebensdauer. Doch setzen sie vorzeitig, d.h. vor einem Betrieb von etwa 10 Jahren aus, ist dies häufig auf Überspannung zurückzuführen. Wurde dieser trotz installiertem inneren Blitzschutz durch einen Blitzschlag verursacht, ist die Sache klar: Die Allgefahren-Versicherung zahlt. Fehlt der innere Blitzschutz, kann nur ein Blick in die Versicherungsunterlagen Klarheit verschaffen.

Ob der Wechselrichter nun ausgetauscht werden muss oder eine Reparatur den Schaden beheben kann, wird der Elektroinstallateur entscheiden. Zumindest sollte er die Reparaturfähigkeit erst einmal prüfen. Für seinen Kunden ist es deutlich attraktiver, rund 500 Euro für eine Instandsetzung zu zahlen als rund 1.500 Euro für ein Austauschgerät. Zumal es sich bei diesem keineswegs um einen neuen Wechselrichter, sondern um ein runderneuertes gebrauchtes Gerät handelt.

Recycling: Auf, zum Wertstoffhof!

Und wohin nun mit den ausgetauschten Komponenten? In haushaltsüblichen Mengen kann der PV-Schrott kostenlos an den Sammelstellen der Kommunen abgegeben werden. Seit 2016 sind auch die Hersteller und Installationsbetriebe verpflichtet, die Komponenten wie Solarmodule und Wechselrichter unentgeltlich zurückzunehmen. Für den Abbau und den Transport hat jedoch der Anlagenbetreiber zu sorgen.

Alle Hersteller von Elektro- und Elektronikgeräten, die solche Geräte in Deutschland in den Verkehr bringen, sind bei der Stiftung Elektro-Altgeräte Register (EAR) registriert. Zu deren Aufgaben gehören das Erfassen der in Verkehr gebrachten Mengen von Elektrogeräten und die Koordinierung der Altgeräte-Abholung, nicht jedoch die Altgeräte-Rücknahme und ‑Entsorgung, die Sortierung und das Recycling. Die Hersteller melden auch die abgegeben Solaranlagen und beteiligen sich an den Kosten, die beim Recyceln entstehen.

Und das kann recycelt werden: 80-90 Prozent eines Solarmoduls landen im Glascontainer, ca. 10 Prozent Aluminium aus den Rahmen und ca. 2 Prozent Kupfer aus den Kabeln werden eingeschmolzen. Immer noch schwierig ist das Recyceln der Solarzellen. Die Einbindung in EVA-Folien macht das Extrahieren des wertvollen Siliziums und von Metallen wie Silber, Zink, Kadmium und Blei äußerst aufwändig. Daher werden die Solarzellen momentan noch schlichtweg verbrannt.

Fazit

Der Wartungsbedarf der einzelnen Komponenten einer Fotovoltaikanlage ist höchst unterschiedlich. Der Grund liegt in der großen Bandbreite möglicher Schäden. Anlagenbetreiber sind daher gut beraten, vor allem die sensiblen Bauteile im Auge zu behalten. Eine regelmäßige Sichtkontrolle und Wartung lässt Störungen oft bereits im Anfangsstadium erkennen.

Tritt trotzdem ein Defekt auf, muss nicht alles gleich ausgetauscht werden. Oftmals bieten sich überraschende Chancen, das fehlerhafte Bauteil relativ preiswert reparieren zu lassen. Und falls doch keine Instandsetzung möglich ist, muss das Austauschprodukt ja nicht immer gleich neu sein. Ein Stöbern im Internet lohnt sich fast immer.

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Prüfintervalle: Turnus für die Wartung der PV-Komponenten Direkt vorweg: Es gibt keine Rechtsvorschrift, Photovoltaikanlagen turnusgemäß zu überprüfen. Zumindest nicht für… weiterlesen

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