Warum Reinigung und Wartung entscheidend sind

Mit der beschleunigten Einführung von gewerblichen und industriellen Photovoltaikanlagen in Europa wird die Nachinstallation und Wartung zunehmend zu einem entscheidenden Faktor für die Bestimmung der jährlichen Rendite (IRR). Besonders vor dem Hintergrund hoher Strompreise und politischer Anreize kann ein Verlust von 0,5%–1% an Energieeffizienz erhebliche Auswirkungen auf die Ertragsstruktur haben.

Laut Studien der IEA und Fraunhofer ISE gehören Oberflächenverschmutzung der Module, Verschattung und Gerätealterung zu den drei Hauptursachen für den Leistungsabfall. Praktische Betriebsdaten zeigen, dass Photovoltaikanlagen, die nicht regelmäßig gereinigt werden, eine durchschnittliche Effizienzreduktion von 3%–15% aufweisen, in landwirtschaftlichen oder industriellen Umgebungen sogar noch höher.

Daher sind regelmäßige Reinigungen, Echtzeitüberwachung und Frühwarnmechanismen nicht nur Wege zur Steigerung der Systemeffizienz, sondern auch wesentliche Maßnahmen zur Verlängerung der Lebensdauer der Geräte und Sicherstellung finanzieller Erträge. Wartung sollte nicht als nachträgliche Reparatur betrachtet werden, sondern als standardisierter Bestandteil des Systemlebenszyklus.

Für gewerbliche und industrielle Nutzer sind Photovoltaikanlagen längst keine einmalige Investition mehr, sondern der Beginn einer langfristigen Energievermögensverwaltung. Reinigung und Wartung sind nie „optional“, sondern eine notwendige Voraussetzung, um den kontinuierlichen Wert von Photovoltaik sicherzustellen.

Empfehlungen zur Optimierung der Reinigung von Photovoltaikmodulen

Die Sauberkeit der Modulsurface ist ein entscheidender Faktor für die Energieerzeugungseffizienz von Photovoltaikanlagen. Wie bereits erwähnt, führen Verunreinigungen wie Staub, Vogelkot, Pollen und industrielle Partikel zu einem Verlust von 3% bis 15% der Energieproduktion. Je größer das System, desto größer der Einfluss.

1. Reinigungsfrequenz sollte auf die spezifische Umgebung abgestimmt werden

Der Reinigungszyklus sollte je nach Umgebung festgelegt werden: In landwirtschaftlichen Gebieten einmal pro Quartal, in Industriegebieten einmal im Monat und in hochverschmutzten Gebieten alle 2 bis 4 Wochen. Durch die Berücksichtigung von Niederschlagsmengen und Staubindizes kann die Frequenz wissenschaftlicher angepasst werden. Die Ergebnisse der Inspektionen sollten dokumentiert werden, um eine zukünftige Wartungsoptimierung zu erleichtern.

Empfohlene Reinigungsfrequenzen für typische gewerbliche und industrielle Szenarien:

2. Die Auswahl der Reinigungsmethoden sollte dem Prinzip „geringer Schaden, hohe Effizienz“ folgen

Hochdruckreiniger, korrosive Reinigungsmittel oder harte Bürsten können zwar die Reinigungseffizienz kurzfristig steigern, bergen jedoch das Risiko, die Glasschicht, Dichtungen an den Rahmen und andere Strukturen zu beschädigen. Es sollten bevorzugt die folgenden empfohlenen Methoden angewendet werden:

• Verwenden Sie weiche Rollbürsten oder Silikonschaber, zusammen mit deionisiertem Wasser oder reinem Wasser
• Halten Sie den Wasserdruck bei 30–40 bar, um Impacts und Schäden zu vermeiden
• Für geneigte Dächer oder Hochhäuser wird die Verwendung von Teleskopreinigungsgeräten mit Fallschutzvorrichtungen oder die Hinzuziehung von Drittanbieterdiensten empfohlen
• Vermeiden Sie Reinigungsmittel mit Chlor, alkoholbasierte Lösungsmittel und Wischwerkzeuge aus Metall

In großflächigen gewerblichen und industriellen Szenarien sollte in Betracht gezogen werden, ein automatisiertes Reinigungssystem auf Schienen oder ein Wasserrecycling-Reinigungsfahrzeug einzusetzen, um die Effizienz zu steigern und den manuellen Aufwand zu reduzieren.

3. Reinigungszeitpunkte sollten außerhalb der Hochtemperaturbetriebsphasen liegen

• Reinigung sollte vor Sonnenaufgang oder nach dem Ende der Stromerzeugung am Abend durchgeführt werden, um zu verhindern, dass die Module bei hohen Temperaturen plötzlich mit Wasser in Kontakt kommen, was zu thermischen Spannungen und der Beeinträchtigung der strukturellen Stabilität führen kann.
• Nach dem Regen wird zwar ein Teil des Staubs abgewaschen, jedoch kann dies die systematische manuelle Reinigung nicht ersetzen, insbesondere bei haftenden Verunreinigungen wie Vogelkot oder Öl, die nahezu nicht entfernt werden.

Nach der Reinigung sollten Sicherheitsprüfungen an wichtigen Bereichen wie dem Kombinerkasten, Kabelanschlüssen und Entwässerungskanälen durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass der Betrieb des Systems nicht beeinträchtigt wird.

Vom reaktiven Wartungsmanagement zu proaktivem Monitoring und Frühwarnsystemen

Für gewerbliche und industrielle Photovoltaikanlagen ist eine langfristig effiziente Betriebsführung der Schlüssel zur Maximierung der Investitionsrendite.

Allerdings erkennen viele Unternehmen erst bei Anomalien in der Energieerzeugung oder bei Ertragsrückgängen die Wichtigkeit der Wartung. Ein reaktives Wartungsmodell erfüllt mittlerweile nicht mehr die Anforderungen der heutigen Photovoltaikanlagen in Bezug auf Stabilität und Effizienz.

Warum auf intelligentes Monitoring umsteigen?

Zunehmend integrieren gewerbliche und industrielle Photovoltaikanlagen Fernüberwachungsplattformen und intelligente Frühwarnsysteme. Die Hauptvorteile liegen in:

• Echtzeitüberwachung des Systemstatus: Die Plattform überwacht kontinuierlich den Status von Wechselrichtern, Zählern und jedem Modul-Array.
• Frühzeitige Fehlererkennung: Bei Stromanomalien, Kommunikationsabbrüchen des Wechselrichters oder Spannungsschwankungen sendet das System automatisch eine Warnung.
• Reduzierung der Ausfallzeiten: Die Überprüfungszyklen werden verkürzt, der Verlust an erzeugter Energie minimiert und die jährliche Rendite (IRR) erhöht.

Wie kann die Wartungseffizienz verbessert werden?

• Überwachungssysteme bei der Netzanschlussphase installieren: Es wird empfohlen, Systeme zusammen mit Wechselrichtern oder Zählern auszuwählen, um spätere Kompatibilitätsprobleme zu vermeiden.
• Grundlegende Warnschwellen festlegen: Wenn beispielsweise die tägliche Energieproduktion um mehr als ±10% schwankt, kann dies als erste Warnstufe festgelegt werden.
• Regelmäßige Ferninspektionen planen: Wartungsanbieter oder Systemintegratoren sollten vierteljährlich Betriebsberichte erstellen, um Effizienztrends zu identifizieren.
• Professionelle Wartungsteams beauftragen: Die Reinigung, Prüfung und Wartung der Geräte sollten standardisiert werden, um das Risiko einer „nur Reparatur, keine Wartung“-Haltung zu vermeiden.

Steigerung der Erträge durch intelligente Wartung

Laut Rückmeldungen von mehreren EPC- und O&M-Teams verkürzt sich nach der Einführung von Fernüberwachungs- und Frühwarnsystemen die Reaktionszeit bei Fehlern in Photovoltaikanlagen im Durchschnitt um 40%-60%. Die Systemeffizienz steigt um etwa 3%-5%, was bei den aktuellen Strompreisen zu einer erheblichen Reduzierung der jährlichen Energiekosten des Unternehmens führt.

Langfristige Vorteile einer guten Wartung

Photovoltaikanlagen sind keine einmaligen Investitionen, sondern erfordern kontinuierliches Management als Energieinfrastruktur. Eine effektive Wartung reduziert nicht nur das Systemrisiko, sondern bestimmt auch direkt die Gesamtstruktur der Erträge über den gesamten Lebenszyklus. Praktische Daten zeigen:

• Die Energieerzeugungseffizienz kann um 5–15% gesteigert werden, insbesondere in Umgebungen mit hoher Verschmutzung oder Staubansammlungen, wo die Verbesserung besonders deutlich ist.
• Die Alterungsrate der Geräte wird verringert, was die Lebensdauer des Systems um 3–5 Jahre verlängern kann, und die Kosten für unerwartete Wartungs- und Betriebsunterbrechungen reduziert.
• Wartungsaufzeichnungen und Betriebsdaten helfen Unternehmen, glaubwürdige Vorteile in grünen Audits, ESG-Bewertungen und Finanzierungsbewertungen zu schaffen.

Vor dem Hintergrund hoher Strompreise und wachsender Anforderungen an die grüne Compliance ist standardisierte Wartung mittlerweile eine notwendige Voraussetzung, um den langfristigen Wert von Photovoltaikanlagen zu sichern, und keine optionale Maßnahme.

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Quellenverzeichnis:

Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE. Photovoltaics Report. March 2024.

https://www.ise.fraunhofer.de/en/publications/studies/photovoltaics-report.html

International Energy Agency (IEA). Renewables 2023: Analysis and Forecast to 2028. December 2023.

https://www.iea.org/reports/renewables-2023

SolarPower Europe. O&M Best Practices Guidelines – 3rd Edition. 2022.

https://www.solarpowereurope.org/insights/operations-and-maintenance-best-practices-guidelines

PV Tech. How Soiling Impacts Solar Output and How to Prevent It. 2023.

https://www.pv-tech.org/technical-papers/how-soiling-impacts-solar-output-and-how-to-prevent-it

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