Wartungsplan: Reinigung & Instandhaltung von Photovoltaik
Für den Privatgebrauch ausgelegte Photovoltaikanlagen werden meistens auf Dachoberflächen, an Hausfassaden oder im Falle eines Balkonkraftwerks auf dem heimischen Balkon installiert. Dabei handelt es sich um exponierte Stellen, sodass die Anlagen im Laufe der Zeit nicht immer von Schadenseinwirkungen und Schmutzablagerungen verschont bleiben. Wenn Sie es versäumen, Ihre PV-Anlage wieder von Schäden und Schmutz zu befreien, kann das negative Auswirkungen haben, wie z.B. eine geringere Leistung. Noch gravierender wird es, wenn die Anlage so stark beschädigt ist, dass sie überhaupt nicht mehr funktioniert. Um diese Szenarien abzuwenden, erhalten Sie hier ein paar wertvolle Tipps, wie Sie mit einfachen Handgriffen Ihre Anlage korrekt Instand halten.
Gute Gründe für regelmäßige Wartungen von Photovoltaik-Anlagen
Tipps für die regelmäßige PV-Anlagen-Reinigung
Die Oberflächen der PV-Module und der PV-Zubehörteile, die auf dem Dach angebracht sind, sind durch die Einwirkungen verschiedener Wetterformen wie Regen-/Schnee-/Hagelfall, Winden und Blitzeinschlägen natürlich anfällig für Verunreinigungen und Lasteinwirkungen. Letztere ergeben sich zum Beispiel, wenn es heftig geschneit hat und eine dicke Schneedecke sich über mehrere Tage auf die empfindlichen Module gelegt hat. Aber auch im Herbst können schon Flächenverdeckungen durch Laub- und Nadelfall auftreten. Diese Verdeckungen führen, wie auch Verschattungen, zu unnötigem Leistungsschwund, der sich auf 15 bis 20% belaufen kann. Richtig gefährlich kann es sogar werden, wenn durch verbleibende Verschmutzungen Hot-Spot-Effekte eintreten. Die verschmutzte oder verkrustete Solarzelle funktioniert dann nicht mehr, unterbricht in einer Reihenschaltung die Spannungskette (durch eine negative Spannung), erhitzt sich und gerät im Extremfall in Brand.
Um dies zu vermeiden und die Leistungsfähigkeit der Anlage nicht unnötig über längere Zeit zu beeinträchtigen, sollten Sie daher regelmäßig die genannten Komponenten von Schmutz befreien. Je geringer die Neigungswinkel Ihrer Module sind, desto öfter sollten Sie ans Reinigen denken, da bei hohen Neigungswinkeln Verschmutzungen und Lasten eher von selbst herunterfallen. Wohnen Sie in der Nähe von Bauernhöfen, landwirtschaftlichen Nutzflächen oder Industriegebieten müssen Sie achtsamer bei der Reinigung sein, da sich dann besonders häufig Rückstände von Gülle, Pestiziden, Stäuben, Ölen oder unschöne Rußpartikel auf Ihrer PV-Anlage ablagern können.
Bitte denken Sie beim Saubermachen daran, sehr sorgsam und behutsam vorzugehen, damit Sie die Module nicht nachhaltig beschädigen und sorgen Sie außerdem für ausreichend Sicherheit bei den Teilen, die elektrische Ladungen erzeugen und transportieren. Achten Sie darauf, dass Ihre Leitern oder andere Hilfsmittel zum Betreten des Dachs trittfest sind und nicht wackeln und Sie auf dem Dach angekommen über keine Kabel, Module oder andere Störkörper fallen können.
Mit Bedacht sollten Sie zudem die Art des Reinigungsmittels wählen und beim Auftragen und Abwischen nicht mit zu viel Gewalt vorgehen. Auf die Modulflächen und das sonstige PV-Equipment auf dem Dach tragen Sie am besten Haushalts- und Glasreiniger auf, die keine aggressiven Chemikalien beinhalten. Wir raten Ihnen davon ab, mit Hochdruckreinigungsgeräten zu arbeiten, da durch die starken Wasserstrahlen Risse und Sprünge auf den Glasschichten der Module entstehen können.
Tauchen Sie besser weiche Schwämme bzw. Tücher ohne grobe Fasern, Glasbürsten oder drehbare Waschbürsten in Regenwasser oder destilliertes Wasser und wischen Sie die PV-Komponenten damit ab. Je nach Festigkeit des Schmutzes müssen Sie mal mehr (z.B. bei Vogelkot) und mal weniger stark (z.B. bei Laubablagerungen) mit dem Reinigungsinstrument aufdrücken. Stäube und andere leichte partikelförmige und flüssige Schmutzformen können sogar bei Regenfall und Neigungswinkeln von über 12 Grad ohne Ihr Zutun von den Modulen heruntergespült werden.
Bei der Verwendung von Waschbürsten mit ausziehbarer Teleskopstange können Sie die Reinigung sogar vom Boden oder Balkon aus durchführen. Wasser aus dem Hahn sollten Sie nur zum Reinigen verwenden, wenn Sie in Regionen mit ausgezeichneter Leitungswasserqualität wohnt. Wenn Ihr Wasser zu „hart“ ist, kann es passieren, dass Sie den Schmutz zwar abwischen, aber dafür auch Kalkablagerungen draufwischen. Ist es draußen heiß, dann verwenden Sie besser auch erwärmtes anstatt, wie aus Kostengründen üblich, kaltes Wasser. Abgesehen von akuten Lagen bei horrendem Schnee- und Laubbefall reicht es aus, wenn Sie Ihre PV-Anlage auf dem Dach in Abständen von ein bis drei Jahren tiefenreinigen.
Sind Sie sich unsicher, ob Sie beim eigenständigen Reinigen für ausreichend Sicherheit und die richtigen Reinigungsutensilien sorgen können, so empfehlen wir Ihnen, dafür einen Fachbetrieb zu engagieren. Dafür fallen in etwa, je nach Aufwand, Flächengröße und Modulspezifikationen zwischen 70 und 200 € an. Es ist ratsam, einen Termin in den Wintermonaten oder zumindest an einem nicht allzu sonnigen Tag zu wählen, da erstens die Firma dann nicht extra ihr Reinigungswasser erwärmen muss (siehe oben) und zweitens Sie so keinen Tag mit hoher Strahlungsintensität und Energieerzeugungskraft verschenken. Außerdem kann es sein, dass bei den Modulen an sonnenintensiven Sommertagen während des Abkühlens das kalte Wasser zu schnell trocknet und dadurch Flecken mit Verschattungscharakter entstehen.
Kontrolle und Datenprotokollierung über Smart Home-Anwendungen
Werfen Sie auch regelmäßig einen Blick auf ihre Energy Management Apps, Smart Meter und Wechselrichterstände! Bemerken Sie auffällige oder gar bedenkliche Werte, so sollten Sie die Funktionstüchtigkeit der betroffenen PV-Komponenten überprüfen. Bei Bedarf müssen diese dann ebenfalls gereinigt oder wenn das nicht auszureichen droht, sogar ausgetauscht werden. In vielen Fällen hat sich bereits bewährt: Wer seine Leistungs- und Verbrauchsdaten regelmäßig protokolliert, ist klar im Vorteil, weil somit verdächtige Werte viel schneller auffallen und gehandelt werden kann, bevor es unter Umständen zu spät ist. Daher raten wir Ihnen dazu, aller 4 bis maximal 6 Wochen zu notieren, wie viel Energie Sie erzeugen, für welche Geräte diese aufgewendet wird und in welcher Größenordnung die Energie ins öffentliche Netz eingespeist wurde. Diese Werte können Sie im zeitlichen Verlauf miteinander vergleichen und dann genau lokalisieren, wann und an welcher Stelle ein Problem aufgetreten ist.
Die Datenaufzeichnung können Sie auch ganz einfach automatisieren, indem Sie, falls noch nicht in Ihrem Wechselrichter integriert, einen Datenlogger anschließen. Fortschrittliche Geräte protokollieren nicht nur die Wechselrichterstände, sondern auch Daten Ihrer Smart Home Geräte. Sie werden dann darüber informiert, wenn Grenzwerte über- oder unterschritten werden.
Photovoltaik Wartungen durch Fachbetriebe
Sind Sie sich unsicher über die Fehlerquellen an Ihrer PV-Anlage oder wollen Sie einfach nur auf Nummer sicher gehen, so können Sie auch Fachbetriebe aus dem Photovoltaik- und Solargewerbe engagieren, die Ihre Anlage auf Herz und Nieren prüfen. Das heißt, in diesem konkreten Fall, dass Verkabelungen, Verschraubungen und die Sicherheitstechnik kontrolliert wird.
Auch hier gilt: Wählen Sie für die fachmännischen Prüfungen und Wartungen Termine aus, bei denen die Anlage störungsfrei und ohne Strahlungsverluste geprüft werden kann. Das heißt, dass sowohl Wintermonate als auch Sommermonate auszuschließen sind. Im Winter könnten nämlich Schneedecken und gefrorenes Wasser die Zugänglichkeit zur Anlage einschränken und im Sommer verschenken Sie Energiegewinnpotenzial, wenn die Anlage gewartet und damit vom Stromkreislauf abgekoppelt werden muss. Daher sind Termine im Frühjahr (März/April) oder im Frühherbst, wenn noch nicht viel Laub gefallen ist und sich Unwetterlagen noch in Grenzen halten (September) am ratsamsten. Bedenken Sie dabei, den Termin ein paar Monate im Voraus zu vereinbaren, da viele Solarteure, PV-Anlagentechniker und andere Fachbetriebe Vorlaufzeiten haben.
Die Installateure untersuchen dann bei Ihnen vor Ort aus Ihrer Fachkraftperspektive alle PV-Komponenten gewissenhaft auf Fehler und Instabilitäten. An den PV-Modulen überprüfen sie, ob alle Anschlüsse, Verkabelungen, Klemmen und Aufständerungen ausreichend befestigt sind, sowie ob Schmutzablagerungen, natürlich auftretende Verschattungen, unvorteilhafte Neigungswinkel und Aufständerungen sowie Fabrikats- und Installationsfehler die jeweils bestmögliche Leistungsausschöpfung Ihrer Anlage verhindern. Auch Hot-Spot-Effekte sollte das Fachpersonal mit seinem geschulten Blick erkennen und Ihnen adäquate Maßnahmen zur Problembehebung erklären können. Nicht ausreichend fixierte Schrauben und Kabel sowie ramponierte Stecker werden aber meistens schon von den Prüfern direkt bei der Wartung wieder richtig befestigt oder ausgetauscht. Anders verhält es sich bei Defekten an größeren Einheiten, bspw. den Modulen. Da müssen Sie im Anschluss selbst überlegen, ob Sie von Ihrer Garantie Gebrauch machen und die gleichen Module erneuern oder ob Sie sich komplett neue Module mit höherer Leistung anschaffen.
Danach begutachten die Installateure bzw. die Fachprüfer im Haus Ihre Wechselrichter und Zählereinrichtungen. Auch hier werden alle Verbindungen auf Festigkeit und Richtigkeit überprüft. Darunter zählen die PV-Kabel, Schutzeinrichtungen (z.B. Blitz- und Überspannungsschutz), Smart Home Aggregate, Stromspeicher und Stromzähler. Letztere müssen ggf. neu kalibriert bzw. geeicht werden. Wurde der Stromzähler vom Netzstellenbetreiber installiert, kommt diesem auch diese Aufgabe zu und nicht dem von Ihnen bestellten Prüfer. Ambitionierte und gewissenhafte Betriebe unterstützen ihre Arbeit noch mit dem Einsatz von Infrarot-Kameras, welche auch thermische Probleme an der Anlage sichtbar machen und führen umfangreiche Leistungsmessungen durch, die sie mit den Werten von Referenzanlagen vergleichen.
Wollen Sie den allgemeinen Ablauf und die zeitliche Taktung Ihrer Wartungsaufträge an externe Partner automatisieren, so kommen für Sie eventuell Wartungsverträge in Betracht. Diese setzen fest, dass der Vertragspartner, also der Fachbetrieb, Sie in den im Vertrag definierten Abständen selbstständig bezüglich eines Wartungstermins kontaktiert und Sie nicht mehr selbst jeden Wartungstermin mehr oder weniger aufwendig planen müssen. In diesen Verträgen können Sie zusätzlich zur Präsenzprüfung bei Ihnen zu Hause einige Zusatzleistungen festlegen, zum Beispiel, dass Sie bei akuten, einschneidenden Störungen einen Techniker-Notdienst-Service beanspruchen können, der Ihre Probleme schnell beseitigt. Dazu kann unter anderem der Austausch verschlissener Teile zählen oder das Protokollieren von Ermittlungsdaten aus den Prüfungsvorgängen, die bei Ihren Versicherern und Garantiegebern vorgelegt werden können. In vielen Fällen können Sie auch die Leistungen zur Anlagenreinigung (s.o.) im Wartungsvertrag aufnehmen lassen.
PV-Instandhaltung nach Zeitintervallen
Es existieren unter anderem mit der DIN Norm EN 62446-2 oder dem DGS-Leitfaden mehr oder weniger klare Regelwerke zur intervallbezogenen Wartung von PV-Anlagen. Wir haben aus diesen Bestimmungen und Empfehlungen für Sie die Wichtigsten destilliert und kompakt in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt, damit Sie genau wissen, in welchen Abständen Sie welche Bestandteile Ihrer PV-Anlage überprüfen müssen:
(fast) täglich
- Betriebsanzeige des Wechselrichters
- Stromzähler-, Smart Meter- und Energy Management App-Werte: Leistungswerte der Module, Erträge, Wirkungsgrad, Eigenverbrauchsanteil, aufgeschlüsselte Verbrauchswerte nach Geräten, Fremdbezugsanteil (vom Energieversorger)
monatlich
- eigenständige Kontrollblicke auf alle Komponenten, die im Außenbereich montiert sind: PV-Module, Dachhaken, Klemmen, Aufständerungen, PV-Kabel und sonstiges Befestigungsmaterial (Identifikationen augenfälliger Mängel, Fehler und Abnutzungserscheinungen); zu achten ist insbesondere auf ausreichende Befestigung (die konform ist mit den Bestimmungen in den Versicherungs- und Garantieverträgen), physische Beschädigungen, Verschmutzungen, Folgen von Vandalismus, Schäden, die durch die Einwirkung von Tieren zustande kommen können und vegetationsbedingte Verschattungen
halbjährig
- Verbindungen und Verkabelungen am Verteilerkasten
- eigenständige Überprüfung der kompletten Generatorfläche (Solar-Generator/ PV-Modul-Gesamtfläche)
- Überspannungsschutz
jährlich bis zweijährig
- Frühjahrescheck: tiefgehende Anlagenprüfung durch einen (zertifizierten) Fachbetrieb für Solar- und Photovoltaiktechnik (Identifikation verborgener Mängel, Fehler und Abnutzungserscheinungen)
- wenn es der Fachbetrieb anbietet: zusätzliche Analyse mit thermografischen Messinstrumenten
- Reinigung der äußeren PV-Komponenten (oder so schnell wie möglich bei akuten Problemen die in Zusammenhang mit Verschmutzungen und Lastauswirkungen bestehen)
- Merke: wie groß die Abstände zwischen den einzelnen Checks und Reinigungen gewählt werden, ist von folgenden Faktoren abhängig: Anlagengröße, Wahrscheinlichkeit von Tierschäden, Nähe zu industriellen und landwirtschaftlichen Produktionsstätten, allgemeine Wetterverhältnisse, Anlagenschutz (Solarkäfig, natürlicher Windschutz durch andere Bauten oder nicht verschattungsrelevanter Vegetation, Wahrscheinlichkeit von herunterfallenden Objekten…)
alle 4 Jahre
- Prüfvorgänge auf Basis der DIN EN 62446-1 (VDE 0126-23-1) durch einen Fachbetrieb
- alle Werte aus dem Inbetriebnahmeprotokoll erneut erheben (zum Vergleich mit den Ursprungswerten) und damit potenziell merkwürdige Entwicklungen überblicken
Was ist zu tun, wenn Photovoltaikanlagen brennen ?
Im wahrsten Sinne des Wortes ein heißes Thema unter PV-Anlagenbesitzer ist der Umgang mit bzw. das richtige Verhalten im Falle eines eintretenden Brandes in Zusammenhang mit Photovoltaikanlagen – insbesondere dann, wenn es die eigene PV-Anlage betrifft. Viele Anlagenbetreiber zerbrechen sich den Kopf über die folgende Frage:
Löscht die Feuerwehr meine brennende Photovoltaikanlage?
Ja, wenn ihr Haus brennt und davon auch Ihre PV-Anlage betroffen oder diese sogar ursächlich für den Brand ist, löscht die Feuerwehr diesen Hausbrand. In Feuerwehren werden sogar spezielle Schulungen durchgeführt, damit die Einsatzkräfte Brände, die in Zusammenhang mit PV-Anlagen stehen unter der Einhaltung aller Sicherheitsstandards löschen können.
Vorbeugung von Bränden bei PV-Anlagen
Die häufigsten Ursachen für die Brandentwicklung von oder mit Photovoltaikanlagen sind Unachtsamkeiten im Planungsprozess und Nachlässigkeiten bei der Installation. Man sollte immer im Vorfeld bedenken, dass elektrische Bauteile und Leitungen im Brandfall zur Schadenspotenzierung beitragen, wenn diese nicht ausreichend isoliert sind bzw. von brennenden Stoffen ferngehalten werden. Auch eine mangelnde Kompatibilität mit den übrigen Brandschutzvorkehrungen im Haus kann dazu führen, dass sich Brände an Ihrer PV-Anlage schneller ausbilden können.
Achten Sie beim Kauf von PV-Modulen auf Qualität. Beziehen Sie Ihre Module am Besten nicht von irgendwelchen No-Name-Herstellern ohne Reputation und seien Sie auch beim Kauf von gebrauchten Modulen achtsam. Defekte, gebrauchte PV-Module oder jene von qualitativ minderer Beschaffenheit neigen stärker zur Brandbildung als Module, die ordnungsgemäß und mit alterungsbeständigen Materialien gefertigt worden sind und bewährte Labortest durchlaufen haben.
Oft lösen (heiße) Lichtbögen die Brände aufgrund der genannten Ursachen aus, sodass enorme Hitze auf oder an bestimmten Stellen, insbesondere den Glasschichten auftritt. Sind die Speichersysteme, Wechselrichter und/oder der Zählerschrank mit vom Brand betroffen, drohen noch schwerwiegendere Folgen, da dann das Feuer vom Dach bzw. dem Installationsort zum Keller übergreift und im Extremfall das ganze Haus betroffen ist.
Die richtige Vorgehensweise bei Photovoltaik-Bränden in Kürze
1. Rettungskräfte informieren
Wählen Sie den Notruf der Feuerwehr (112). Sagen Sie den Einsatzkräften was genau brennt, wie sich der Brand aktuell entwickelt hat (treten Dämpfe, Gase oder irgendetwas Ungewöhnliches aus?) und das eine Photovoltaikanlage betroffen ist. Angaben zur Dachstatik, der Anlagengröße und der installierten Module, Wechselrichter und Stromspeicher sind auch wertvolle Informationen, mit denen die Einsatzkräfte Ihre Löschtätigkeit besser planen können. Am vorteilhaftesten ist es auch, wenn Sie sogar wissen, worin die Brandursache (s.o.) liegt.
2. den Rettungskräften vor Ort zügig einen Überblick geben
Weißen Sie die eintreffenden Einsatzkräfte am Ort ein. Hilfreich ist auch, wenn Sie schon bei der Installation die Anbringung eines Hinweisschildes für die Feuerwehr anbringen, die ihnen anzeigt, wo sich die PV-Anlage befindet. Während die Feuerwehr zu Ihnen kommt, können Sie auch Übersichten oder die Datenblätter Ihrer PV-Komponenten heraussuchen, damit sich die Einsatzkräfte nach dem Eintreffen ein profunden Überblick zu den Anlagendetails verschaffen und Ihren Löschtätigkeiten daraufhin anpassen können.
3. Die PV-Anlage vom Stromnetz abkoppeln
Das sollte in der Regel als erstes bedacht werden, bevor es an die Brandbekämpfung geht, um den Expansionsradius möglicher Schäden so gering wie möglich zu halten.
4. Den Feuerwehreinsatz überblicken bzw. überwachen, ohne sich selbst in Gefahr zu bringen
Halten Sie während des Einsatzes unbedingt die von den Einsatzkräften gegebenen und allgemein gültigen Sicherheitsabstände ein. Unterstützen können Sie die Feuerwehr eventuell (auf ihre Bitte hin), indem Sie Löschmittel wie Wasser oder ggf. Schutzkleidung (Atemschutzmasken) zur Verfügung stellen.
5. Die Brandursachen schnellstmöglich nach der Löschung beseitigen und die Versicherung informieren
In einigen Fällen kann die Feuerwehr schon nach dem Einsatz vor Ort identifizieren, worin die Ursache des Brandes lag und wie Sie diese beseitigen können. Haben Sie Zweifel oder haben Sie eine andere Ursache in Verdacht, kann es helfen, wenn sich ein Solarteur oder anderer Elektrofachmann vor Ort die PV-Anlage nach der Brandbeseitigung ansieht. Unterrichten Sie am besten schnellstmöglich die Versicherung von dem Brandfall, um nicht ihre vertraglich zustehenden Leistungen zu gefährden. Prüfen Sie auch, ob Sie auf noch von der gesetzlichen Gewährleistung oder den herstellerseitigen Produktgarantien Gebrauch machen können.
Richtiges Verhalten im Brandfall einer Photovoltaikanlage
Eingangs gilt natürlich, nicht überstürzt zu handeln und den symbolischen Helden zu spielen. Rufen Sie unverzüglich die Feuerwehr, wenn Sie Brand- oder Qualmbildung wahrnehmen und erwähnen Sie am Telefon, dass es sich um einen Brand mit einer Photovoltaik-Anlage handelt, damit die Feuerwehr ihr Equipment an den Einsatz anpassen und eine Fachkraft mit elektrotechnischem Schwerpunkt mitnehmen kann. Es sollte zeitnah die Anlage vom Stromnetz abgekoppelt werden, um das Risiko von lebensgefährlichen Stromschlägen gering zu halten.
Die Sicherheitsabstände, welche die Feuerwehr gemäß DIN VDE 0132 bei der Brandbekämpfung einhalten muss, sollten Sie mindestens auch einhalten, besser jedoch großzügig mehr. Bei elektrischen Apparaturen mit einer Gleichspannung von bis zu 1.500 Volt und einer Wechselspannung von bis zu 1.000 Volt sind das über 1 Meter, wenn mit einem Sprühstrahl (CM-Strahlrohr) das Feuer gelöscht wird. Kommt ein konzentrierter Vollstrahl (Hohlstrahlrohr) zur Anwendung müssen sogar als Minimum 5 Meter Abstand eingehalten werden. Aufgabe der Feuerwehr ist es auch, zu ermitteln, ob das Dach im Zuge der Brandentwicklung und der Gewichtslast der Module und Unterkonstruktionen einsturzgefährdet ist. Wenn ja, ergreift die Feuerwehr zusätzliche Maßnahmen, die der Sicherheit dienlich sind.
Die Einsatzkräfte der Feuerwehr nutzen zum Löschen meistens normales Wasser. Wenn die Brände die Batteriespeicher betreffen, kann das Löschwasser auch noch mit bestimmten Zusätzen versehen werden. Je nachdem ob die Brände im Inneren oder im Außenbereich auftreten, können zusätzlich Handfeuerlöscher zum Einsatz kommen. Im Inneren werden dann CO2-Feuerlöscher genutzt und bei äußeren Flammenbildungen Pulver-Feuerlöscher (ABC).
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