Muss man Photovoltaikanlagen reinigen?

Eine Frage, die uns immer wieder gestellt wird soll in diesem Artikel einmal etwas ausführlicher behandelt werden. Um abzuschätzen ob sich der Aufwand einer Reinigung lohnt macht es Sinn zunächst einmal zu überprüfen um wie viel man die Leistung einer Solarstromanlage durch eine Reinigung erhöhen kann. Dass der Effekt selbstredend vom Grad der Verschmutzung abhängt ist klar. Wir haben uns daher mal eine besonders stark verschmutzte Anlage und ein besonders stark verschmutztes einzelnes Modul vorgenommen.

Es wurden an einem Tag mit gleichbleibend hoher Einstrahlung die Kennlinien der Anlagen und des Einzelmoduls vermessen. Anschließend ging es ans Reinigen. Im ersten Durchgang wurden die Module mit einem Wasserschlauch abgespritzt um den gröbsten Schmutz abzuwaschen. Dann wurde nochmal intensiver geputzt um auch einen verbleibenden Schmierfilm von den Modulen zu beseitigen. Auf Reinigungsmittel wurde allerdings verzichtet. Beim Einzelmodul wurde die Kennlinie noch einmal zwischen den beiden Reinigungsschritten gemessen. Bei der Gesamtanlage nur noch einmal nach vollendetem Reinigungsdurchgang.

Hier die Ergebnisse:

Das Einzelmodul vor der Reinigung…

Das Einzelmodul: Scheuten-Multisol 150 stark verschmutzt

… und nach der Reinigung

Das Einzelmodul: Scheuten-Multisol 150 frisch gereinigt

Und die dazu gehörigen Kennlinien, zunächst vor der Reinigung

Kennlinie des Einzelmoduls vor der Reinigung

und nach der Reinigung

Kennlinie des Einzelmoduls nach dem zweiten Reinigungsschritt

Man erkennt, dass die STC Leistung des Modules von 138,8Wp auf 160,2Wp gesteigert werden konnte. Das entspricht einer Leistungserhöhung um 15,4%.

Die Photovoltaikanlage vor der Reinigung. (Es handelt sich um eine Anlage mit monokristallinen Modulen. Die Neigung der Module beträgt ca. 7°)

Photovoltaikanlage vor der Reinigung

… und nach der Reinigung

Photovoltaikanlage nach der Reinigung

Und auch hier wieder die dazugehörigen Kennlinien, zunächst vor der Reinigung

Kennlinie der Photovoltaikanlage vor der Reinigung
… und nach der Reinigung.

Kennlinie der Photovoltaikanlage nach der Reinigung

Man kann hier eine Steigerung der STC Leistung von 3250Wp auf 3749Wp feststellen, was einer Leistungssteigerung von 15,3% entspricht.

Die vermessene Photovoltaikanlage ist mit einem Datenlogger (SolarLog) ausgestattet, so dass auch die Erträge der Anlage in kWh vor und nach der Reinigung beobachtet werden können. Gereinigt wurde am 29.3.2011.

Kommentare

  1. Eine Steigerung der Leistung um ca. 15% ist sicher ein interessantes Argument für alle Firmen, die sich auf die Reinigung von Solarmodulen spezialisiert haben aber auch ein interessanter Kennwert für den Betreiber der Photovoltaik-Anlage, da er so eine Kosten/Nutzen-Gegenüberstellung machen und somit die Frequenz einer erforderlichen Reinigung planen kann.

  2. Wow, 15% ist ja schon ein ganz ordentliches Ergebnis!

    Wie alt sind denn die beiden Testobjekte, bzw. wie lange lag die letzte Reinigung zurück?

    Gruß,
    Byron

  3. @Byron,

    die betrachtete Anlage wurde 2008 ans Netz genommen und bisher noch nicht gereinigt.
    Ich bitte auch nochmal zu Bedenken, dass eine 15% höher gemessene Peakleistung noch nicht gleichbedeutend ist mit einem Mehrertrag von 15%.

    Gruß pvbuero

  4. @ pvbuero

    Kannst du mir erklären, warum die höhere Peakleistung nicht gleichbedeutend mit entsprechenden Mehrertrag ist?
    Was für Effekte spielen dort mit rein?

  5. Im Moment kann ich nur beschreiben was ich messe: Die Kennlinienmessung ergibt eine um 15% höhere Peakleistung. Die Ertragswerte scheinen nicht schlagartig um 15% besser geworden zu sein. Erklärungsversuch: Wenn man in einem Arbeitspunkt (bei einer bestimmten Einstrahlung und Temperatur) 15% Mehrleistung mißt, bedeutet das noch nicht, dass diese Mehrleistung bei allen Einstrahlungssituationen gilt. Ich würde z.B. mal behaupten, dass Verschmutzung bei diffuser Strahlung (die ja 2/3 der Einstrahlung ausmacht) viel weniger starkt leistungsmindernd wirkt als bei Direktstrahlung…
    Gruß pvbuero

  6. Ich hole diesen Thread noch mal hoch.
    15% Steigerung nach Reinigung ist viel. 5% hätte ich erwartet. 7% Dachneigung ist andererseits wenig. Da legt sich am unteren Rand gerne Schmutz ab,. der auch bei starkem Regen nicht verwaschen wird. Interessant wäre es, eine Reinigung bei stärkerer Dachneigung zu vergleichen. Selbstreinigungseffekt müsste höher sein und damit die Leistungssteigerung geringer ausfallen. Gibt es dazu Testreihen?

    VG

    Manfred Gorgus

  7. Mein Installateur hat mir geraten,eine Anlage ab 30 grad Dachneigung müßte man nicht unbedingt reinigen.Natürlich machen es Reinigungsfirmen Vordringlich die Anlage zu reinigen.
    Bei einer 7 Grad Neigung kann ich mir vorstellen,daß sich Schmutz Ablagert.Wie es aussieht
    kann keiner eine genaue Leistungssteigerung feststellen bzw.garantieren.Warum wird im obigen
    Test eine Anlage mit 7 Grad Neigung Getestet?? warum nicht eine mit 25-40 Grad,Hat da Vielleicht eine Reinigungsfirma ein Sponsoring eingebracht??.

  8. @ Matthias Diehl sagt: 26. Dezember 2014 um 17:22
    “…Wenn man in einem Arbeitspunkt (bei einer bestimmten Einstrahlung und Temperatur) 15% Mehrleistung mißt, bedeutet das noch nicht, dass diese Mehrleistung bei allen Einstrahlungssituationen gilt. Ich würde z.B. mal behaupten, dass Verschmutzung bei diffuser Strahlung (die ja 2/3 der Einstrahlung ausmacht) viel weniger starkt leistungsmindernd wirkt als bei Direktstrahlung…”

    Ich bin zufällig auf Ihren alten Eintrag gestossen…
    Unsere Erfahrung ist konträr. Bei diffusem Licht sind die Verluste durch Verschmutzung höher.
    Das ist aus meiner Sicht auch logisch nachvollziehbar.

    Wenn ein Autoscheinwerfer verschmutzt ist, bemerkt man die Reduktion der Lichtdiffusionsfähigeit beim Abblendlicht stärker, als beim Fernlicht. Im Photovoltaikbereich haben verschiedene Elektrofachbetriebe dieses Beispiel mit ähnlichem Ergebnis gemessen:

    Die starke Sonneneinstrahlung geht durch mittlere Verschmutzung leichter hindurch, als schwächeres Licht. Wir waren in Griechenland beispielsweise erstaunt wie gering die Verluste dort ausfallen im Vergleich zu ähnlichen Verschmutzungen auf deutschen Anlagen.

    Wenn man ein verschmutztes Solarglas unter dem Mikroskop betrachtet erkennt man, dass die Verschmutzung nur aus einzelnen Punkten besteht. Auge und Gehirn interpretieren dies als eine geschlossene Schmutzschicht. Deshalb ist es auch unmöglich vom optischen Verschmutzungsbild auf mögliche Leistungsverluste zu schließen.

    Die Verteilung und Dichte der Schmutzpartikel, Einstrahlwinkel, Sonnenintensität, Verlust durch Hitze, Diffusionsfähigkeit des Glases und Adaptionsvermögen der Solarzelle tragen in der Summe zum möglichen Ertragsverlust bei.

    Haben Sie noch weitere Messungen verschmutzter Module gemacht?
    Mit besten Grüßen Michael Mattstedt

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