Bewirtschaftung von PV-Anlagen – Tücken kennen, Aufwand minimieren
Wer bei der Planung, Umsetzung und Wartung von PV-Anlagen die entscheidenden Punkte beachtet, spart Zeit und Kosten ein. Dabei geht es nicht nur um die regelmässige Besichtigung, um allfällige künftige Störungen zu erkennen, sondern auch um andere Faktoren, die böse Überraschungen verhindern.
Wie die Planung einer Photovoltaik-Anlage (PVA) erfolgt, bestimmt beim künftigen Betrieb den zu erbringenden Aufwand. Die im Folgenden behandelten Themen basieren auf Erfahrungswerten, Ombudsfällen und Fachwissen. Demnach ist die Auswahl nicht als abschliessend zu betrachten, sie soll aber in der Praxis als Unterstützung und Hilfsmittel dienen.
1. Alles beginnt mit der Planung
Ob eine PVA einwandfrei funktioniert, hängt von der Planung ab. Bei Renditenanlagen sind bereits während der Planung mit dem Kunden die wirtschaftlichen Faktoren entscheidend. Entsprechend wegweisend erfolgt dann auch deren Ausführung. Darauf basiert das dem Kunden erstellte Angebot, das sich rein auf die PVA bezieht.
Doch wie sieht es aus mit der Statik, dem Dachzustand, dem Brandschutz, der Ausführung des Flachdaches (Grünsubstrat, Kies oder Nacktdach)? Ist eine ausreichende Belüftung für den Wechselrichter (WR) vorgesehen? Nebst weiteren Punkten kommt bei der Umsetzung einer bewilligungsfreien PVA die Berücksichtigung spezifischer kantonaler Richtlinien hinzu. Kurz: Eine gründliche Abklärung über den Zustand des Objektes vermeidet spätere grössere Herausforderungen und Kosten.
Ein weiterer wichtiger Faktor: Kann die mit der PVA produzierte Energie dem Netzbetreiber vollumfänglich abgegeben werden? Was macht das Netz des Netzbetreibers? Oft werden Verträge zwischen Bauherrschaft und Installateur abgeschlossen und erst danach das technische Anschlussgesuch (TAG) beim örtlichen Energieversorger (EVU) eingereicht. Liegt dann die Bewilligung mit Massnahmen vor, kommt das grosse Staunen. So kann zum Beispiel nicht die ganze Energie ins Netz eingespiesen werden oder es kommen Kosten zur Netzverstärkung hinzu.
Doch wer ist hierfür verantwortlich? Die Bauherrschaft oder der Installateur? Es ist empfehlenswert, bei der Bauherrschaft vorgängig einen Kleinauftrag einzuholen, um die Situation beim EVU und das Einreichen des TAG abzuklären. Darauf basierend sollte dann ein massgeschneidertes Angebot ausgearbeitet werden.
2. Technische Umsetzung
Die Produktion einer PVA beginnt bei Tageslicht und endet bei Tageslicht. An einem sonnigen Tag fliesst dauernd Strom über mehrere Stunden, wobei einzelne Komponenten dauerhaft belastet werden.
Absicherung – Wärme ableiten
Die Absicherung, zum Beispiel durch einen Leitungsschutzschalter, steht im Dauerbetrieb und erwärmt sich. Werden mehrere Wechselrichter eingesetzt und abgesichert, sollten die Sicherungselemente nicht direkt aneinander verbaut werden. Denn dadurch wärmen sich diese Elemente gegenseitig auf, die thermische Überlast springt an und schaltet laufend einzelne Anlagenteile aus. Abhilfe schaffen Zwischenelemente (Blindelemente), welche die Wärme ableiten.
Wechselrichter – Standort und Handbuch
Der richtige Standort der Wechselrichter (WR) muss durchdacht sein. Wichtig ist, dass bei der Umsetzung die Vorgaben des WR-Herstellers beachtet werden. Wird der WR auf dem Dach installiert, muss er vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt werden. Ist eine Abdeckung vorgesehen, ist die Zugänglichkeit zu gewährleisten. Hierbei ist auch zu überlegen, wie der WR – im Falle des Einbaus eines Ersatz-WR – ohne grossen Aufwand de- und re-installiert werden kann bzw. vom Dach und auf das Dach gelangen kann, ohne teure Gerätschaften einzusetzen.
Auch bei der Montage der WR im Innenbereich sind einige Punkte zu beachten. Einerseits gibt das Handbuch des WR-Herstellers die zu berücksichtigenden Punkte vor. Andererseits gilt es, einen geeigneten Raum auszuwählen: Dieser sollte staubgeschützt, ausreichend belüftet, zugänglich sein und über Brandschutzabschnitte verfügen – um ein paar wenige Faktoren zu erwähnen, die vorgängig zu klären sind. Auch die Geräuschemissionen der WR sind je nach Art des Raums zu berücksichtigen.
DC-Leitungen und Steckkontakte
Die korrekte Leitungsführung von DC-Leitungen und Steckverbindungen verhindert spätere Isolationsfehler. Eine Leitungsverlegung in Tiefsicken bei Trapezblechen und Wellblechen oder direkt auf dem Flachdach sind zu vermeiden respektive nicht erlaubt. Die Leitungen und Steckverbindungen sind hochzubinden, sodass das Eindringen von Feuchtigkeit und Wasser zu einem späteren Zeitpunkt vermieden wird, was Isolationsfehler verursachen kann. Bei Flachdächern ist bei Verbindungen von einem Solartisch zum anderen zu beachten, dass diese am Boden in ein Schutzrohr oder Kanal verlegt werden. So bilden sie keine Stolperfallen, die verheerende Folgen haben können.
Unterkonstruktion – wichtigstes Element
Die Unterkonstruktion (UK) bildet das wohl wichtigste Element. Die UK sorgt dafür, dass das Generatorfeld (Solarmodulfeld) an jener Stelle bleibt, wo es hingehört. Die meisten Lieferanten von Unterkonstruktionen bieten Tools an, welche die statische Berechnung unter Berücksichtigung von Wind und Schneelasten ermöglichen. Diese Tools sind aber nur so gut wie der Anwender, der dieses bedient. Ein nicht korrekt eingegebener Standort, falsche Solarmodule, eine nicht-wie-berechnet eingesetzte UK sind häufige Fehler.
Steildach – das gilt es zu beachten:
Richtige Stockschraube, sodass das Generatorfeld korrekt hält, aber nicht das Unterdach verletzt und ein Wasserschaden entstehen kann
Korrekter Ziegelausbruch, geeigneter Dachbügel, der den unteren Ziegel und den oberen Ziegel nicht berührt und dadurch belastet, was in einem Bruch enden kann
Stockschrauben auf dem Well-Eternit mit dem richtigen Drehmoment anziehen, sodass die Dichtungsmembrane nicht zu fest, aber auch nicht zu wenig angezogen ist
Bei Trapezblechdächern ist die Blechdicke zu beachten – ist eine PVA überhaupt geeignet, um die Belastung bei Sog aufnehmen zu können?
Ungeeignet sind Blechfalzdächer – hier ist Vorsicht geboten, eine sichere Installation bedingt ein korrekter Aufbau
Flachdach – das gilt es zu beachten:
Die statische Beschwerung der UK ist vorgängig abzuklären und zu bestätigen
Bei Gründächern gibt es geeignete UK, damit der Unterhalt für die Begrünung und der PVA gewährleistet werden kann (noch heute werden UK eingesetzt, die bei der Montage zwar günstig sind, beim Unterhalt aber richtig aufwendig werden und zu einer frühzeitigen Sanierung führen können)
Die Auslegung ist unter Berücksichtigung der Suva-Richtlinien für Gehwege, RWA und dergleichen zu erstellen
Um den Unterhalt zu gewährleisten, ist der Dachzugang in der Planung zu berücksichtigen
Bei vertikal aufgeständerten Varianten sind die kantonalen Richtlinien zu berücksichtigen
Solarmodule – Sorgfalt und Montage
«Ist es normal, dass die Mitarbeiter des Installationsunternehmens auf den Solarmodulen laufen?» – Leider verstehen einige «Spezialisten» immer noch nicht, wie heikel Solarzellen sind. Wie es um eine Zelle steht, ist von aussen nicht umgehend ersichtlich. Erst bei der Elektrolumineszenz (Röntgenbild) sieht man, wo künftige Schadens-Hotspots entstehen.
Weiter gibt es, in der Tat auch bei Solarmodulen, eine Montageanleitung. Hier gibt der Hersteller jeweils je nach Grösse des Moduls und Standortbedingungen an, wie die Montage der Klemmen gesetzt werden müssen. Dabei spielt auch der Standort des Generatorfeldes eine Rolle. Im Flachland wird also nicht auf dieselbe Art montiert wie in den Bergen.
Im Tool des Unterkonstruktion-Herstellers werden die Spezifikationen des Solarmodul-Herstellers nicht berücksichtigt.
Umfassende Anlagendokumentation
Eine Anlagendokumentation soll rasch Aufschluss über eine PVA geben. Es ist nicht ausreichend, dass die Daten aus dem Tool des UK-Herstellers als Dokumentation abgegeben werden. Auch die Suva-Blätter alleine reichen nicht aus. Die Unterlagen sind nach EN 62446 zu erstellen und der Bauherrschaft abzugeben. Der Zugang zum Dach mit den jeweiligen Anschlagpunkten ist aufzuführen.
Wie kann der Unterhalt auf dem Dach gewährleistet werden, ohne dass das ganze Dach eingerüstet werden muss? Die Parametrierung beim Wechselrichter ist aufzuführen und allenfalls ebenso eine Begründung.
Bei der Absturzsicherung sollte aufgeführt werden, wer diese re-zertifiziert und in welchem Abstand.
3. Wartung und Unterhalt
Es gibt keine klaren Richtlinien, wie die Wartung einer PV-Anlage erfolgen muss. Daher sind die nachfolgenden Informationen als Empfehlungen zu betrachten.
Je nach Anlagengrösse und Kundenwunsch begeben sich die Spezialisten der Emch+Berger Revelio AG meistens alle zwei Jahre vor Ort, um den Zustand einer Anlage aufzunehmen. Hierbei wird eine Sichtkontrolle (ohne Drohne) durchgeführt und alternierende Teile der DC-Stränge sowohl gemessen als auch protokolliert. Die Daten werden mit der letzten Vor-Ort-Prüfung verglichen – und dem Betreiber entsprechende Empfehlungen zum weiteren Vorgehen abgegeben. Bei vorhandenen Überspannungsschutzableitern wird überprüft, ob diese ausgelöst haben. Sollte dies der Fall sein, funktioniert die Anlage zwar weiterhin, jedoch werden die Schutzableiter umgehend ersetzt.
Die Reinigung von Generatorfeldern hängt von der Umgebung und deren Einfluss ab. Hier kann keine generelle Aussage über eine Regelmässigkeit abgegeben werden. Je nach Standort und der äusseren Einflüsse werden Tendenzen festgehalten und der Verschmutzungsgrad bei der Begehung überwacht.
4. Auf einen Blick
Wichtige Literatur wie die NIN, Werkvorschriften (WV), Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen (VKF), Suva-Informationen und weitere sind zu berücksichtigen. Die jeweiligen technischen Bedingungen der Komponentenhersteller von Unterkonstruktion, DC-Kabeln, Solarmodulen, Wechselrichter usw. sind ebenso zwingend zu beachten.
Bei der Realisierung einer PV-Anlage ist darauf zu achten, dass diese nach Norm und Richtlinien ausgeführt wird. Sollten während der Ausführung Änderungen gegenüber der ursprünglichen Planung vorgenommen werden, ist es wichtig, dass die Revisionsunterlagen korrekt nachgeführt werden. Eine korrekt hinterlegte PVA zur Onlineüberwachung erspart Zeit und Kosten, eine regelmässige Besichtigung ermöglicht eine Früherkennung künftiger Störungen und ermöglicht eine zeitige Intervention.