Die Nutzung der Solarenergie ist nicht ohne Risiko - insbesondere für Investoren. Denn Ertragsausfälle gefährden die Rentabilität der Projekte. Die Ursachen finden sich häufig schon in der Planung, aber auch durch Einbau qualitativ schlechter Komponenten und bei der Installation. Dies stellt TÜV Rheinland in seinem Qualitätsmonitor Solar 2015 zur Fachmesse Intersolar fest. Die Experten des international tätigen Prüfdienstleisters haben hierzu die statistischen Daten aus der Prüfung von weit über 100 Photovoltaikkraftwerken mit einer installierten Leistung im Bereich von 100 kWp bis 30MWp ausgewertet. Das Ergebnis: Jede dritte Anlage wies Defekte und Leistungsdefizite auf. Bei über 50 Prozent der Anlagen waren dabei Installationsfehler die Ursache, bei weiteren 25 Prozent Planungs- und Dokumentationsfehler. "Dies zeigt, dass von den vielfältigen Möglichkeiten intensiver Qualitätssicherung und moderner Prüftechnologien gerade bei der Planung, Installation und Komponentenauswahl bisher kein Gebrauch gemacht wird", sagt Willi Vaaßen, Geschäftsfeldleiter Solarenergie bei TÜV Rheinland. Gründe hierfür könnten die zum Teil großen Fachdefizite bei den handelnden Personen oder eine zu hohe Risikobereitschaft durch den Kostendruck sein. "Dies beeinträchtigt direkt die Performance und damit die Rentabilität der Anlage", so der Experte.
Finanzielle Risiken durch Leistungseinbußen
Die Fachleute können hier einen negativen Trend verzeichnen, denn die Qualität der installierten PV-Module im Feld ist laut Statistik in den letzten Jahren zurückgegangen. Dabei kann das finanzielle Risiko von Qualitätsschwankungen konkret umrissen werden. "Wird bei einer 200-Megawatt-Anlage beispielsweise nur ein Prozent weniger Leistung erreicht, so kann sich dieser Verlust in 20 Jahren auf rund sieben Millionen Euro summieren", sagt Vaaßen. "Hier besteht ein ernstzunehmendes finanzielles Risiko für jeden Investor", so der Fachmann. Bei ihren Untersuchungen sind die Experten von TÜV Rheinland den Faktoren für Leistungseinbußen auf die Spur gekommen. Dabei spielt vor allem die Verschmutzung der Module zum Beispiel in ariden Gebieten oder in Wüsten eine wesentliche Rolle. "Vielen Betreibern ist dies überhaupt nicht bewusst, dass abhängig von der Lage und den entsprechenden Umwelteinflüssen eine regelmäßige Reinigung essential für einen stabilen Ertrag ist" unterstreicht Willi Vaaßen die Bedeutung der regelmäßigen Wartung der Anlagen. Daneben spielt die sogenannte potentialinduzierte Degradation (PID) eine wichtige Rolle. Hierunter versteht man die Abnahme der Modulleistung in Anlagen mit hohen Betriebsspannungen bei gleichzeitig den Effekt begünstigenden klimatischen Bedingungen. Dies kann zu extremen Leistungseinbußen führen. Die gute Nachricht: Durch entsprechende Produktauswahl oder technische Gegenmaßnahmen kann man diesem Phänomen entgegenwirken.
Für Investoren ist es zukünftig unverzichtbar, entsprechende Risikobetrachtungen bereits im Vorfeld des Vorhabens anzusetzen. "Nur durch eine vollständige und fachlich kompetente Betrachtung lassen sich die Risiken zuverlässig einschätzen und minimieren", so Vaaßen. "Dies fängt bei der Planung an und geht über die Auswahl der wirklich geeigneten Produkte für das Kraftwerk bis hin zur Überwachung der fachgerechten Installation. So lassen sich spätere Überraschungen ausschließen", betont der Experte. TÜV Rheinland verfügt als erfahrener Prüfdienstleister über weltweite Referenzen auf diesem Gebiet.
TÜV Rheinland engagiert in Forschung
Die Experten von TÜV Rheinland sind neben ihren Prüf- und Zertifizierungsaufgaben auch in wichtigen Forschungsprojekten engagiert. Kürzlich ist der Industrieleitfaden zur Brandrisikobetrachtung an Solaranlagen aus dem bereits abgeschlossenen Forschungsprojekt veröffentlicht worden, der unter www.pv-brandsicherheit.de auch kostenlos zur Verfügung gestellt wird. In dem vierjährigen Forschungsprojekt wurden umfassend die Betrachtungen der Risikobeurteilung von Solaranlagen aus Sicht des Brandschutzes dargestellt. Als eine zentrale Aufgabe befasste sich das Forschungskonsortium unter anderem mit einer Fehleranalyse zur Bestimmung der Risiken und deren Vermeidbarkeit, besonders im Bereich der Vermeidung und Detektion von Lichtbogenrisiken. Anlagen- und Produktfehler sind unter Berücksichtigung hoher Installationsqualitäten und Qualitätssicherungsmaßnahmen bereits jetzt vermeidbar. Gerade hier zeigt sich jedoch, dass es auch Verbesserungspotentiale etwa bei der Schulung und Qualifizierung der Fachbetriebe, als auch verschärfter werksseitiger Kontrollen in der Produktion geben muss.
Im Bereich Einsatzsicherheit von Rettungskräften sind umfassende Versuche zur Personensicherheit sowie Analysen zur Bestimmung der Leitfähigkeiten von Löschmitteln und Gefahrsituationen bei Rauchgasen umgesetzt worden. Zur weiteren Risikoreduzierung stellte das Projekt auch wichtige Hinweise im Bereich neuer Geräte zur Detektion von Lichtbögen und Schaltbarkeit von PV-Anlagen vor. Zur Qualifizierung solcher Geräte werden gegenwärtig in einem separaten Forschungsprojekt Prüfmethoden erarbeitet.
Ein weiteres, zu Beginn des Jahres gestartetes Forschungsprojekt widmet sich der Untersuchung der Sicherheit und Effizienz von stationären Batteriespeichern in Verbindung mit PV-Anlagen. Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie wird TÜV Rheinland in diesem gemeinsam mit namhaften Partnern betriebenen Projekt über vier Jahre die weitere Verbreitung dieser Technologien begleiten und unterstützen. Der Anteil elektrischer Energiespeicher in Verbindung mit PV Anlagen wird in den kommenden Jahren weiter stark wachsen. Mehr noch als bei der Photovoltaik ist dieses Wachstum stark mit der Sicherheit der Speicher verbunden. Hierbei ist vor allem eine übergreifende Betrachtung der Komponentensicherheit und Systemzuverlässigkeit notwendig, die in verschiedenen Versuchsreihen analysiert werden soll und durch Messungen der Performance ergänzt wird. Die besondere Herausforderung der gegenwärtigen und zukünftigen Speichersysteme ist es, Flexibilität hinsichtlich Eigenverbrauch und etwaiger netzorientierter Aufgaben bei gleichzeitiger Kosteneffizienz und Sicherheit zu bieten.
TÜV Rheinland mit weltweitem Expertennetzwerk
Der weltweit führende unabhängige Prüfdienstleister der Solarbranche TÜV Rheinland begleitet bereits seit rund 35 Jahren die Entwicklung der Solar-Technologie und beschäftigt heute 250 Fachleute bei den Inspektionen und Überprüfungen von Solarkraftwerken und in spezialisierten Laboren weltweit. Dazu entwickeln sie neue Testmethoden, arbeiten an Forschungs- und Entwicklungsvorhaben und in Normungsgremien zur Nutzung von Sonnenenergie. Neue Testlabore sind zuletzt in Deutschland für Speichersysteme sowie für Wechselrichter entstanden. 1985 hat TÜV Rheinland im Labormaßstab mit der technischen Prüfung von Solarkomponenten begonnen. Als Weltmarktführer in der Prüfung und Zertifizierung von Solarsystemen betreibt TÜV Rheinland Testlabore in Bangalore (Indien), Gyeongsan (Korea), Köln (Deutschland), Osaka und Yokohama (Japan), Shanghai (China), Taichung (Taiwan) sowie in Tempe (USA).
Finanzielle Risiken durch Leistungseinbußen
Die Fachleute können hier einen negativen Trend verzeichnen, denn die Qualität der installierten PV-Module im Feld ist laut Statistik in den letzten Jahren zurückgegangen. Dabei kann das finanzielle Risiko von Qualitätsschwankungen konkret umrissen werden. "Wird bei einer 200-Megawatt-Anlage beispielsweise nur ein Prozent weniger Leistung erreicht, so kann sich dieser Verlust in 20 Jahren auf rund sieben Millionen Euro summieren", sagt Vaaßen. "Hier besteht ein ernstzunehmendes finanzielles Risiko für jeden Investor", so der Fachmann. Bei ihren Untersuchungen sind die Experten von TÜV Rheinland den Faktoren für Leistungseinbußen auf die Spur gekommen. Dabei spielt vor allem die Verschmutzung der Module zum Beispiel in ariden Gebieten oder in Wüsten eine wesentliche Rolle. "Vielen Betreibern ist dies überhaupt nicht bewusst, dass abhängig von der Lage und den entsprechenden Umwelteinflüssen eine regelmäßige Reinigung essential für einen stabilen Ertrag ist" unterstreicht Willi Vaaßen die Bedeutung der regelmäßigen Wartung der Anlagen. Daneben spielt die sogenannte potentialinduzierte Degradation (PID) eine wichtige Rolle. Hierunter versteht man die Abnahme der Modulleistung in Anlagen mit hohen Betriebsspannungen bei gleichzeitig den Effekt begünstigenden klimatischen Bedingungen. Dies kann zu extremen Leistungseinbußen führen. Die gute Nachricht: Durch entsprechende Produktauswahl oder technische Gegenmaßnahmen kann man diesem Phänomen entgegenwirken.
Für Investoren ist es zukünftig unverzichtbar, entsprechende Risikobetrachtungen bereits im Vorfeld des Vorhabens anzusetzen. "Nur durch eine vollständige und fachlich kompetente Betrachtung lassen sich die Risiken zuverlässig einschätzen und minimieren", so Vaaßen. "Dies fängt bei der Planung an und geht über die Auswahl der wirklich geeigneten Produkte für das Kraftwerk bis hin zur Überwachung der fachgerechten Installation. So lassen sich spätere Überraschungen ausschließen", betont der Experte. TÜV Rheinland verfügt als erfahrener Prüfdienstleister über weltweite Referenzen auf diesem Gebiet.
TÜV Rheinland engagiert in Forschung
Die Experten von TÜV Rheinland sind neben ihren Prüf- und Zertifizierungsaufgaben auch in wichtigen Forschungsprojekten engagiert. Kürzlich ist der Industrieleitfaden zur Brandrisikobetrachtung an Solaranlagen aus dem bereits abgeschlossenen Forschungsprojekt veröffentlicht worden, der unter www.pv-brandsicherheit.de auch kostenlos zur Verfügung gestellt wird. In dem vierjährigen Forschungsprojekt wurden umfassend die Betrachtungen der Risikobeurteilung von Solaranlagen aus Sicht des Brandschutzes dargestellt. Als eine zentrale Aufgabe befasste sich das Forschungskonsortium unter anderem mit einer Fehleranalyse zur Bestimmung der Risiken und deren Vermeidbarkeit, besonders im Bereich der Vermeidung und Detektion von Lichtbogenrisiken. Anlagen- und Produktfehler sind unter Berücksichtigung hoher Installationsqualitäten und Qualitätssicherungsmaßnahmen bereits jetzt vermeidbar. Gerade hier zeigt sich jedoch, dass es auch Verbesserungspotentiale etwa bei der Schulung und Qualifizierung der Fachbetriebe, als auch verschärfter werksseitiger Kontrollen in der Produktion geben muss.
Im Bereich Einsatzsicherheit von Rettungskräften sind umfassende Versuche zur Personensicherheit sowie Analysen zur Bestimmung der Leitfähigkeiten von Löschmitteln und Gefahrsituationen bei Rauchgasen umgesetzt worden. Zur weiteren Risikoreduzierung stellte das Projekt auch wichtige Hinweise im Bereich neuer Geräte zur Detektion von Lichtbögen und Schaltbarkeit von PV-Anlagen vor. Zur Qualifizierung solcher Geräte werden gegenwärtig in einem separaten Forschungsprojekt Prüfmethoden erarbeitet.
Ein weiteres, zu Beginn des Jahres gestartetes Forschungsprojekt widmet sich der Untersuchung der Sicherheit und Effizienz von stationären Batteriespeichern in Verbindung mit PV-Anlagen. Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie wird TÜV Rheinland in diesem gemeinsam mit namhaften Partnern betriebenen Projekt über vier Jahre die weitere Verbreitung dieser Technologien begleiten und unterstützen. Der Anteil elektrischer Energiespeicher in Verbindung mit PV Anlagen wird in den kommenden Jahren weiter stark wachsen. Mehr noch als bei der Photovoltaik ist dieses Wachstum stark mit der Sicherheit der Speicher verbunden. Hierbei ist vor allem eine übergreifende Betrachtung der Komponentensicherheit und Systemzuverlässigkeit notwendig, die in verschiedenen Versuchsreihen analysiert werden soll und durch Messungen der Performance ergänzt wird. Die besondere Herausforderung der gegenwärtigen und zukünftigen Speichersysteme ist es, Flexibilität hinsichtlich Eigenverbrauch und etwaiger netzorientierter Aufgaben bei gleichzeitiger Kosteneffizienz und Sicherheit zu bieten.
TÜV Rheinland mit weltweitem Expertennetzwerk
Der weltweit führende unabhängige Prüfdienstleister der Solarbranche TÜV Rheinland begleitet bereits seit rund 35 Jahren die Entwicklung der Solar-Technologie und beschäftigt heute 250 Fachleute bei den Inspektionen und Überprüfungen von Solarkraftwerken und in spezialisierten Laboren weltweit. Dazu entwickeln sie neue Testmethoden, arbeiten an Forschungs- und Entwicklungsvorhaben und in Normungsgremien zur Nutzung von Sonnenenergie. Neue Testlabore sind zuletzt in Deutschland für Speichersysteme sowie für Wechselrichter entstanden. 1985 hat TÜV Rheinland im Labormaßstab mit der technischen Prüfung von Solarkomponenten begonnen. Als Weltmarktführer in der Prüfung und Zertifizierung von Solarsystemen betreibt TÜV Rheinland Testlabore in Bangalore (Indien), Gyeongsan (Korea), Köln (Deutschland), Osaka und Yokohama (Japan), Shanghai (China), Taichung (Taiwan) sowie in Tempe (USA).
