Photovoltaik REiniGunG Transparent und sauber ProCleanSolar ist seit fünf Jahren im Geschäft und oft in italienischen oder französischen Solarparks unterwegs. Foto: ProCleanSolar Putzen oder nicht? Die Reinigung von Solarmodulen auf Dächern und im freien Feld ist eine Frage des Standorts und der Kosten. Das zeigt zumindest die Praxis, denn aktuelle Studien sind Mangelware. Dienstleister sollten transparent mit ihrer Technik und den Kosten umgehen. G laubt man vielen ehemaligen und aktuellen Herstellern von Solarmodulen, dann sollte sich deren Reinigung eigentlich erübrigen. Schließlich wird die Technik oft mit selbstreinigenden Oberflächen wie dem Lotuseffekt oder speziellen Beschichtungen angepriesen. Dann helfe ein ordentlicher Regenguss und die Module funkeln wie neu. Doch Experten wie Clas Ziganner, CEO des Dienstleisters Zenit-SIS, sind skeptisch: „Sicherlich wird durch Regen ein Teil der Verschmutzung abgespült, aber jeder, der sein Auto längere Zeit nicht bewegt hat, wird nach einer gewissen Zeit eine deutliche Verschmutzung feststellen.“ Besonders an den Modulrahmen setze sich die Schmutz dauerhaft fest, warnt Ziganner: „Es kann hier zu Vermoosungen kommen, die den Ertrag der Anlage deutlich einschränken können.“ Oft wissen Betreiber nicht, welchen Einfluss Dreck oder Verunreinigungen auf die Stromernte haben. Bei Zenit-SIS wird die Reinigung daher im Zusammenhang mit Monitoring und Wartung betrachtet. Die Überwachung der Erträge leiste wichtige Vorarbeit, sagt CEO Clas Ziganner: „Ertragseinbußen auf Grund von Verschmutzungen sind vom Betreiber nicht wirklich festzustellen, da die Verschlechterung schleichend eintritt. Über gutes Monitoring kann dem Be- 52 Sonne Wind & Wärme 11+12/2015 treiber geholfen werden, die Ertragseinbußen frühzeitig zu bemerken und Gegenmaßnahmen vorzunehmen.“ Weil es für Verluste neben Verschmutzung auch andere Gründe wie Verschattung oder technische Mängel gibt, sei für Zenit-SIS eine ganzheitliche Betreuung der Kunden wichtig, inklusive Monitoring sowie Wartungs- und Reparaturarbeiten. Reinigen kann sinnvoll sein Christian Kerschl ist Geschäftsführer des SonnenhausInstituts und hat ein eigenes Unternehmen für die Planung von photovoltaischen und solarthermischen Anlagen. Er geht davon aus, dass viele Einbußen unbemerkt bleiben: „Aufgrund der unterschiedlichen Strahlung schwanken die Jahreserträge um bis zu 10 %. Das merken nur die Betreiber von sehr großen Parks, weil es bei kleineren Anlagen kaum auffällt.“ Aus der Praxis heraus kennt Kerschl Fälle, in denen Ertragsverluste eng mit der Verschmutzung von Solarmodulen korrespondieren. „Bei Dachanlagen mit sehr geringen Neigungen ist eine Reinigung nach mehreren Jahren zwingend notwendig, weil Verschmutzungen nicht abregnen können oder vom Schnee mitgenommen werden. Wenn der im Frühjahr in Bayern von den Modulen rutscht, ist die untere Seite doch ziemlich braun“, sagt er. Noch schlimmer und von den Verlusten her bezifferbar ist es in der Landwirtschaft. Das gilt insbesondere für Großanlagen, die in der Nähe oder direkt auf den Dächern von Tierzuchtställen montiert wurden. Dort legen sich die Emissionen und Stäube in Form einer hartnäckigen Schicht auf den Modulen ab. „Das kann Ertragsverluste von gut 15 % bedeuten. In der Landwirtschaft sollten die Anlagen eigentlich ein bis zwei Mal im Jahr gereinigt werden. Wenn es beispielsweise nach der Rapsblüte nicht regnet, dann bleiben die gelben Pollen mehrere Wochen an den Modulen kleben. Das gleiche gilt auch für PV-Anlagen, die sich in der Nähe von Verbrennungsanlagen, Kaminen oder großen Lüftungsanlagen befinden. Auch dort bilden sich hartnäckige Schichten“, erläutert Emanuel Saß, geprüfter und zertifizierter Sachverständiger für Photovoltaik-Anlagen. Dabei spielen auch der Rahmen und Oberflächen der Module eine Rolle. „Zwischen 2004 und 2006 waren beispielsweise leicht geriffelte Glasoberflächen der letzte Schrei, die anfälliger für Verschmutzungen sind. Zudem sammelt sich der Dreck am unteren Modulrahmen. Dort beginnen dann Moose und Flechten nach oben zu wachsen“, sagt er. Für Clas Ziganner stellt sich bei der Reinigung nur die Frage der Häufigkeit: „Alle Anlagen sollten gereinigt werden, nur in unterschiedlichen zeitlichen Abständen. Wenn Anlagen sich im landwirtschaftlichen Raum befinden, sollte man durchaus jährlich reini- gen.“ Ziganner nennt als ländliche Problemfälle die Schweinezucht mit Ammoniak-Ablagerungen oder die Pollen von Rapspflanzen. In letzterem Fall sei die Zeit nach der Rapsernte die beste für eine Reinigung. In der Stadt oder in Wohngebieten hält er eine Reinigung alle drei Jahre für passend, an Bahnlinien alle zwei Jahre. Bei gut erreichbaren Anlagen setzt Zenit-SIS spezielle Bürste mit einem rotierenden System ein. Geht es um Module beispielsweise auf Gewächshäusern, so kommen Reinigungsroboter zum Einsatz. Gerade bei Modulen, die mit geringer neigung installiert sind, können sich am unteren Rahmen hartnäckige Verschmutzungen Foto: Zenit-SIS bilden. Vorgaben des Herstellers beachten Nach den Beobachtungen von Emanuel Saß sind die Module im Norden meist klar und sauber, weil es eine Ihr Fahrzeug und SunBrush mobil – ein starkes Team Mobile PV-Reinigung für den modernen PV-Betreiber. Ohne Eingriff in das hydraulische System kann die SunBrush mobil an Schlepper, Teleskoplader, Bagger, Hebebühne oder Betonpumpe angebaut werden. SunBrush mobil GmbH Hauptstr. 24 87760 Lachen 08332 9258080 www.sunbrushmobil.info Sonne Wind & Wärme 11+12/2015 53 Photovoltaik REiniGunG und nur für die alten Anlagen mit hohen Förderungen interessant. Schließlich soll nach dem Reinigen nicht nur der Ertrag wieder steigen, sondern abzüglich der Kosten auch etwas in der Kasse hängen bleiben. Die Berechnung ist ein simpler Dreisatz, wenn sich der verschmutzungsbedingte Verlust ermitteln lässt. Gehandelt wird dafür ein Mittelwert zwischen 3 und 5 %. „Wenn Betreiber ihre Kosten nicht wieder hereinbekommen oder die Leistungsverluste kaum von Interesse sind, dann können sie ihre Anlagen verschmutzt laufen lassen. Es gibt Anlagen, die aufgrund ihres Standorts gesäubert werden müssen, aber oft ist das großer Unsinn“, findet Stefan Wippich von der Envaris GmbH. Er vertritt damit eher eine zurückhaltende Sichtweise. Der Dienstleister hat rund 600 Solarstromer vom Einfamilienhaus bis zum Hühnerstall in der Wartung und arbeitet bei notwendigen Reinigungen mit Dienstleistern zusammen. Die Kosten liegen für Dachanlagen in einer Spanne zwischen 1,7 und 2,5 € /m2 und bei großen Freiflächenanlagen unter einem Euro. „Es hängt immer davon ab, wo eine Anlage steht und was sie eigentlich leisten soll“, sagt er. reinigende Symbiose aus Wind und ordentlichen Niederschlägen gibt. In den mittleren Bereichen und im Süden nehme die Verschmutzung aber zu. Wenn tatsächlich eine Reinigung erforderlich wird, sollten Betreiber strukturiert vorgehen. In der heilen Welt gehören dazu die Freigaben der Hersteller, eine Betriebshaftpflicht sowie die elektrische Unterweisung für den Werterhalt als Argument Dienstleister und eine Portion Sachverstand. So hätte beispielsweise die Reinigung mit kaltem Wasser auf Das wird von den Reinigungsunternehmen gar nicht kochend heißen Modulen den einen oder anderen bestritten. Sie argumentieren aber zusätzlich mit Glasbruch zur Folge. „Die Reinigung ist ein heißes dem Werterhalt und plädieren für einen regelmäßigen Eisen. Einerseits gibt es wirksame und unwirksame Waschgang. „Zäune, Kameras, Wechselrichter oder Mittel. Anderseits wird unter Spannung gearbeitet. Trafos werden regelmäßig gepflegt, aber nicht die anDaher muss die Anlage abgeschaltet sein und der jegeblich selbstreinigenden Module auf den Tischen. weilige Dienstleister benötigt elektrotechnische -201301Hier spült der Regen Dreck, Moos oder Flechten nicht Grundkenntnisse“,file: findetTI1CS-PO-4632 Saß. Andere Dienstleister lassen die Anlagen46 während dimension: x 32 mmherunter“, sagt Markus Kort, Geschäftsführer der ProCleanSolar GmbH. Er ist seit fünf Jahren im Reinider Modulwäsche aber am Netz, weil es keinen Untergungsgeschäft für große Solarparks unterwegs. Meist schied zwischen ihrer Arbeit und einem ordentlichen 4C in Italien und in Frankreich, weil es dort weniger regGewitter gebe. Offen sind auch die Kosten. Nach seinet. Für die Tour durch die langen Reihen mit 0,5 km/h ner Einschätzung müssen Betreiber um die 10 €/kW die Stunde nutzt er speziell für diesen Zweck entwihinlegen. Das wäre für neuere Anlagen viel zu teuer ckelte Gerätschaften und einen Unimog. Daran hängt eine umgebaute Feldspritze als Seitenausleger, die Celsi®Strip mit Wasser aus dem Fahrzeugtank und speziellen Thermoetikette Bürsten eine kratzfreie und maschinelle Reinigung registriert Maximalwerte durch Dauerder Module erlaubt. Das Wasser ist entmineralisiert, schwärzung. Bereich von +40 ... +260°C damit sich hinterher keine Kalkschichten auf dem GRATIS Musterset von [email protected] Glas bilden: „Wir richten uns nach den Clean www.celsi.com Guidelines der Modulhersteller. Das betrifft den Wasserdruck beim Reinigen und die Mittel, die Bürsten und den robotergesteuerten Druck, der auf die Module ausgeübt werden darf. Mit dieser Methode schaffen wir rund 1 MW am Tag“, sagt er. Die im Markt kursierenden Preise findet er zum Teil völlig überzogen. Kort hält im Freiland eher 2.000 €/MW für angemessen, umgerechnet also 2 €/kW: „Bei einer reinen Handarbeit auf Dachflächen sind es je nach Verschmutzung zwischen 5 und 7 €. Außerdem lassen sich diese AufSolarClean Photovoltaikreinigungstechnik wendungen auch über die Betriebskosten absetzten“, wirft er ein. Durch eine Zylindereinheit gleicht die Washtronic unterschiedliche Bodenverhältnisse aus und die Bürsten liegen immer mit dem gleichen Druck auf den Modulen. Foto: SunBrush © Aania - Fotolia.com ERTRÄGE 54 STEIGERN WERT ERHALTEN NATÜRLICH REINIGEN Tel.: 0791 956 79 970 | [email protected] www.cleantec-reinigungstechnik.de Sonne Wind & Wärme 11+12/2015 Bürsten im Dauertest Die maschinelle Reinigung von großen PV-Parks mit langen Bürstensystemen auf den Modulreihen ist vom Zeitaufwand her effektiv und kommt nicht ohne technische Finessen aus. Zum einen müssen die Fahrzeuge durch die engen Reihen passen. Zum anderen muss der eingestellte Auflagedruck des Reinigungssystems auf den Solarpanelen immer konstant bleiben, um Modulbrüche zu vermeiden. Das ist gar nicht so einfach, weil der Boden in den Freiflächen oft ziemlich uneben oder an Steillagen abschüssig ist. „Wir haben dafür eine patentierte Washtronic-Steuerung entwickelt, die unabhängig vom Boden den eingestellten Auflagedruck der Bürste hält“, erklärt Franz Ehleuter, Geschäftsführer der SunBrush mobil GmbH. Er konstruiert und verkauft Spezialfahrzeuge für die mobile Reinigung von Photovoltaik-Anlagen an Dienstleister. Ursprünglich hatte er Waschanlagen gebaut und betreibt selbst mehrere PV-Anlagen. „Da haben wir gesehen, dass sie ohne eine Reinigung oder das Abtragen von Schnee im Winter nicht vernünftig laufen“, sagt er. Bevor sich der Allgäuer an die Arbeit machte, hatte er die Bürsten von der Fachhochschule Ulm an neuen und geflashten Modulen testen lassen. Dort konnten die Wissenschaftler nach knapp 4.000 Reinigungszyklen im Labor weder Kratzer noch einen Leistungsabfall feststellen. Zudem wurden die Erträge von zwei Anlagen auf einem Dach verglichen. Gegenüber einer turnusmäßig gereinigten Anlage mit 58 kW kam der Demonstrator mit 1,8 kW nach drei Jahren nur noch auf 40 % des Referenzwertes. Das ist zwar nur ein Ausschnitt, „aber natürlich fragen Kunden immer danach, ob sich die Kosten einer Säuberung auch rechnen. Wir machen das ganz einfach und reinigen zunächst nur einen String. Den Unterscheid kann der Betreiber dann am Wechselrichter ablesen und umrechnen. Die möglichen Vorteile einer Reinigung müssen immer transparent sein“, findet er. Dazu zählen auch die Kosten. Ehleuter hält für 1 MW Freiflächenanlagen 2.000 bis 2.300 € für angemessen und für Dachanlagen bis zu 12 €/kW, weil der Aufwand im Verhältnis zur Fläche größer sei. SunBrush wird beispielsweise von Solarreinigung + Service Nord eingesetzt, und zwar am Kramer Teleskoplader, wie Inhaber Matthias Dührsen berichtet: „Der wendige Telelader mit der SunBrush-MobilBürste reinigt kostengünstig und professionell auch in engen Gassen jeden Solarpark.“ Die Bürste sei so konzipiert, dass sie keine Kratzer oder Beschädigungen an den Moduloberflächen verursache, wie ^ŝŶĚ^ŝĞƐŝĐŚĞƌ͍ϳϬരйĂůůĞƌ^ŽůĂƌĂŶůĂŐĞŶ ďƌŝŶŐĞŶŶŝĐŚƚĚŝĞǀŽůůĞ>ĞŝƐƚƵŶŐ͘ sĞƌĞŝŶďĂƌĞŶ^ŝĞŶŽĐŚŚĞƵƚĞŽŶůŝŶĞĞŝŶĞŶ ƉƌŽĨĞƐƐŝŽŶĞůůĞŶŚĞĐŬͲƵƉ/ŚƌĞƌŶůĂŐĞ͗ www.zenit-sis.de Reinigung einer landwirtschaftlichen Dachanlage mit Teleskoplader und SunBrush Foto: Solarreinigung + Service Nord Photovoltaik re i n i g u n g Eine effektive und unfallverhütende Alternative sind Roboter. Der Gekko von Serbot hält an Foto: Serbot jeder Fassade. ührsen aus der Praxis bestätigt. SRS Nord ist D deutschland- und europaweit tätig und verbindet die Reinigung mit einer Sichtkontrolle aller Module. Im Solarpark sei das Reinigen bereits ab 1,50 €/kW netto möglich. Dührsen betont aber, dass die Technik auch bei großflächigen Dachanlagen effizient eingesetzt werden könne. Roboter für Dachanlagen Für diese Reinigung von Dachanlagen stehen mit dem klassischen Wischmop und Robotersystemen zwei Optionen zur Wahl. Allerdings lassen sich die homogen geschlossenen Glasflächen kaum per Hand reinigen. Hinzu kommen dabei auch Gefahren und streng genommen die Unfallverhütungsvorschriften. „Roboter haben zudem den großen Vorteil, dass sie über Stunden immer mit dem gleichen Druck arbeiten“, sagt Ivo Lackner, Verkaufsleiter des Schweizer Roboterherstellers Serbot. Dessen Gekko genannte Reinigungslösung wird häufiger von Dienstleistern genutzt. Bislang konnten Serbot 20 Robotersystem verkaufen. „Es ist ein Hightech-Gerät, mit dessen Entwicklung wir vor fünf Jahren gestartet sind. Die ersten Kunden haben ordentlich gelitten, auch das muss man offen sagen“, so Lackner. Inzwischen funktioniere der Gekko mit seinen 24 Saugfüßen aber einwandfrei und erreiche jede Ecke. Auf das Dach kommt die Einheit samt der notwendigen Versorgungsleitungen für Strom und Wasser mit einem Hubsteiger. Für den notwendigen Halt auf den geneigten Modulen arbeitet Serbot mit einem Vakuumverfahren. Zuviel Druck entstehe dabei nicht, weil der Roboter nur 200 kg wiegt. „Die Module sind für Schneelasten von 500 und für Windlasten von 280 kg ausgelegt“, sagt er. Auch Serbot hat positive Beispiele für den Waschgang parat. Danach können Betreiber mit einem Plus von 6 % rechnen. Daher mache Reinigung von Solarmodulen ab Flächen von 100 m2 auch Sinn. Allerdings ist die maximale Stundenleistung von 400 m2 im freien Feld etwas schlapp. „Wir tüfteln an größeren Lösungen, aber im freien Feld ist die maschinelle Reinigung mit Bürstensystemen deutlich im Vorteil“, sagt er. Immerhin bestätigte das Berliner Photovoltaik- Institut 2012 mit einer kleineren Testreihe an verschiedenen PV-Anlagen die Eindrücke aus der Praxis. Danach hängt die Verschmutzung vom Neigungswinkel der Module, dem Standort und dem Glas ab. Die Forscher kamen bei Flachglas auf einen Verlust von 2 und bei strukturiertem auf 4 %. Bisher gibt es aber weder einen Standard für Verschmutzungstests an PV- Modulen noch ein objektives Prüfverfahren für die Selbstreinigungsfähigkeiten der Oberflächen. Damit entscheidet der subjektive Eindruck. „Die Prüfung ist vor einer möglichen Reinigung immer wichtig. Dafür kann man mit einem Finger oder einem weißen Tuch über die Module wischen und bekommt einen Eindruck von der Verschmutzung“, rät Christian Stracke, PVGutachter beim Systemlieferanten Energetik. Torsten Thomas, Ralf Ossenbrink Solarreinigung + Service Nord www.srsnord.de Solarerträge maximieren VFKDGHQVIUHLH5HLQLJXQJ3ÀHJH lang anhaltende + perfekte Sauberkeit nachhaltige Entfernung von Algen und Moosen aus den Modulrändern wir reinigen im bundes- und europaweiten Einsatz Solarreinigung + Service Nord Solarreinigung Matthias Dührsen + Service Nord Tel: 0160 - 984 942 08 56 Sonne Wind & Wärme 11+12/2015
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