Expertentipps bei Schnee auf der PV-Anlage
Solar-Expertin Elisa Schumpf verrät uns im Interview, was Sie bei Schnee auf der PV-Anlage tun oder lassen sollen.
Es schneit und schneit. Die Wintersportler freuts, aber was passiert eigentlich mit einer Solaranlage, wenn viel Schnee darauf liegt? Soll man das Eis und den Schnee von den Solarpanels entfernen, oder doch besser liegen lassen? Kann die Schneelast die PV-Anlage beschädigen?
Diese und viele andere Fragen haben wir Elisa Schumpf, Solarexpertin von der CKW gestellt.
In diesem Artikel finden Sie jetzt die wichtigsten Informationen zum Thema:
«Schnee auf der PV-Anlage»
1. Produziert eine PV-Anlage im Winter genug Strom? Wie gross ist die Ertragseinbusse?
E.S.: Eine Solaranlage produziert auch im Winter wertvollen Solarstrom. Da die Sonnenscheindauer aber kürzer und der Einstrahlungswinkel in der Regel kleiner ist, ist der Ertrag im Winterhalbjahr deutlich geringer.
Als Faustregel gilt:
Von Oktober bis März wird knapp ein Drittel des Jahresertrags produziert. Dies ist abhängig von der Lage und der Ausrichtung der Solarpanels.
Beispiel Ertrag Solarpanel pro Jahr
Der Jahresertrag einer Solaranlage mit Süd-Ausrichtung und einer Aufständerung von ca. 10° beträgt 1000 kWh/kWp. Der Monat Dezember trägt dazu ca. 26 kWh/kWp bei, der Juli etwa 130 kWh/kWp.
2. Inwiefern beeinflusst die Kälte eine PV-Anlage?
E.S.: Kälte verbessert den Wirkungsgrad und somit die Effizienz von Solarmodulen. Ein Temperaturrückgang von 10 Grad C° führt zu einer Leistungssteigerung von etwa 4%. Vor allem kalte und sonnige Tage sind somit besonders ertragreich.
3. Was passiert, wenn die PV-Anlage von Schnee bedeckt ist?
E.S.: Das ist davon abhängig, wie dick die Schneedecke ist.
Liegt viel Schnee auf den Panels, produziert die Anlage keinen Strom.
Bei dünneren oder luftigeren Schneeschichten gelangt noch etwas Licht auf die Solarmodule und kann für einen kleinen Restertrag sorgen.
Dank der glatten Oberfläche des Glases und dem Anstellwinkel rutscht der Schnee meistens recht gut ab. Die dunkle Farbe der PV-Module begünstigt zudem das Schmelzen des Schnees, sobald die Sonne auf die Module trifft.
Je nach Lage und Ausrichtung kann Schnee auch einen positiven Effekt auf die Solarstrom-Produktion haben:
Schnee reflektiert das Sonnenlicht (Albedo-Effekt) und kann beispielsweise bei einer fassadenintegrierten Anlage zu einem Mehrertrag führen.
4. Richtet Schnee/Frost Schaden an der PV-Anlage an?
E.S.: Die Gefahr einer Beschädigung von PV-Modulen durch Schnee und/oder Eis ist gering.
Ein durchschnittliches Modul hat eine maximale Druckbelastung von 2,4 kN/m2, was 240 kg/m2 entspricht. Bei der Montage und der Wahl der Produkte muss man jedoch darauf achten, wie wahrscheinlich grosse Schneemengen am Standort des Modules sind.
Aber auch hier gibt es Lösungen:
Ab einer gewissen Höhe über Meer, wo im Winter mit viel Schnee gerechnet werden muss, sollten Module mit stabilem Rahmen gegenüber rahmenlosen Modulen bevorzugt werden.
Zudem sollte bei der Montage darauf geachtet werden, mehr Haken für die Unterkonstruktion zu verwenden, um die Schneelasten so besser auf der Dachfläche zu verteilen.
Achtung Nassschnee:
Bei grösseren Mengen Nassschnee ist es ratsam, diesem zumindest teilweise zu entfernen, da das Gewicht dann relativ schnell 3 kN/m2 übersteigt.
5. Muss man die PV-Anlage enteisen/den Schnee entfernen? Wenn ja, wie?
E.S.: Das ist eine sehr kontrovers diskutierte Frage.
Grundsätzlich gilt: Sicherheit geht vor!
Contra:
Wie oben beschrieben, ist in unseren Breitengraden die Ertragseinbusse durch Schnee sehr gering. Da lässt man das bisschen Schnee lieber mal liegen.
Zudem besteht bei der mechanischen Entfernung der Schneeschicht die Gefahr, dass die PV-Module durch den Einsatz von Besen/Schaufeln Kratzer bekommen und nachhaltig geschädigt werden.
Pro:
Ist die Anlage gut zugänglich oder ist man auf die Stromerzeugung angewiesen (z.B. in der autark betriebenen Alphütte), so hat sich der Einsatz von Wasserschiebern mit weicher Gummilippe zur Entfernung des Schnees bewährt.
ACHTUNG:
Nur den weichen Schnee entfernen. Sollte sich darunter eine Eisschicht gebildet haben, so taut diese nach Entfernung des Schnees in der Regel von alleine ab.
6. Besteht Gefahr durch abrutschenden Schnee von einer PV-Anlage?
E.S.: Verzichtet man auf die Entfernung des Schnees von der PV-Anlage, so besteht die Gefahr von Dachlawinen.
Diese entstehen bei Steildächern, auf denen sich viel Schnee angesammelt hat, der sich durch die Erwärmung der Module löst.
Dadurch ist das Solarmodul zwar schneefrei, andererseits können diese Dachlawinen auch gefährlich werden und Schäden anrichten.
Es empfiehlt sich, zumindest Dachkanten, die auf öffentlichen Grund zeigen (z.B. Trottoir oder Hauseingang) mit einem Schneefangsystem auszustatten. Dies sollte unterhalb des Modulfeldes montiert sein und eine ausreichende Höhe haben, ohne die PV-Module zu verschatten.
7. Kann man den Energieüberfluss vom Sommer bis in den Winter aufbewahren?
E.S.: Nein. Nach heutigem Stand der Technik ist dies im Bereich von privater/gewerblicher Energieerzeugung nicht möglich oder wirtschaftlich betrachtet sinnvoll.
Experimentelle Lösungen
Es gibt Ansätze mit Wasserstoffspeicher oder Warmwasserspeicher – diese Systeme sind aber eher experimenteller Natur. An der Entwicklung von funktionierenden Speicherlösungen für solare Nahwärmenetze wird geforscht.
Im Privatbereich kann ein Batteriespeicher sinnvoll sein, um auch nachts von der am Tag produzierten Solarenergie zu profitieren.
Dafür reicht im Privathaushalt eine Speichergrösse von 10-20 kWh. Dadurch kann der Autarkiegrad signifikant erhöht werden und es wird weniger Solarstrom ins Stromnetz eingespeist. Je nach Vergütungstarif ist ein solcher Speicher mit Kosten von 8'000 – 15'000 CHF aber nicht wirtschaftlich.
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