Glücklich und zufrieden ist der Betreiber einer Photovoltaikanlage, wenn sie kontinuierlich sauberen Strom erzeugt und damit gute Energieerträge liefert. Da stellt sich die Frage, welchen Aufwand man für die Anlagenkontrolle und die technische Betriebsführung betreiben soll.
Vor Jahren hat diese Aufgabe meist der Betreiber selbst übernommen und die monatlichen und/oder jährlichen Zählerstände überprüft und mit Vergleichsanlagen oder anderen Monats- bzw. Jahreswerten verifiziert. Bei mittlerweile ca. 25.000 MWp (ca. 700.000 Anlagen) installierter Photovoltaikleistung in Deutschland ist ein professionelles Wartungs- und Servicekonzept notwendig, damit alle Anlagenbetreiber eine optimale Anlagenfunktion sicherstellen können.
Dieser Beitrag behandelt Aspekte der Betriebsführung speziell für Dachanlagen bis zu einer Anlagenleistung von ca. 100 kWp.
[1]Eine PV-Anlage, die mittlerweile schon 20 Jahre in Betrieb ist und von IBC SOLAR bereits zweimal zum Sammeln von Erfahrungswerten untersucht wurde, ist die Dachanlage mit 1,27 kWp (Ausrichtung Südost, Neigung 45°) von Walter Liebl aus Bad Staffelstein. Diese Anlage wurde aufgrund ihres „runden“ Geburtstags bereits in einem Blogbeitrag [2] vorgestellt. Über die 20 Jahre wurden von Seiten des begeisterten Betreibers und Elektrotechnikers folgende Aufgaben der Betriebsführung und Wartung übernommen:
- Täglich ein paar Minuten Aufwand für die Kontrolle der Anlagenfunktion (in erster Linie durch Ablesen des Einspeisezählers)
- Austausch des ursprünglichen Wechselrichters PVWR 1500 wegen Gerätedefekt im Jahr 1996
- Austausch des ursprünglichen Wechselrichtertyps gegen ein modernes Gerät im Jahr 2002 aufgrund Überspannungsdefekt (Versicherungsschaden)
- Umverdrahtung der Stränge nach Wechselrichtertausch im Jahr 2002
- Austausch des netzseitigen Leistungsschutzschalters aufgrund Defekt im Jahr 2008
- Zwei Mal Ausfall einer Strangsicherung im Jahr 1998 und 2002
- Reinigung der Solarmodule im Jahr 2008
Für einen Betriebszeitraum von über 20 Jahren erscheinen die Arbeiten überschaubar. Im Durchschnitt kam das System in den letzten 10 Jahren somit auf einen guten Ertrag von 778 kWh/kWp. Durch den längeren Stillstand im Sommer 2002 (Versicherung hat Ausfall übernommen) sind in diesem Jahr nur ca. 550 kWh/kWp erreicht worden.
[3]Man sieht also an diesem sehr gut dokumentierten Anlagenbeispiel, dass eine technische Betriebsführung mit Kontrolle der Anlagenfunktion notwendig ist, um einen Servicefall schnell feststellen zu können. Auch wenn die hier beschriebenen Erfahrungen nur ein Beispiel sind: In der Praxis können weitere Aspekte hinzukommen, die für den Ertrag relevant sind. Eine Anlagenkontrolle hilft dabei, diese (frühzeitig) zu entdecken. Dabei muss nicht jeder Ertragsrückgang mit Mängeln an der Anlage zu tun haben. Sich ändernde Verschattungssituationen oder eine schwankende Sonneneinstrahlung zwischen den Jahren können auch Gründe sein. Die optimale Lösung für die Betriebsführung sind Datenlogger, mit denen eine automatisierte Anlagenüberwachung möglich ist.
Meine eigene PV-Anlage, die ich im Dezember 2002 auf dem Dach meiner Eltern installiert habe und die über einen Datenlogger überwacht wird, hatte gemeldet, dass sich einzelne Wechselrichter wegen zu großen Frequenzschwankungen im Netz kurzzeitig abschalten. Mit Hilfe der Anlagenüberwachung konnte die Ursache schnell gefunden und der Fehler behoben werden.
[4]Diese Beispiele zeigen, dass die technische Betriebsführung von PV-Anlagen durchaus sinnvoll ist und sich langfristig lohnt. Daher ist auch ein steigendes Interesse an professionellen Service-Dienstleistungen durch den Spezialisten – dem Fachinstallateur – zu verzeichnen. Folgender Leistungsumfang sollte im Bereich Betriebsführung und Wartung berücksichtigt werden:
- Ausstattung PV-Anlage mit Überwachungssystem bzw. Datenlogger
- Fernüberwachung mit Fehlerhinweis via E-Mail, SMS oder FAX
- Visualisierung der Betriebsdaten auf einem Internetportal
- Tägliche Kontrolle der Anlagenfunktion mit Analyse der Fehlermeldungen
- Umgehende Fehlerbehebung durch den Fachmann
- Jährliche Sichtkontrolle der Anlagenkomponenten (Wartung und Inspektion)
Abschließend noch mal zur Frage, wie das optimale Kosten-/Nutzen-Verhältnis aussieht – sprich, wie hoch der Aufwand für die Betriebsführung im Verhältnis zum Ertragsgewinn liegt. Das hängt von zahlreichen Parametern wie zum Beispiel Anlagengröße, Anzahl und Standort der Wechselrichter, Umgebungsbedingungen des Solargenerators, Anwesenheit und Kompetenz des Betreibers, Güte des örtlichen Stromnetzes usw. ab und lässt sich nicht ganz so einfach in Zahlen darstellen. Bei Anlagen mittlerer Größe lässt sich das Kosten-/Nutzen-Verhältnis bei langjähriger Betrachtung beispielsweise mit den oben beschriebenen Leistungen ökonomisch darstellen. Und aufgrund der Tatsache, dass mittlerweile auch kleine PV-Anlagen aufgrund des Einspeisemanagements nach EEG 2012 § 6 mit Datenerfassungsgeräten ausgestattet sind, lässt sich auch hier eine Betriebsführung bequemer integrieren.
Mit einer laufenden und fachkompetenten Anlagenkontrolle hat der PV-Anlagenbesitzer auf alle Fälle eine hohe Gewährleistung für einen störungs- und unterbrechungsfreien Betrieb und damit hohe Energieerträge.
Autor: Markus Maier (ehem. Teamleiter O&M Services)