Garantie auf Ertrag Solaranlagen ist irreführend

Hintergrund

Der noch ziemlich junge Markt der nachhaltigen Energie wie der Solaranlagen, der Windenergie, der Solarkraftwerke mit Parabolspiegeln und der Biomasse zeichnet sich durch einen großen Hype aus. Das gilt im Übrigen für alle neuen Märkte. Ende der 70er Jahre, als die Isolierverglasung aufkam, war es nicht anders. Zunächst wurde sie von seriösen Herstellern entwickelt und vertrieben. Danach begannen Kleinstbetriebe damit, diese Verglasung herzustellen. Das hatte eine Überkapazität sowie einen drastischen Preisverfall, bisweilen unter den Selbstkostenpreis, zur Folge. Danach erholte sich der Markt wieder, nachdem Angebot und Nachfrage besser aufeinander abgestimmt waren und nur noch erfahrene Unternehmen produzierten. Die Preise haben sich allerdings nicht mehr erholt. Genau dieselbe Struktur ist auch auf dem Solarmarkt zu erkennen. Solarzellen wurden bereits in den 60er Jahren entwickelt. Damals überwiegend für die Raumfahrt. Als Präsident Kennedy 1963 sagte: „Ich will einen Mann auf dem Mond“, und dieser Mann stand 1969 dort, brauchte es eine Vielzahl von Entwicklungen, um dieses Ziel zu erreichen; eine davon war die Solarenergie.
Wegen der steigenden Nachfrage nach erneuerbarer Energie hat sich die Solarenergie am internationalen Markt erst in den letzten Jahren richtig durchgesetzt. Es gibt allerdings ziemlich große Unterschiede pro Land. Die Niederlande entscheiden sich überwiegend für die Windkraft, und das nicht zuletzt wegen der Lobby der Hoch- und Tiefbauunternehmen. Während sich Deutschland, neben einer geringen Anzahl von Windkraftanlagen, bei nachhaltiger Energie für Solaranlagen entschieden hat. Und das im privaten wie gewerblichen Bereich. Das hat zu vielen Hektaren von Sonnenenergie geführt.
 

Konkurrenz beim Preis

Auf unserer nördlichen Breite (Niederlande und Deutschland) müssen Sie rechnen, dass man für ca. 1 MW (106 Watt) ein komplettes Fußballfeld braucht (ca. 70 x 100m = 7000 m²). Ein Solarpanel ist etwa 1,6 m² groß, daher braucht man für 1 MW ca. 4.500 Panels. Wenn Sie 10 Panels auf Ihr Dach montieren (von der sogenannten Spitzenleistung Watt Peak pro Panel abhängig), erhalten Sie jährlich zwischen 2.500 und 3.500 kWh. Das ist etwas weniger als der jährliche Durchschnittsverbrauch eines Haushalts. Vor weniger als fünf Jahren kostete eine installierte Watt Peak über 5,00 €/WP. Jetzt liegt der Preis bei 1,50 €/WP.
 
Deshalb steigt der Anreiz, um in Solaranlagen zu investieren. Die Preise sind hauptsächlich wegen der Dumpingpreise chinesischer Solarpanelhersteller gesunken. Dort nimmt man es mit der Qualität der Solarpanels nicht so genau. Leider gilt das für die Anbieter kompletter Solaranlagen auch. Die Konkurrenz verläuft in erster Linie über den Preis und das gefällt dem Verbraucher natürlich. Aber niemand redet von den Qualitätsunterschieden und der zu erwartenden Nutzungsdauer. Der gerade erwähnte Punkt, also eine Werksgarantie mit 80 Prozent Ertrag während einer 25-jährigen Nutzungsdauer ist irreführend. Der Verbraucher geht davon aus, dass dieser hohe Ertrag während der gesamten Zeit erzielt wird. Sogar Investoren in Großanlagen haben in der Vergangenheit keine Leistungsbeschreibung mit technischen Details zu Solaranlagen verfasst, sondern ihren Lieferanten/Installateuren bezüglich des angeführten Ertrags vertraut. Heute will ich näher auf den glasbedingten Leistungsverlust von Solaranlagen eingehen, der auch unter dem Begriff spannungsindizierte Degradation (potential induced degradation), kurz PID bekannt ist.
 

Glaskorrosion wirkt sich auf die Leistung aus

Glas ist Korrosion unterworfen. Dieser Glasrost zeigt sich in einer Trübung, deren Ursache das Herauslösen von Natrium und Calcium ist. Meist werden Solarpanels aus Solarglas hergestellt, das in prismatisch/matt oder matt/matt erhältlich ist. Dieses Glas leidet wegen seiner Zusammensetzung weniger unter Glaskorrosion wie normales Glas. Was verstärkt die Korrosion des Glases? Aufgrund von Feuchtigkeit, Wärme, und in der Panelbeschichtung entsteht wegen der Erdung des Panels eine Elektrolyse. 

Jeder kennt den Glasrost. Man braucht nur an die regelmäßig im Spülautomaten gewaschenen Trinkgläser zu denken, die irgendwann komplett trüb aussehen. Oder an eine Glasdusche, auch da entsteht eine Trübung. Diese ist die Folge der sogenannten Osmose (das sieht so aus). Glas reagiert auf Wassertropfen aggressiv, weil dem Glas Calcium- und Natriumionen entzogen werden und diese als Kalkflecken auf der Glasfläche zurückbleiben. Das passiert neben der Verschmutzung der Kalkablagerung aus dem Wasser. Die durch Osmose entstandenen Kalkflecken lassen sich nicht mehr entfernen und haben einen definitiven Glasschaden zur Folge.

Anders ausgedrückt: Im Solarpanel, mit einer Glasplatte als Außenseite, löst sich Natrium aus dem Glas; und wir wissen, dass das die Zellen angreift. Auf diese Weise kann innerhalb kürzester Zeit PID entstehen. Dieser Prozess wird unter anderem durch Feuchtigkeit (Osmose), Hitze (die Platten können im Sommer bis zu 70 °C heiß werden, in der Wüste sogar über 90 °C) und Elektrolyse verursacht, die durch das Erden der Platten entsteht (wodurch Natrium schneller aus Glas herausgelöst wird).
 

Verschmutzung wirkt sich auf die Leistung aus

Darüber hinaus wird immer bestritten, dass die Solarpanels schmutzig werden. Was passiert eigentlich bei Verschmutzung? Die Glasreflexion verringert sich und die Absorption der Sonnenwärme steigt. Daher erhitzen sich die Panels und dringt weniger Licht ein. Das verringert sofort die Leistung. Der große Solarpanellieferant Bisol hat kürzlich dazu Tests veröffentlicht; eine Reinigung ergab 4,73 Prozent mehr Leistung.
Aber der Verbraucher reinigt seine Solarpanels meist nicht, auch, weil sie auf dem Dach schwer zugänglich sind. Großinvestoren entscheiden sich erst zu einer Reinigung, wenn die Leistung wirklich um fünf Prozent gesunken ist. Und dann findet die Reinigung überwiegend mit Wasser statt. Denn die Gemeinden wollen eine Grundwasser- und Bodenverschmutzung durch Reinigungsmittel verhindern. Es gibt grob gesagt zwei Reinigungsverfahren. Beim ersten Verfahren verwendet man tensidhaltige Reiniger. Tenside kapseln den Schmutz ein; so wird der Schmutz mit dem Spülen entfernt. Heutzutage wird allerdings auch Wasser aus der Umkehrosmose verwendet (auch als demineralisiertes Wasser bekannt). Der Reinigungseffekt entsteht durch Ionenaustausch. Schmutz ist stark ionisiert. Dieses Wasser hat eine geringe Ionenkonzentration. Der Schmutz wird von diesem Wasser angezogen und weggespült. Der Nachteil dabei ist allerdings, dass das Glas beschädigt wird. Auf der Oberfläche entstehen nämlich Mikrokratzer, genauso wie das im Spülautomaten passiert. Die rückseitige Platte und sogar der Aluminiumrahmen werden angegriffen. Das bedeutet für das Glas, dass bei jeder Reinigung etwa 1 Prozent weniger Lichteinfall möglich ist. Wer also einmal jährlich eine Reinigung durchführt, was durchaus zu empfehlen ist, hat nach 10 Jahren bereits 10 Prozent weniger Lichteinfall, was zu einem Leistungsverlust von bestimmt 5 Prozent führen kann.

 

Die Antwort darauf? Sinn und Unsinn von Beschichtung

Empfehlenswert ist, PID bei Glas zu vermeiden, indem (bei neuen Panels) eine Natriumbarriere im Glas oder auf den Zellen angebracht wird. Darüber hinaus sollte der Bewuchs auf Panels möglichst vermieden werden, indem man eine Antifoulingbeschichtung anbringt, die vor Umgebungseinflüssen schützt. Dabei ist ganz wichtig, dass die richtige Beschichtung verwendet wird. Mit einer Beschichtung ändert man nämlich die Oberflächenspannung des Glases; das ist auf zweierlei Weise möglich: hydrophob (wassermeidend) und hydrophil (wasserfreundlich). Studien haben nachgewiesen, dass es für den Erhalt von Antifouling-Eigenschaften bei Vertikalverglasung keinen Unterschied zwischen hydrophob und hydrophil beschichtetem Glas gibt. Neues Glas zeigt hydrophiles Verhalten; durch Alterung (Korrosion) ändert sich das zunehmend in ein hydrophobes Verhalten.
Die Verschmutzung auf Glas mit einer Neigung oder in horizontaler Position (man denke an Wintergartendach oder Atrium) ist auf einer hydrophoben Beschichtung stärker, als wenn das Glas unbeschichtet ist. Das gilt also auch für Solarpanels. Eine mehrjährige Studie hat ergeben, dass die Leistung bei einer hydrophoben Beschichtung sogar deutlich schlechter war als im unbeschichteten Fall. Unternehmen, die solche Beschichtungen als Antifouling für Solarpanels anbieten, sind daher nicht ernst zu nehmen. Oder, wenn Solarpanellieferanten behaupten, dass ihre Platten beschichtet sind, sind äußerste Vorsicht und Zweifel angesagt! Oft weisen neue Solarpanels ein hydrophobes (und damit eigentlich das falsche) Verhalten durch das Verkitten der Profile mit Silikon auf. Diese bewirken nämlich, dass das Oberflächenverhalten vorübergehend hydrophob ist und nach ein paar Jahren zunehmend hydrophil wird (die Eigenschaften des Glases selbst). 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Hydrophob oder hydrophil beziehungsweise wassermeidend oder wasserfreundlich, im Kontaktwinkel ausgedrückt. 
 

Meine Empfehlung

Ihr Solarpanellieferant wird nahezu alles, was oben gerade beschrieben wurde, bestreiten, weil man von Glas nichts versteht. Man will Ihnen nur Solarpanel verkaufen und diese installieren. Ihr Einwand ist, dass Sie doch eine Werksgarantie haben? Es muss sich erst herausstellen, ob Sie sich nach so viel Jahren noch darauf berufen können. Und werden Sie Ihr Recht in China einfordern? Meine Empfehlung: Kaufen Sie bei einem namhaften (am besten zertifizierten) Unternehmen, das mit hochwertigen (europäischen) Produkten arbeitet. Und das nicht nur bei den Solarpanels, sondern bei allem, das bei der Montage von Bedeutung ist (z. B. Wechselrichter). In diesem Markt wird ganz deutlich, dass billig und gut nicht zusammengeht. Es wird Zeit, dass man dort endlich aufwacht.

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