Jede Photovoltaikanlage verliert mit der Zeit ihren Anfangswirkungsgrad. Die Lebensdauer von Photovoltaikzellen unterscheidet sich jedoch von der des Wechselrichters. Der Wirkungsgradverlust von Photovoltaikmodulen beträgt etwa 0,5% – 0,7% pro Jahr, wobei die größten Rückgänge normalerweise in den ersten zehn Jahren nach der ersten Installation des Systems zu beobachten sind und diese Verringerung durchschnittlich 0,2 % pro Jahr beträgt.
Man kann sagen, dass die Effizienz der meisten modernen Solarmodule als Garantie der Energieausbeute über einen bestimmten Zeitraum definiert wird, z.B. Energieausbeute von 90% nach 20 Jahren und 86,85 % nach 30 Jahren Betrieb. Hersteller berechnen die Verlustmarge normalerweise mit einer Marge, daher kommt es selten vor, dass Solarmodule die angenommene Verlustschwelle überschreiten – es wird sich eher herausstellen, dass diese Schwelle viel niedriger ist als angenommen.
Warum ist es schwierig, die Lebensdauer von PV-Modulen abzuschätzen?
Es gilt zu beachten, dass es trotz konkreter Herstellerangaben schwierig ist, die Lebensdauer von Photovoltaikmodulen abzuschätzen, geschweige denn eindeutig zu bestimmen. Warum? Denn die Photovoltaik ist ein noch recht junges Technologiefeld, in dem vor unseren Augen sehr rasante Fortschritte stattfinden.
Wir wissen mit Sicherheit, dass viel vom Produktionsprozess der Module abhängt: Wenn das Photovoltaikmodul keine Herstellungsfehler aufweist und nicht durch extreme Wetterbedingungen beschädigt wird, kann die Lebensdauer von Photovoltaikmodulen Jahrzehnte betragen, sogar 40 oder 50 Jahre. Das bedeutet natürlich nicht, dass es immer den gleichen Energieertrag garantiert, aber der Ertrag wird so gut sein, dass die Anlage nicht ausgetauscht werden muss.
Schwierigkeiten bei der Vorhersage der Lebensdauer von Photovoltaikzellen sind daher in erster Linie mit unvorhersehbaren Wetterbedingungen verbunden wie:
• Sehr hohe Temperatur – in einem heißen Klima und bei hoher Sonneneinstrahlung verlieren Solarmodule ihre Effizienz und verschleißen schneller als in einem gemäßigten Klima (obwohl wir uns der Illusion hingeben, dass das Gegenteil der Fall ist)
• Starker Hagel – Photovoltaik-Module halten Stürmen und starken Regenfällen problemlos stand, aber Hagel kann sie beschädigen, obwohl einige Hersteller erklären, dass ihre PV-Module „zur Abwehr von Hagelkugeln mit einem Durchmesser von bis zu 28 mm ausgelegt sind“.
• Stehendes und gefrierendes Wasser – dehnt sich aus und kann das Modul ernsthaft beschädigen
• Schnee – eine Schneeschicht von zwei Zentimetern verringert die Durchlässigkeit der Sonnenstrahlung in das Innere des Photovoltaikmoduls um etwa 80%, und bei einer Schicht von 10 cm sinkt die Durchlässigkeit auf fast Null
Wie pflege ich Solarmodule, um ihre Lebensdauer zu verlängern?
- Wissenschaftliche Untersuchungen, die an der Technischen Universität in Bern, Schweiz, durchgeführt wurden, haben bewiesen, dass die regelmäßige Reinigung von Photovoltaikmodulen ihre Effizienz um fast 14% verbessern kann. Wie pflege ich Solarmodule, um ihre Lebensdauer zu verlängern?
- Solarzellen im Sommer und in Dürreperioden reinigen – Pollen, Blätter, Staub, Vogelkot können bei leichter Verschmutzung eine Leistungsminderung von 2-3% und bei starker Verschmutzung bis zu 30% verursachen.
- Verwenden Sie professionelle Ausrüstung und beauftragen Sie Fachleute, wenn Sie sich Ihrer eigenen Fähigkeiten nicht sicher sind.
- Niemals heiße Zellen waschen!
- Verwenden Sie zur Reinigung keine Materialien, die die PV-Zellen zerkratzen könnten.
- Verwenden Sie keine Reinigungsmittel, die mit den Zellmaterialien reagieren können.
- Verwenden Sie keine Hochdruckreiniger, da diese das Dichtungssilikon zwischen Glasscheibe und Modulrahmen beschädigen und Kriechströme erzeugen können.
Fachleute sind sich einig: Photovoltaikmodule arbeiten viel länger als ihre durchschnittliche Garantiezeit. Wenn die PV-Zellen keinen extremen Witterungsbedingungen ausgesetzt sind und wir sie nicht bei unsachgemäßer Wartung beschädigen, erreicht die Lebensdauer der Photovoltaik Jahrzehnte – schließlich sind Siliziumzellen mit gehärtetem Glas bedeckt!
Die ältesten Photovoltaikmodule in Europa
Photovoltaikmodule, die 1982 in Form eines Kleinkraftwerks in der Schweiz installiert wurden, sind die älteste in Betrieb befindliche PV-Anlage in Europa. Beim letzten Test dieser Anlage wurden ihre hohe Festigkeit und ihr hoher Stromausbeutekoeffizient festgestellt.
Daten aus dem Jahr 2017 zeigten, dass bis zu 58% der Module immer noch 80% der Leistung im Vergleich zur ursprünglichen Kapazität erzeugen. Auch ein 560-kW-Photovoltaik-Kraftwerk aus dem Jahr 1993, damals die größte Anlage dieser Art, produziert erfolgreich Strom. In diesem Fall wurde eine Degradation von nur 0,69% festgestellt.
Unterschiedliche Hersteller gewähren ihren Solarzellen unterschiedliche Garantiezeiten. Der aktuelle Standard liegt bei 25 Jahren. Es wird auch angenommen, dass die Module früherer Generationen (hergestellt in den Jahren 2000-2010) 10-15 Jahre lang mit höchster Effizienz arbeiten werden, und die jetzt hergestellten können sogar 40-50 Jahre optimale Lebensdauer erreichen.
Zusammenfassung
Die meisten Hersteller geben in ihrer Garantie einen Leistungsverlust von -0,35% bis -0,5% pro Jahr an. Wenn Sie also in ein Solarkraftwerk für zu Hause investieren möchten, denken Sie daran, dass es sich um eine sehr wirtschaftliche und weitsichtige Investition handelt.