28. Jan 2019

Auf dem Dach lagen 70-100cm frischer Schnee, der aufgrund wärmeren Temperaturen und Regen auf 40-70cm zusammensank. Mit dem Abrutschen hat das Gesamtgewicht plötzlich voll auf die untere Reihe gedrückt und den Rahmen demoliert. Foto: A. Steiner

Krannich Solar: Hohe Schneelasten für Solarmodule – doch bedenklich?

(©BW) Solarmodule können heute so gebaut werden, dass sie hohen Schneelasten standhalten. Angesichts des hohen Kostendrucks in der Photovoltaikbranche empfiehlt es sich, die Eignung der Produkte in Hinblick auf mögliche Umwelteinflüsse sehr genau zu prüfen und die geeigneten Produkte von den ungeeigneten Produkten zu trennen. Die wichtigsten Faktoren von Bernhard Weilharter, Geschäftsführer der CS Wismar.


Anmerkung der Redaktion: Siehe auch ee-news.ch vom 18.12.14 >>

Das Foto links zeigt einen aktuellen Schaden aus Österreich: Es lagen auf dem Dach in der Spitze 70 bis 100 Zentimeter frischer Schnee, mit den nun wärmeren Temperaturen und dem Regen ist dieser auf 40 bis 70 Zentimeter zusammengesunken, aber natürlich deutlich mehr Gewicht pro Quadratmeter gerechnet. Mit dem Abrutschen hat das Gesamtgewicht plötzlich voll auf die untere Reihe gedrückt und den Rahmen demoliert. Die Module auf den Bildern sind sind vom TÜV Rheinland auf 5400 Pascal gemäss der alten IEC-Norm freigeprüft.

Solarmodulhersteller berichten immer wieder darüber, dass selbst hohe Schneelasten den Solarmodulen keinen Schaden beifügen können. Aus unserer Sicht wird mit dem Thema gern zu leichtfertig umgegangen. Der massive Schneefall in den vergangenen Wochen hat uns in Teilen Deutschlands, Österreichs und der Schweiz teilweise Schneemengen von über einem Meter und mancherorts bis zu drei Meter beschert. Jetzt sind solche Schneemassen sicherlich nicht die Regel, aber die nächsten Wochen werden sehr deutlich zeigen, wie viele Photovoltaik-Dachanlagen tatsächlich dem diesjährigen Winter standgehalten haben.

Ein Kubikmeter trockener Pulverschnee wiegt zwischen 30 und 50 Kilogramm, ein Kubikmeter feuchter Altschnee hingegen bringt das Zehnfache auf die Waage – also 500 Kilogramm pro Kubikmeter. Im Rahmen der IEC-Prüfungen werden die Solarmodule vertikal auf Druck- und Soglasten (Mechanical Load) getestet. Während die Module einiger Hersteller hierbei einen Mechanical Load von 2400 Pascal (das entspricht etwa 240 Kilogramm pro Quadratmeter) schaffen, liegen höherwertige Hersteller bei einem Mechanical Load von 5400 Pascal (das entspricht circa 540 Kilogramm pro Quadratmeter). Dennoch ist stets auf die Montageanleitung zu achten: Es gibt nicht wenige Hersteller, die zwar die 5400 Pascal für sich reklamieren, allerdings hierfür eine zusätzlichen Montageschiene zur Stabilisierung des Moduls einfordern, siese wird aber in der Praxis meist nicht installiert. Nach unserer Auffassung müssen Solarmodule in potenziellen Schneelastregionen mit einer maximalen Prüflast von 8100 Pascal getestet werden.

Im Rahmen der IEC-Prüfung wird allerdings nur geprüft, wie viel vertikaler Druck oder Sog auf das Modul einwirken kann, bevor sich der Rahmen verbiegt oder das Glas bricht. Doch selbst wenn das Modul der mechanischen Belastung Stand gehalten hat kommt, es bei Glas-Folien-Modulen durch die Biegung zu Microrissen in der Zelle, welche die Leistung der Module – je nach Bruchbild – negativ beeinträchtigen kann. Wir bei der Sonnenstromfabrik plädieren daher dafür, in Schneelastregionen stets Glas-Glas-Module einzusetzen. Bei diesem Typ wird auf der Modulrückseite an Stelle der Kunststofffolie eine zweite Glasscheibe eingesetzt – die empfindlichen Solarzellen befinden sich damit in der neutralen Zone und es kann bei Biegungen zu keinen Microrissen und daraus resultierenden Leistungseinbussen kommen.

Aber selbst Glas-Glas-Module mit einer maximalen Prüflast von 8100 Pascal können bei den diesjährigen Schneeverhältnissen in Mitleidenschaft gezogen werden. Herabrutschende Schneelasten bei Schrägdächern können das Solarzellen-Laminat aus seinem Rahmen ziehen und das Solarmodul nachhaltig beschädigen (siehe beigefügtes Schadensbild). Um diesem Problem entgegenzuwirken, haben wir 2018 sogenannte Schneelast-Solarmodule eingeführt. Die Stabilität des Laminats wird bei diesem Modultyp durch eine speziell entwickelte Verbindung zwischen Solarzellen-Laminat und Modulrahmen gesichert. Zum Einsatz kommt ein spezieller Klebstoff mit extrem hoher Verbundkraft. Bis zu einer maximalen Prüflast von 825 Kilogramm pro Quadratmeter (8100 Pascal) hat der TÜV-Rheinland die 60-zelligen Schneelast-Solarmodule geprüft und die erhöhte Verbundkraft bestätigt.

Ja, Solarmodule können heute so gebaut werden, dass sie hohen Schneelasten standhalten. Gerade aber in der Photovoltaik-Branche, wo Kosteneinsparung in den vergangenen Jahren der zentrale Wachstumsfaktor war, empfiehlt es sich, die Eignung der Produkte in Hinblick auf mögliche Umwelteinflüsse sehr genau zu prüfen und die geeigneten Produkte von den ungeeigneten Produkten zu trennen. Photovoltaik-Module sind an der Stelle mehr als nur ein austauschbares Commodity-Produkt.


— Der Autor Bernhard Weilharter ist Geschäftsführer der CS Wismar GmbH alias Sonnenstromfabrik, verantwortlich für Strategie, Vertrieb und Finanzen. Er startete seinen beruflichen Werdegang in der Strategieberatung, bevor er dann bei einem Automotive Konzern die Strategieleitung übernahm. Vor seinem Wechsel zur CS Wismar war er für den Unternehmenssanierer Wieselhuber & Partner und übernimmt als Unternehmenssanierer aktiv. —


Anmerkung der Redaktion: Siehe auch ee-news.ch vom 18.12.14 >>

©Text: Bernhard Weilharter, Geschäftsführer der CS Wismar GmbH, Lieferant von Krannich Solar AG

2 Kommentare
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Hans Hauri @ 01. Feb 2019 15:56

Weiteres Beispiel vom Winter 2014/2015 auf 1200 m ü Meer:
Die Schneelast hat den robusten Montagerahmen nach unten/aussen gedrückt, das Modul ist eingesunken.
http://www.ee-news.ch/de/article/30206
Abb. 6.
Module ohne Rahmen (falls sie der Schneelast widerstehen) erzeugen höhere Anteile Winterstrom als solche mit Rahmen, siehe: Heft 2018,1 (S.22) von "Eneuerbare Energien".

Max Blatter @ 01. Feb 2019 09:18

"Mit dem Abrutschen hat das Gesamtgewicht ... den Rahmen demoliert": Ja, das kann ich mir vorstellen! Das Glas von PV-Panels ist erstaunlich robust; in der Region Basel gab's im Sommer 1992 einen Hagelschlag mit tennisballgroßen "Geschossen", beim jede Menge Dachfenster und Dachziegel zu Bruch gingen, aber kaum Schäden an PV-Anlagen entstanden. Aber wenn etwas über den (leicht vorstehenden) Alurahmen hinwegrutscht ... da wird wohl zu Recht auf ein tatsächliches Problem hingewiesen!

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