Solaranlagen in der Praxis: Wichtige Anlagen-Tests von PV und Solarthermie im Überblick

Erstes Testergebnis ist bereits: Häufige Ursache für Beeinträchtigungen sind nicht fachgerecht verlegte Kabel, mitunter sogar vom falschen Typ, die weder für den Außenbereich noch die auftretenden Spannungen geeignet waren. Ein Fehler mit Gefahrenpotenzial, der vermieden werden kann.

Die "E.ON Solarprofis" waren in eineinhalb Jahren auf hunderten Dächern in ganz Deutschland im Einsatz und haben sowohl kleinere Anlagen im Kilowattbereich als auch große Freiflächen-Anlagen mit bis zu 5 Megawatt geprüft. Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP übernahm für den Test die Charakterisierung von Modulen, Komponenten und Materialien. Das ZAE Bayern unterstützt den Solaranlagen-Test bei der Auswertung der Anlagenprüfungen.

Die umfangreichen Test-Ergebnisse geben Auskunft zur Lage und Größe der Anlagen, der Inbetriebnahme, den erzeugten Stromerträgen und den ermittelten Befunden. Daraus ergibt sich ein repräsentativer Querschnitt, der einerseits den Anteil von Anlagen in einwandfreiem Zustand zeigt, andererseits auch Aufschluss darüber gibt, in welchem Ausmaß sicherheitsrelevante Auffälligkeiten und Ertragseinbußen auftreten.

Die Ertragsauswertungen zeigen, dass die Praxistester nach dem Einbau von neuen Heizanlagen mit Solarthermie zwischen 17 und 54 Prozent Heizenergie sparen. Jede Anlage vermeidet pro Jahr im Schnitt 3.000 Kilogramm klimaschädliches CO₂. Zum Vergleich: Das ist deutlich mehr CO₂ als jedes Jahr durch den Stromverbrauch eines durchschnittlichen 4-Personen-Haushalts entsteht (rund 2.250 Kilogramm).

Um die Erträge der Praxistest-Anlagen bewerten zu können, wurden zahlreiche Messgeräte eingebaut: Gas-Smart-Meter, Wärmemengenzähler und Kaltwasserzähler. Alle Daten der Teilnehmer wurden mit dem Energiesparkonto von co2online ausgewertet. Der solare Ertrag berücksichtigt sechs Haushalte. Die Messwerte beziehen sich auf den Zeitraum von Januar bis Mai 2017. Zahlen für die Auswertung liefern unter anderem Wärmemengenzähler und Smart Meter. Im Herbst 2017 sollen die Erträge der Praxistest-Anlagen noch einmal genauer bewertet werden.

Können Solaranlagen mehr als zehn Jahre einen konstant hohen Ertrag liefern? Um diese und weitere Fragen beantworten zu können, führten Wissenschaftler von der Hochschule Düsseldorf einen Langzeittest mit 76 großen Solaranlagen durch. Neben der Befragung der Betreiber wurden an zehn Solaranlagen ein einjähriges Monitoring durchgeführt. Alle Solaranlagen wurden um die Jahrtausendwende im Rahmen der Programme Solarthermie2000(plus) gefördert.

Der Solaranlagen-Test zeigte, dass der überwiegende Teil der Solarkollektoren auch nach über zehn Jahren im Betrieb einen konstant hohen Wirkungsgrad aufweist. Der Ertrag von sechs der zehn begleiteten Anlagen liegt seit Betriebsbeginn im Mittel über 90% des Solarertrags des ersten Betriebsjahres.

Der Test zeigte zudem, dass eine Solaranlage mit einem Mittelwert von 112% sogar jahrelang den Ertragswert des ersten Betriebsjahres übertraf. Hierbei handelt es sich um eine Solaranlage, die von einem Stadtwerk betrieben wird. Dieses verkauft die Wärme an die angeschlossenen Kunden. Aus diesem Grund überwachen die Betreiber die Solaranlage dauerhaft und achten auf einen optimalen Betrieb.

Zwei Solaranlagen liefen während des Monitorings völlig fehlerfrei. Die anderen zeigten im Test Schwächen, vor allem bei Aspekten, die nicht solarspezifisch sind: Gravierende Leistungseinbußen an den Solaranlagen entstanden nur, wenn unsachgemäße Umbauten vorgenommen wurden, Lasten wegfielen oder nennenswerte Alterungserscheinungen und Betriebsfehler nicht erkannt oder nicht behoben wurden. Beispiele hierfür sind geringe oder fehlende Volumenströme, die durch undichte Stellen oder defekte Pumpen verursacht werden, oder Fehler in der Regelung.

Im Solaranlagen-Test führten die Wissenschaftler neben dem einjährigen Monitoring eine Befragung der Betreiber der 76 Solaranlagen durch. Die Experten erhielten Informationen zum Betrieb, den jährlichen Betriebsaufwendungen und der Zufriedenheit der Nutzer. Rund Dreiviertel der Betreiber lassen ihre Solaranlagen regelmäßig warten. Allerdings lässt sich hier kein direkter Zusammenhang zum Anlagenzustand herstellen, denn in nicht gewarteten Anlagen treten Störungen genauso häufig auf wie in gewarteten. Der Solaranlagen-Test deutet darauf hin, dass die Wartungen zum Teil nur unzureichend durchgeführt worden.

Im Gesamtergebnis zeigt der Test, dass Solaranlagen technisch in der Lage sind, 20 Jahre und länger einen konstant hohen Solarertrag zu liefern. Grundsätzlich benötigt es für einen langfristig guten Betrieb und damit dauerhaft hohen Solarertrag vor allem zwei Dinge: einen interessierten Betreiber und eine Systemüberwachung oder eine qualitativ hochwertige Wartung zur frühzeitigen Fehlererkennung und Ertragskontrolle.