Wartung einer PV-Anlage

Die durchschnittliche Lebensdauer einer PV-Anlage liegt bei etwa 25 bis 30 Jahren. In dieser Zeit liefern die Solarmodule in der Regel noch einen hohen Anteil ihrer ursprünglichen Leistung. Hersteller geben meist eine Leistungsgarantie von 80 % nach 25 Jahren. Das bedeutet, dass die Anlage auch nach Jahrzehnten zuverlässig Strom produziert, wenn sie regelmäßig überwacht und gewartet wird. Es ist daher notwendig, auf Anzeichen für eine Verschlechterung zu achten, wie z. B.:

• Vorhandensein von Kratzern und Flecken auf der Oberfläche des Moduls
• Trockenheit
• verschwommene Solarzelle
• Oxidation an metallischen Punkten und Drähten
• Verlust der Leistungsfähigkeit
• Risse

Mit der richtigen Technologie und einer spezifischen Software kann eine korrekte und vorausschauende Wartung in Echtzeit durchgeführt werden, wodurch Produktivitäts-Daten und Leistung überwacht werden. Ein Vergleich der monatlichen Produktion kann etwa die Auswirkungen von Wetterveränderungen aufzeigen oder auf eine Verschlechterung bestimmter Elemente hinweisen.

Der Wirkungsgrad eines Solarmoduls ist direkt mit seiner Position verbunden. Je stärker die Sonneneinstrahlung, desto höher die Produktivität des Moduls. In der nördlichen Hemisphäre sollten die Module nach Süden ausgerichtet sein, da dies die Richtung ist, in der das Licht am besten genutzt werden kann. Wenn die Module nach der Installation aus einem bestimmten Grund verschoben wurden, müssen sie neu positioniert werden.

Wechselrichter weisen eine kürzere Haltbarkeit auf, da sie mit empfindlicher Elektronik arbeiten und thermischen Belastungen ausgesetzt sind. Ihre Lebensdauer beträgt im Durchschnitt 10 bis 15 Jahre, sodass sie im Verlauf der Betriebszeit meist ein- bis zweimal ausgetauscht werden müssen.

Batteriespeicher, die zunehmend in Kombination mit PV-Anlagen eingesetzt werden, haben eine ähnliche Lebensdauer. Moderne Lithium-Ionen-Speicher halten in der Regel 10 bis 15 Jahre oder etwa 5.000 bis 7.000 Ladezyklen. Faktoren wie die Betriebstemperatur, die Tiefe der Entladung und die Qualität des Batteriemanagementsystems beeinflussen die tatsächliche Nutzungsdauer erheblich. Bei Blei-Speichern fällt die Lebensdauer meist kürzer aus.

Die tatsächliche Lebensdauer von Solarzellen hängt von mehreren Faktoren ab:

• Qualität der Module und Komponenten: Hochwertige Materialien und geprüfte Fertigungsstandards erhöhen die Haltbarkeit.
• Umweltbedingungen: Starke UV-Strahlung, hohe Luftfeuchtigkeit, Hagel oder große Temperaturschwankungen können Alterungsprozesse beschleunigen.
• Installation und Wartung: Fachgerechte Montage und eine regelmäßige Wartung der Photovoltaikanlage verhindern Schäden an Modulen, Kabeln oder Befestigungen.
• Betriebsweise: Überlastungen oder dauerhafte Verschattung führen zu Leistungseinbußen und einer verkürzten Nutzungsdauer.

Eine konsequente Überwachung und fachgerechte Wartung tragen maßgeblich dazu bei, dass Photovoltaikanlagen ihre volle Lebensdauer erreichen und über Jahrzehnte hinweg wirtschaftlich arbeiten.

Eine regelmäßige Wartung der Photovoltaikanlage stellt sicher, dass die Anlage dauerhaft zuverlässig arbeitet und über ihre gesamte Lebensdauer einen hohen Energieertrag liefert. Während Solarmodule grundsätzlich wartungsarm sind, gibt es mehrere Bereiche, die einer regelmäßigen Kontrolle bedürfen. Dazu zählen insbesondere die Reinigung der Module, die Überprüfung elektrischer Anschlüsse und die Kontrolle der Befestigungselemente. Ergänzend kann eine Fernüberwachung der PV-Anlage eingesetzt werden, um Störungen frühzeitig zu erkennen.

Regen ist ein natürlicher Helfer bei der Reinigung der Module. An Orten, an denen es häufig regnet, kann die Reinigung auf zweimal pro Jahr reduziert werden. An Orten mit wenig Regen muss häufiger gereinigt werden, insbesondere wenn sich viel Staub oder andere Verschmutzungen auf den Modulen ablagern. Es gibt jedoch Verschmutzungen, die auch durch häufigen Regen nicht richtig entfernt werden können, wie Vogelkot, Ruß usw. Die Ansammlung von Verschmutzungen kann zu einem Verlust von bis zu 25 % bei der Stromerzeugung führen.

Manuelle Arbeit ist die einfachste Art, die Anlage sauber zu halten. Das einzige erforderliche Fachwissen hierfür ist die Beachtung einiger Sicherheitskriterien. So sollte die Reinigung nur bei vollständig ausgeschalteter Anlage und vorzugsweise an milden oder bewölkten Tagen ohne Regen durchgeführt werden. Es ist ratsam, nur Wasser und ein sauberes Tuch oder einen sauberen Schwamm mit weichen Borsten zu verwenden. Es wird hingegen nicht empfohlen, Chemikalien, Scheuermittel und Druckmittel mit direktem Strahl zu verwenden, um eine Beschädigung der Oberfläche der Photovoltaikmodule zu vermeiden. Die Reinigung der Anlage muss behutsam und vorzugsweise vom Boden aus erfolgen, ohne sich auf die Module zu stützen oder gegen sie zu drücken, wobei gegebenenfalls ein langes Zubehörteil verwendet werden muss, um die Module zu erreichen. Nach dem Waschen müssen die Module abgespült werden.

Ein zentraler Bestandteil der Wartung einer PV-Anlage ist die Sicht- und Funktionsprüfung der elektrischen Komponenten. Dazu gehören:

• Anschlüsse und Kabel: Prüfung auf Beschädigungen, Korrosion oder lose Kontakte, die zu Leistungsverlusten oder Sicherheitsrisiken führen können.
• Befestigungen und Unterkonstruktionen: Kontrolle der Verschraubungen und Halterungen, insbesondere nach starken Stürmen oder bei Dachanlagen.
• Wechselrichter und Sicherungselemente: Sichtkontrolle auf Fehleranzeigen und thermische Auffälligkeiten.

Moderne Anlagen sind häufig mit Systemen zur Fernüberwachung ausgestattet. Diese überwachen kontinuierlich die Einspeiseleistung und melden Abweichungen oder Ausfälle direkt an den Betreiber oder den Fachbetrieb. Dadurch lassen sich Störungen frühzeitig erkennen und beheben, bevor es zu größeren Ertragseinbußen kommt. In Kombination mit regelmäßigen Wartungsintervallen erhöht die Fernüberwachung die Betriebssicherheit und unterstützt eine effiziente Nutzung der Anlage.

• Sichtprüfung der Module auf Verschmutzungen oder Beschädigungen
• Reinigung der Module bei Bedarf mit geeignetem Zubehör
• Kontrolle der Anschlüsse und Kabel auf Korrosion, Risse oder lockere Verbindungen
• Überprüfung der Befestigungen und Unterkonstruktionen auf Stabilität
• Sichtkontrolle des Wechselrichters und der Schutzeinrichtungen
• Nutzung der Fernüberwachung zur frühzeitigen Erkennung von Störungen
• Dokumentation der Wartungsergebnisse für Nachweise und Garantiefälle

Für eine dauerhaft hohe Effizienz empfiehlt es sich, eine Photovoltaikanlage mindestens alle zwei bis vier Jahre durch einen Fachbetrieb warten zu lassen. Bei größeren Anlagen oder Anlagen mit Batteriespeichern sind jährliche Inspektionen sinnvoll. Zusätzlich sollte der Betreiber in regelmäßigen Abständen eine Sichtkontrolle durchführen, um offensichtliche Verschmutzungen oder Beschädigungen frühzeitig zu erkennen. Eine kontinuierliche Überwachung über ein Monitoring-System kann die Intervalle ergänzen und ermöglicht eine schnelle Reaktion auf Störungen.

Aufgrund des Standorts im Vergleich zum Äquator sollte der Neigungswinkel der Paneele groß genug sein (30º - 35º), damit sich kein Wasser auf der Oberfläche ansammelt. Für den unwahrscheinlichen Fall, dass dies dennoch geschieht, muss ein geschulter Fachmann den Neigungswinkel überprüfen, damit die Paneele so viel Sonnenenergie wie möglich absorbieren können, während das Wasser trotzdem abfließen kann.

Äste von in der Nähe wachsenden Bäumen oder neue Gebäude in der Nähe können Schatten werfen und das Sonnenlicht auf der Oberfläche der Module behindern. Wenn Bäume nicht geschnitten oder neue Gebäude Schatten verursachen, müssen die Module möglicherweise mithilfe eines zertifizierten Fachmanns anders platziert werden.

Bei netzunabhängigen Systemen ist die Pflege der Batterien von größter Bedeutung, da sie nicht nur funktions-kritisch, sondern auch teuer und sehr empfindlich sind. Sie müssen sauber und trocken gehalten und regelmäßig auf Undichtigkeiten, Risse oder Korrosion an den Polen oder Anschlüssen überprüft werden. Auch der Elektrolyt-Stand sollte monatlich überprüft werden. Notwendig ist, dass die stationäre Batterie nie mehr als die für das System vorgesehene Mindestentladung aufweist. Der Einsatz von guten Ladereglern und Batterieüberwachungssystemen ist von grundlegender Bedeutung für die Kontrolle der Entladetiefe, die sich direkt auf die Nutzungsdauer des Stromspeichers auswirkt.

Neben der ordnungsgemäßen Wartung des gesamten Systems ist es essenziell, dass die Ladesteuerungen korrekt installiert und gewartet werden, da sie zum Schutz der Geräte und Strukturen vor Blitzschlag und Überspannung dienen.

Die Ladesteuerung schützt den Wechselrichter und die Platinen der Photovoltaikanlage. Sie trägt zur Abschirmung der Anlagen bei und ist daher für die Sicherheit und die Verlängerung der Lebensdauer der gesamten Photovoltaikanlage unerlässlich.

Kein elektrisches System ist ohne Überspannungsschutz vollständig, und Photovoltaikanlagen bilden da keine Ausnahme. Im Gegenteil: Aufgrund ihrer Lage sind sie sogar noch stärker den durch Blitzschlag verursachten Überspannungen ausgesetzt. Bei solchen Anlagen kann der interne Schutz des Wechselrichters nicht als Überspannungsschutz angesehen werden. Alle elektrischen und elektronischen Geräte verfügen über einen internen Schutz, um die Geräte vor den üblichen Überspannungen zu schützen. Photovoltaikanlagen benötigen jedoch auch einen externen Schutz, und hier kommt die Ladesteuerung ins Spiel.

Die Wartungskosten für Photovoltaikmodule sind sehr gering und belaufen sich auf etwa 0,5 % des ursprünglichen Wertes der Anlage pro Jahr. Die meisten präventiven Wartungsverfahren sind einfach und müssen daher nicht ausgelagert werden. Die Rentabilität der Wartung ist beträchtlich, da sie einen effektiven Betrieb der Photovoltaikanlage gewährleistet, den Bedarf an Ersatzteilen oder eventuellen Reparaturen verringert und den Ertrag der Solarmodule optimiert.

Ein Fachbetrieb für die Wartung von Photovoltaikanlagen verfügt über das notwendige Know-how, spezialisierte Messgeräte und Erfahrung, um selbst schwer erkennbare Störungen oder Leistungsverluste zu identifizieren. Die Vorteile liegen in einer umfassenden Analyse der Anlage, einer frühzeitigen Erkennung von Defekten und einer professionellen Dokumentation. Dadurch lassen sich Ertragsausfälle vermeiden, die Lebensdauer der Anlage verlängern und Garantie- sowie Versicherungsansprüche sichern.

Ein Wartungsvertrag für PV-Anlagen regelt, in welchen Abständen und mit welchem Umfang Inspektionen durchgeführt werden. Typische Leistungen sind:

• Sichtprüfung und Reinigung der Solarmodule
• Überprüfung von Kabeln, Steckverbindungen und Befestigungen
• Funktionsprüfung von Wechselrichtern und Schutzschaltern
• elektrische Messungen und Isolationsprüfungen
• Thermografie zur Erkennung von Hotspots oder defekten Zellen
• Dokumentation der Ergebnisse in einem Prüfprotokoll
• Serviceeinsatz bei Störungen oder Leistungsabweichungen

Im Durchschnitt bewegen sich die Kosten für eine regelmäßige Wartung einer PV-Anlage zwischen 100 und 300 Euro pro Jahr bei kleineren Dachanlagen im privaten Bereich. Bei größeren oder gewerblich genutzten Anlagen können die Kosten entsprechend höher ausfallen. Eine einmalige Reinigung der Solarmodule kostet je nach Anlagengröße meist zwischen 2 und 5 Euro pro Quadratmeter Modulfläche. Wird ein Wartungsvertrag abgeschlossen, bieten viele Fachbetriebe Pauschalpreise an, die sich nach der Anlagengröße und den vereinbarten Leistungen richten.

Die regelmäßige Wartung verursacht zwar laufende Kosten, trägt jedoch entscheidend zur Ertragssicherung und Lebensdauer der Photovoltaikanlage bei. Selbst kleine Defekte oder Verschmutzungen können Ertragsverluste von mehreren Prozent pro Jahr verursachen. Über die gesamte Laufzeit der Anlage kann der finanzielle Schaden ohne Wartung deutlich höher sein als die eingesparten Wartungskosten. Eine fachgerechte Wartung ist daher eine Investition in die langfristige Wirtschaftlichkeit der Anlage.

Auch bei gut geplanten und regelmäßig gewarteten Anlagen können Störungen auftreten, die den Ertrag mindern. Typische Probleme sind Verschattungen durch Bäume oder bauliche Veränderungen, defekte oder gealterte Wechselrichter sowie lockere Kabelverbindungen. In manchen Fällen führen auch Witterungseinflüsse wie Hagel oder starke Temperaturschwankungen zu Schäden an Modulen oder Befestigungselementen.

Für eine detaillierte Betrachtung der häufigsten Fehlerbilder und deren Behebung verweisen wir auf den separaten Ratgeber Solaranlagen & Wechselrichter Reparatur.

Die Wartung von Photovoltaikanlagen lässt sich leicht durchführen, indem man für die nötige Sauberkeit sorgt und maßgeschneiderte Überwachungssysteme zum Einsatz kommen. Die Anlagen können einen hohen Ertrag und eine lange Lebenserwartung bieten; durch eine korrekte Pflege kann ihre Effizienz über viele Jahre hinweg optimiert werden. 

Dieser Artikel fasst die wichtigsten Punkte der Wartung einer Photovoltaikanlage zusammen und weist auf die wichtigsten zu berücksichtigenden Faktoren hin. Nutzen Sie die Gelegenheit, während der Lektüre in unserem Shop nach Solarmodulen und Zubehör zu stöbern, um Ihre eigene Photovoltaikanlage zu planen.