Lebensdauer Photovoltaikanlagen PDF Drucken E-Mail

16.09.2008: Klaus Kiefer – Leiter der Gruppe Netzgekoppelte Energiesysteme am Fraunhofer-Institut – im Gespräch mit PHOTON. Klaus Kiefer ist überzeugt, dass Module lange leben können, ohne kontinuierlich Leistung zu verlieren.

PHOTON Wie lange werden netzgekoppelte Anlagen noch arbeiten, nachdem sie 20 Jahre am Netz waren?
Klaus Kiefer Ein Wechselrichter wird in 20 Jahren vielleicht noch zehn Cent pro Watt kosten. Von den Gesamtinvestitionen wäre es kein Thema mehr, die Geräte bei Bedarf auf den aktuellen Stand der Technik zu bringen.
Die Hauptfrage wäre, ob die Module über die 20 Jahre hinaus halten, denn sie machen auch heute schon den größten Teil der Kosten aus. Physikalisch spricht nichts dagegen. Wir haben einige kristalline Exemplare in Betrieb, die länger als 20 Jahre arbeiten und noch locker innerhalb der Herstellerangabe zur Leistungstoleranz liegen. Wenn man ein Produkt hat, das sauber verarbeitet ist, dann können die Module weit über 20 Jahre hinaus Strom produzieren. Davon bin ich fest überzeugt.

 

PHOTON Haben Sie eine Vermutung, wie lange ein Modul arbeiten kann?
Kiefer Eine Restlaufzeit anzugeben, ist schwierig. Es gibt keinen Grund, warum ein Modul nach 10, 15 oder 20 Jahren schlechter arbeiten soll, wenn es keinen Produktionsfehler hat. Angaben, nach denen pro Jahr eine gewisse Degradation auftritt, können wir nicht bestätigen – die Datenbasis ist jedoch noch gering, was die Langzeiterfahrung angeht. Es gibt Ansätze mit Simulationsmodellen. Aber auch die besten Modelle nützen nichts, wenn man sie nicht mit guten Daten füttern kann. Daran arbeiten wir gemeinsam mit der Industrie sehr intensiv.
PHOTON Halten Sie es für möglich, dass ein Modul 40 Jahre lang seinen Dienst tut?
Kiefer Das halte ich für möglich. Es spricht physikalisch nichts dagegen. Die begrenzenden Materialien werden das Glas und die Folie sein. Da müsste man bei den Folien- und Glasherstellern nachfragen, was sie zur Lebensdauer sagen. Aber warum sollten Dachfenster nicht 40 Jahre halten? Diese können eher aus anderen Gründen nicht mehr ihre Funktion erfüllen, etwa weil das Holz oder der Rahmen altern. Die Frage der Lebensdauer betrifft nicht die kristalline Solarzelle, sondern die Materialien, die sie schützen.
PHOTON Ab welchem Zeitpunkt ist das Lebensende eines Moduls eingeläutet? Bei 50 Prozent der Leistung?
Kiefer Ich formuliere es anders: Ich kann mir nicht vorstellen, wie es gehen soll, dass ein Modul nur noch 50 Prozent liefert. Wenn das Modul kaputtgeht, dann richtig. Ich glaube nicht an einen schleichenden Prozess, bei dem sich die Leistung beispielsweise jedes Jahr um 0,5 Prozent verringert. Ich denke, das Lebensende wird schnell eintreten, wenn zum Beispiel die Folie undicht ist oder über die Anschlussdose Feuchtigkeit in das Modul eindringt. Dies konnte man auch bei Modulen beo­bachten, die einen Produktionsfehler hatten: Sobald dieser auftritt, geht es recht schnell, bis das Modul auch unter den elektrischen Sicherheitsgesichtspunkten nicht mehr betrieben werden kann. Die Leistungsfrage tritt dann in den Hintergrund.
PHOTON Könnte man nicht beispielsweise das Glas austauschen?
Kiefer Austauschen ist generell schwierig und aufwendig. In den mir bekannten Fällen wurden die Fehler erst bemerkt, als die Zellen schon Schaden genommen hatten. Bislang habe ich stets nur Fertigungsfehler gesehen, wegen denen ein Modul nicht mehr betrieben werden konnte. Bei einer bestimmten Serie von AEG beispielsweise liefen die Module die ersten drei, vier Jahre. Dann stellte man fest, dass zwei Materialien zusammengebracht worden waren, die sich nicht vertrugen. Die Zellverbinder hatten kleine Risse bekommen, es bildete sich ein Lichtbogen, und dadurch sprang das Glas – hier lag keine äußere Ursache vor. Der zweite Produktionsfehler im großen Maßstab war jener von Kyocera, der in großen Austauschaktionen sehr professionell behoben wurde (die Strings zwischen den Zellen waren schlecht verlötet/Anm. d. Red.). Aber das kann man nicht generell annehmen von Modulen, die standardmäßig sauber verarbeitet sind. Ich denke nicht, dass da etwas passiert. Dafür sprechen unsere Beobachtungen, die wir schon längere Zeit bei mittlerweile etwa 200 Anlagen in unserem Qualitätsmonitoring machen.
PHOTON Wie alt sind die ältesten Module, die Sie prüfen?
Kiefer Die sind 25 Jahre alt. Die ersten Messungen an den Modulen nahmen wir vor, als sie 15 bis 20 Jahre in Betrieb waren. Zum Symposium in Bad Staffelstein in diesem Jahr stellte ich unsere jüngsten Ergebnisse vor: Die Leistung der Module hatte sich innerhalb der vergangenen fünf Jahre nicht verändert – sie war noch genauso hoch. Wie groß eine mögliche Abweichung gegenüber dem ersten Betriebsjahr ist, kann ich nicht sagen, da wir die Module erst bekommen haben, nachdem sie schon einige Jahre in Betrieb waren. Wenn sich das Modul verändert hätte, würde man das am Füllfaktor der Strom-/Spannungskennlinie sehen, aber die Kennlinien waren in Ordnung. Zusammen mit dem Hersteller habe ich auch unsere AEG-Module, die wir seit 1984 bei uns auf dem Dach haben, angeschaut: Der sagte, das Material habe sich gar nicht verändert – unabhängig von Messtoleranzen, die man immer hat. Ich bin sehr zuversichtlich hinsichtlich der Lebensdauer, weil wir viele Messungen machen. Das wird auch ein weiteres Argument für die Photovoltaik sein: Die 20 Jahre Einspeisevergütung sind als Grundlage für Wirtschaftlichkeitsberechnungen okay. Wenn die Anlage dann abgeschrieben ist, kann man aber weiterhin Erträge erzielen. Die Sonne wird ihre Kraft nicht verlieren. Das ist ein wunderbarer Ausblick.
PHOTON Vielen Dank für das Gespräch.

Das Interview führte Ines Rutschmann.
Quelle: Photon - Das Solarstrom Magazin - ONLINE
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