Sand und Feinstaub senken die Erträge von Photovoltaikanlagen. Wenn die Module manuell oder automatisch reinigt werden, können die Glasoberflächen jedoch zerkratzen. Das Photovoltaik-Institut Berlin hat deshalb praxisnahe Stresstests entwickelt.
Wenn ein Sandsturm über ein Solarkraftwerk fegt, kommt es durch vollständiges Versanden der Module auch zu einem vollständigen Ertragsverlust. Aber auch wenn die Module nur teilweise mit Sand bedeckt sind, führt das häufig zu starken Einbußen des Ertrags. Zusätzlich kommt es durch eine starke lokale Erwärmung der nicht verschmutzten Solarmodulbereiche häufiger auch zu Schäden. Denn die Verschmutzung wirkt wie eine Teilverschattung. So können aus Hot Spots weitere Ertragsverluste oder in Einzelfällen auch sicherheitsrelevante Schäden wie beispielsweise durchgeschmorte Rückseitenfolien an den Modulen entstehen.
Glasoberfläche zerkratzt
„Wir sehen den Trend, dass in Wüstenregionen immer häufiger Reinigungsroboter zum Einsatz kommen“, berichtet Juliane Berghold, Leiterin des Bereichs Modultechnologie und Forschung am PI Berlin. Daher müssten Photovoltaikmodulhersteller in Ausschreibungen neuerdings oft die Bestätigung eines unabhängigen Prüfinstituts vorlegen, die ihren Solarmodulen eine reinigungsresistente Oberfläche bescheinige, erklärt Berghold. „Es gibt verschiedenste Reinigungssysteme auf dem Markt, Roboter reinigen die Module mit Wasser oder trocken, mit Luftdruck oder Bürsten. Wir simulieren verschiedene Reinigungsmethoden praxisnah in individuellen Testaufbauten.“ Dabei sehen die Forscher oft, dass die Reinigung die Antireflexionsbeschichtung eines Moduls im Lauf der Zeit beschädigt wird. Besonders wenn die Module nicht im Vakuumverfahren beschichtet wurden. Manchmal sei aber auch die gesamte Glasoberfläche zerkratzt.
Reinigung ohne Wasser
Das PI Berlin berät Projektierer und Betreiber, welche Reinigung sich für welche Modultypen eignet und führt regelmäßig Tests für Hersteller von Reinigungsrobotern durch. Für Ecoppia, einen Hersteller von solaren Reinigungssystemen, hat das PI Berlin ein neues Reinigungsverfahren getestet, das ohne Wasser auskommt. Welche Modultypen für diese Reinigung geeignet sind, prüften die Ingenieure und Forscher des PI in ihrem Berliner Labor und im Feld
Das PI Berlin hat bereits Projekte mit insgesamt mehr als zwei Gigawatt Leistung weltweit begleitet, darunter mehrere Projekte mit automatischer Modulreinigung. Modulhersteller erhalten einen Nachweis für reinigungsresistente Oberflächen und Ratschläge für passende Reinigungsverfahren. (N. Petersen)