Solarmodule - Nicht immer lacht der Geldbeutel, wenn die Sonne scheint

Trotz der nach und nach abgesenkten Einspeisevergütung entscheiden sich immer noch viele Bauherren für die Montage einer Photovoltaikanlage auf ihrem Hausdach. Doch die Hersteller verschweigen, welche Probleme beim Betrieb dieser Anlagen auftreten und die Amortisationsziele der Betreiber verschlechtern können. Aber auch der Betrieb von Solarthermieanlagen kann seine Tücken haben.

Produktion und Installation von Photovoltaikanlagen

Der TÜV Rheinland veröffentlichte im Juni 2015 die Ergebnisse seines „Qualitätsmonitors Solar 2015“. Die 100 geprüften Photovoltaikanlagen waren zwar deutlich größer dimensioniert als solche auf Einfamilienhäusern, aber es ist anzunehmen, dass auch bei kleineren Anlagen ähnliche Ergebnisse zu erwarten sind. Innerhalb der Prüfgruppe konnten bei 30 % der Anlagen eine zu geringe Leistung und weitere Defekte festgestellt werden. In über der Hälfte dieser Fälle gingen die festgestellten Probleme auf Montagefehler zurück. Bei einem weiteren Viertel hiervon waren Dokumentation- und Planungsfehler die Ursache. Die Gründe dafür konnte der TÜV Rheinland nur vermuten: Die Experten gingen von einer gewissen Fehlertoleranz der Hersteller aufgrund des Kostendrucks sowie fachlichen Defiziten des Personals bei der Herstellung und Installation aus.

Dies sind die häufigsten Produktmängel von Photovoltaikanlagen

• Ein so genannter Hot Spot (heißer Fleck) entsteht, wenn in einer Solarzelle kein Strom produziert wird. Die Gründe hierfür können ein ungleichmäßiger Lichteinfall auf einen Bereich eines Solarmoduls sein, das dann überhitzt. Eine weitere Fehlerquelle sind schlechte Lötstellen. Im ungünstigen Fall kann dieser Effekt für einen Brand verantwortlich sein. Dieses Risiko kann in vielen Fällen vermieden werden, wenn im Rahmen der Anlagenplanung eine Verschattungsanalyse durchgeführt wird. Mithilfe von Bypassdioden wird der erzeugte Strom am defekten Bauteil vorbeigeführt und ein Schaden verhindert.
  
  
• Zellbrüche können sowohl deutlich sichtbar als auch in Form von mikroskopisch kleinen Rissen nicht zu erkennen sein. Da sie im Laufe der Zeit immer größer werden, ist ein stetig steigender Energieverlust die Folge.
  
  
• Zwischen einer Solaranlage und einem Modul oder einer Zelle kann sich ein Potenzial entwickeln, das zu so genannten Leckströmen auf allen Ebenen der Anlage führt (Potential-Induced Deduction, PID). Die betroffenen Elemente liefern dann keinen Strom mehr, sondern schalten sich gewissermaßen kurz. Wenn Solarzellen oder –module bei ihrer Herstellung nicht vollständig abgedichtet wurden, kann Feuchtigkeit in sie eindringen, was den beschriebenen Effekt noch verstärkt. Auch die Anti-Reflex-Schicht der Solarzelle oder einige gläserne Bestandteile können eine PID auslösen. Die Stromverluste können leicht 30 % und mehr betragen, was den Ertrag der Anlage spürbar verringert. Manche Fachleute schätzen die Leistungseinbußen sogar so hoch ein, dass sie mit einem Totalausfall vergleichbar sind. Je früher dieser Defekt behoben wird, umso besser lässt sich der Schaden in Grenzen halten. Eine Erdung oder das Nachrüsten mit einer PV-Offset-Box kann dieses Problem beheben.
  
  
• In vielen Fällen werden während der Herstellung oder der Montage die Folien an der Rückseite des Solarmoduls beschädigt. Durch diese mangelhafte Isolierung kann Feuchtigkeit in das Modul eindringen. Die Folge sind geringere Erträge oder ein Stromschlag.
  
  
• Ein weiteres Problem ist die so genannte Delamination, also die Enthaftung der Folien von den Solarzellen. Dies passiert insbesondere, wenn die Zellen bei der Produktion verunreinigt waren. Die abgelösten Stellen sind zwar als graue Flächen sichtbar, dieser Effekt muss jedoch nicht zwangsläufig zu Ertragseinbußen führen.

Diese Fehler kommen bei der Installation von Photovoltaikanlagen am häufigsten vor

Die Spannbreite der „Klassiker“ unter den Montagefehlern ist groß. Immer wieder treten diese Mängel auf:

• Stromkabel werden in Schlaufen verlegt. Die möglichen Folgen sind ein Kabelbrand während eines Sturms oder die Änderung der Fließrichtung von Regenwasser in die Richtung der Steckdosen.
  
  
• Stromleitungen wurden mangelhaft fixiert. Wenn sie beschädigt werden, kann ein Kurzschluss oder ein Kabelbrand entstehen.
  
  
• Auf unebenen Dächern werden keine höhenverstellbaren Dachhaken, sondern nur die Standardmodelle verwendet. So entsteht eine ebenfalls unebene Anlagenoberfläche und je nach dem Einfallswinkel der Sonnenstrahlen eine Verschattung einiger Module, was den Ertrag reduziert.
  
  
• Wenn die Unterkonstruktion mit einem zu geringen Abstand zum Dach montiert wird, können elektrische Spannungen entstehen, die im schlimmsten Fall ein Zerbersten der Dachpfannen hervorrufen.

Es gibt keine sichtbaren Schäden, aber der Ertrag einer Solarthermieanlage stimmt trotzdem nicht?

Es passiert häufig, dass sich Besitzer von Solarthermieanlagen darüber wundern, dass sich ihr Brennstoffverbrauch nicht oder nur wenig reduziert hat. Oft haben sie dafür aber eine Erklärung: Mal ist es der ungewöhnlich strenge Winter, mal das eigene übersteigerte Wärmebedürfnis, die als „Beruhigungspillen“ herhalten müssen. Doch wenn das Problem genauer betrachtet wird, findet sich meistens eine ganz andere Erklärung: In manchen Fällen ist die Dämmung der Außenleitungen nicht UV- oder witterungsresistent. Eine andere Fehlerquelle ist eine gestörte Kommunikation zwischen dem Heizkessel und der Solaranlage. Dies kann dazu führen, dass auch bei einer ausreichenden Wärmeproduktion der Solaranlage der Speicher vom Kessel mit Brennstoff aufgeheizt wird. Privatleute können sich hier bei den Verbraucherzentralen Hilfe holen: Sie führen einen sog. Solarwärme-Check durch, der Aufschluss über die Effizienz der Anlage gibt. Er kostet 40 Euro und kann für einkommensschwache Kunden kostenlos durchgeführt werden.

Diese Montagefehler sind bei Solarthermieanlagen besonders häufig

• Falsches oder fehlerhaft angebrachtes Dämmmaterial wirken sich ungünstig auf die Anlageneffizienz aus.
  
  
• Werden beim Anschluss des Solarreglers Rück- und Vorlauf miteinander verwechselt, kann die Umwälzpumpe nicht korrekt arbeiten und im schlimmsten Fall Schaden nehmen.
  
  
• Auf den richtigen Frostschutz kommt es an: Wird der Solarflüssigkeit zu wenig Frostschutzmittel zugesetzt, kann sie einfrieren. Ist es zu viel, verschlechtert sich der Wärmetransport, was einen höheren Stromverbrauch der Solarpumpe nach sich zieht. Das Gemisch sollte daher immer einen Frostschutzmittelanteil von 40 % enthalten.
  
  
• Wenn das Dach nach der Installation einer Solarthermieanlage undicht geworden ist, liegt die Ursache meistens bei einer zu geringen Überlappung der Dachpfannen und Eindeckbleche. Fachleute empfehlen hier mindestens 8 cm.
  
  
• Bei der Montage des Kollektorfühlers muss darauf geachtet werden, ihn an einer Stelle anzubringen, die frei von Verschattungen ist. Bei kurzen Verschattungen „meldet“ der Fühler eine falsche Temperatur und die Regelung springt nur verzögert an. Das führt zu einer schlechteren Anlageneffizienz.

Diese Fehler passieren vor allem Installationsfirmen, deren Personal nicht ausreichend geschult ist. Kunden können sich schützen, indem sie mit der Montage von Photovoltaik- oder Solarthermieanlagen ausschließlich Betriebe beauftragen, die nach dem RAL Gütezeichen Solar (RAL GZ 966) zertifiziert sind.