Die fortschreitende Technologie im Bereich der erneuerbaren Energien bringt zweifellos zahlreiche Vorteile mit sich. Photovoltaik-Module spielen dabei eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Trotz ihrer Effizienz und Umweltfreundlichkeit sehen sich solche Module jedoch mit Herausforderungen in Form von Degradation und Alterung konfrontiert.
Inhaltsverzeichnis
Degradation der PV-Module – Der schleichende Prozess
Degradation, oft auch als Leistungsabnahme bezeichnet, ist ein natürlicher Prozess, dem Photovoltaik-Module im Laufe der Zeit unterliegen. Dieser schleichende Abbau der Leistungsfähigkeit kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden, darunter Umwelteinflüsse, mechanische Belastungen und auch chemische Reaktionen innerhalb der Module.
Ein Hauptakteur bei der Degradation ist die sogenannte Lichtinduzierte Degradation (LID). Denn dieser Effekt tritt kurz nach der Inbetriebnahme auf, wenn die Module dem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Durch Wechselwirkungen zwischen Licht und bestimmten Elementen im Modul, wie beispielsweise Bor, kann die Leistung vorübergehend abnehmen. Hersteller berücksichtigen diese Degradation in ihren Leistungsgarantien, wobei moderne Technologien versuchen, diesen Effekt zu minimieren.
Alterung der Photovoltaik-Module – Langfristige Einflüsse
Neben der Photovoltaik Degradation müssen Module auch mit dem Prozess der Alterung umgehen. Hierbei handelt es sich um den allgemeinen Verschleiß im Laufe der Zeit, der durch Witterungseinflüsse, Temperaturschwankungen und normale Betriebsbelastungen verursacht wird. Die Temperaturbelastung spielt eine bedeutende Rolle in der Alterung von Photovoltaik-Modulen. Denn übermäßige Hitze kann zu einer beschleunigten Abnahme der Leistung führen. Hersteller setzen daher auf fortschrittliche Wärmemanagementtechnologien, um die Temperatureffekte zu minimieren.
Degradation Photovoltaik: Ertragsprognosen und nachhaltige Lösungen
Die Überwachung der Leistungsfähigkeit von Photovoltaik-Modulen ist entscheidend, um frühzeitig auf eine mögliche Degradation oder Alterung zu reagieren. Regelmäßige Inspektionen und Leistungsüberwachungssysteme ermöglichen es Betreibern, unmittelbar auf Abweichungen zu reagieren und die Effizienz der Anlage aufrechtzuerhalten.
Innovative Technologien wie sogenannte bifaziale Module, die Licht von beiden Seiten absorbieren können, tragen dazu bei, die Gesamtleistung und Lebensdauer zu verbessern. Forschung und Entwicklung konzentrieren sich auch auf Materialien, die weniger anfällig für Degradation und Alterung sind.
Maßnahmen gegen Alterung und Degradation bei Photovoltaik
Die Bewältigung der Probleme bei Photovoltaik-Modulen erfordert proaktive Maßnahmen, um die Leistung und Langlebigkeit der Anlagen zu gewährleisten. Hier sind einige Schritte, die Betreiber und Hersteller ergreifen können:
Regelmäßige Inspektion und Wartung:
Eine kontinuierliche Überwachung der Anlage ermöglicht es, frühzeitig auf Anzeichen von Degradation oder Alterung zu reagieren. Regelmäßige Inspektionen und Wartungsarbeiten sind unerlässlich, um die Effizienz zu erhalten.
Leistungsüberwachungssysteme:
Die Implementierung von fortschrittlichen Leistungsüberwachungssystemen ermöglicht eine Echtzeitüberwachung der Modul- und Gesamtsystemleistung. Unregelmäßigkeiten können so schnell erkannt und behoben werden.
Temperaturmanagement:
Überhitzung ist ein bedeutender Faktor für die Alterung von Photovoltaik-Modulen. Innovative Technologien zur effektiven Wärmeregulierung tragen dazu bei, die Auswirkungen von Temperaturschwankungen zu minimieren.
Bifaziale Module:
Der Einsatz von bifazialen Modulen, die Licht von beiden Seiten absorbieren können, erhöht die Gesamtleistung. Dies ist eine effektive Strategie, um den Effekten von Degradation entgegenzuwirken.
Forschung und Entwicklung:
Investitionen in Forschung und Entwicklung sind entscheidend, um neue Materialien und Technologien zu entwickeln, die weniger anfällig für Alterung sind. Dies trägt somit langfristig zur Verbesserung der Modulleistung bei.
Leistungsgarantien:
Bei der Auswahl von Photovoltaik-Modulen sollten Betreiber auf die Leistungsgarantien der Hersteller achten. Denn transparente Garantiebedingungen, insbesondere in Bezug auf Degradation, sind hierbei ein Indikator für die Qualität der Module.
Schulung und Aufklärung:
Eine umfassende Schulung von Betreibern und Installateuren über die Auswirkungen von Photovoltaik Degradation und Alterung ist von Bedeutung. Ein fundiertes Verständnis ermöglicht eine proaktive Herangehensweise und den effektiven Umgang mit diesen Herausforderungen. Alle Solarteure, die für die AceFlex GmbH tätig sind, werden regelmäßig auf den neuesten Stand gebracht und wissen, worauf sie bei der Installation der Module achten müssen.
Durch die Kombination dieser Maßnahmen können Betreiber sicherstellen, dass ihre Photovoltaik-Module effizient arbeiten und die angestrebte Lebensdauer erreichen. Insgesamt tragen diese Schritte dazu bei, die nachhaltige Nutzung von Solarenergie voranzutreiben und die Umweltauswirkungen zu minimieren.
Fazit zu: Degradation & Alterung der PV-Module entgegenwirken
Die Herausforderungen von Degradation und Alterung bei Photovoltaik-Modulen sind zweifellos real, doch die Branche steht nicht still. Mit anhaltender Forschung und technologischer Innovation zielt sie darauf ab, nachhaltigere und langlebigere Module zu schaffen. Die Zukunft der Solarenergie hängt daher nicht nur von der Effizienz der Module ab, sondern gleichermaßen auch von der Fähigkeit, die Auswirkungen von Degradation und Alterung zu minimieren.
FAQ – Häufig gestellte Fragen zu Degradation & Alterung der PV-Module entgegenwirken
Wie unterscheiden sich kristalline und amorphe Photovoltaik-Module in Bezug auf Alterung?
Kristalline Module zeigen über 20 bis 25 Jahre eine gleichmäßig lineare Leistungsminderung von etwa 10 bis maximal 15 Prozent. Im Gegensatz dazu weisen amorphe (Dünnschicht-) Module im ersten Jahr eine mögliche Degradation von bis zu 25 Prozent auf, stagnieren jedoch in den folgenden Jahren weitgehend.
Warum ist die Berücksichtigung der Degradation Photovoltaik in der Wirtschaftlichkeitsberechnung wichtig?
Die Degradation beeinflusst den Ertrag von Photovoltaik-Anlagen. In der Wirtschaftlichkeitsberechnung ist es entscheidend, die jährliche Leistungsminderung einzubeziehen, um realistische Ertragsprognosen zu erhalten.
Wie wird die Degradation bei kristallinen Zellen in der Wirtschaftlichkeitsberechnung berücksichtigt?
Bei kristallinen Zellen wird pro Jahr ein geringerer Ertrag von etwa 0,5 Prozent angenommen. Über 20 Jahre ergibt dies eine realistische Leistungsminderung von zehn Prozent. Für das erste Jahr wird ein höherer Ertrag von 10 bis 20 Prozent kalkuliert, basierend auf den Herstellerangaben für die folgenden Jahre.
Gibt es Leistungsgarantien für Photovoltaik-Module?
Die meisten Modulhersteller gewähren Leistungsgarantien. Bei kristallinen Modulen ist es üblich, nach 20 Jahren noch 80 Prozent der Leistung zu garantieren. Hersteller von amorphen Solarzellen beziehen ihre Garantien auf den verringerten Ertrag nach der ersten Degradation.
Was passiert, wenn die tatsächlichen Leistungsverluste die theoretische Photovoltaik Degradation übersteigen?
Im Falle höherer Leistungsverluste als der theoretischen Degradation verpflichten sich die Hersteller zur Ersatzleistung gemäß den Garantiebestimmungen.
Wie verhalten sich Dünnschichtmodule in Bezug auf Leistungsminderung?
Dünnschichtmodule können im ersten Jahr eine Degradation von bis zu 25 Prozent aufweisen. In den nachfolgenden Jahren ist die Alterung jedoch deutlich geringer, und die Leistung bleibt weitgehend konstant.
Welche Rolle spielt die freiwillige Leistungsgarantie der Hersteller?
Antwort: Die Leistungsgarantie der Hersteller bietet Schutz vor unerwarteten Leistungsverlusten. Bei kristallinen Modulen wird oft eine Garantie von 80 Prozent der Leistung nach 20 Jahren gegeben, während bei amorphen Modulen die Garantie auf den verringerten Ertrag nach der ersten Degradation ausgerichtet ist.
Muss die Degradation für amorphe Anlagen anders in der Wirtschaftlichkeitsberechnung berücksichtigt werden?
Für amorphen Anlagen sollten nur für das erste Jahr höhere Erträge angenommen werden. Die weiteren Jahre bleiben mit den vom Hersteller angegebenen Werten konstant, da die Degradation des ersten Jahres bereits in den Moduldaten berücksichtigt ist.
Welche Bedeutung hat das “Einladungs-Prinzip” bei Wallbox-Sharing?
Das “Einladungs-Prinzip” bei Wallbox-Sharing, wie bei Sharepnp, schafft Vertrauen innerhalb der Community. Nur eingeladene Nutzer können Hosts werden, was potenzielle Missbrauchsfälle reduziert und die Community-Bildung fördert.
Wie wirkt sich die Photovoltaik Degradation auf die Energieeffizienz von Photovoltaik-Anlagen aus?
Die Degradation kann die Energieeffizienz von Photovoltaik-Anlagen beeinflussen, indem sie den Ertrag über die Jahre reduziert. Eine sorgfältige Berücksichtigung in der Planung und Wirtschaftlichkeitsberechnung ist daher entscheidend für langfristige Effizienz.
