Häufige Probleme bei der Installation von Solaranlagen und deren Lösung

Einführung

Da die Verbreitung von Solarenergie weltweit weiter zunimmt, sind die Effizienz und Langlebigkeit von Solar-Photovoltaik-Systemen (PV) zu entscheidenden Schwerpunkten der Branche geworden. Ein wesentlicher Teil der Zuverlässigkeit und Leistung dieses Systems hängt von der Qualität der Solarmontageanlage ab. Allerdings treten bei Solaranlagen während des Montagevorgangs häufig Probleme auf, die zu kostspieligen Reparaturen, Ineffizienzen oder sogar Systemausfällen führen können. Dieser Artikel beleuchtet die häufigsten Probleme bei der Installation von Solaranlagen und bietet umsetzbare Lösungen, unterstützt durch Beispiele aus der Praxis und professionelle Daten, um die optimale Leistung von Solarenergiesystemen sicherzustellen.

1. Schlechte Standortbewertung und strukturelle Integrität

Das Problem:

Eine erhebliche Anzahl von Problemen bei der Solarinstallation ist auf eine unzureichende Standortbewertung und eine schlechte Strukturplanung zurückzuführen. Montagesysteme müssen auf die spezifischen Anforderungen des Standorts zugeschnitten sein, einschließlich der Art des Daches oder Bodens, des Installationswinkels und der strukturellen Festigkeit. Wenn keine ordnungsgemäße Bewertung durchgeführt wird, kann dies zu einer falschen Ausrichtung der Solarmodule, einer ungleichmäßigen Gewichtsverteilung oder sogar zu Schäden an der Dachkonstruktion führen.

Beispiel aus der Praxis:

Ein Bericht der Solar Energy Industries Association (SEIA) aus dem Jahr 2020 ergab, dass schlechte Standortbewertungen zu etwa 12 % aller Ausfälle von Solaranlagen, insbesondere bei Wohnanlagen, beitrugen. Dieses Problem führte zu unnötigen Reparaturkosten und Ineffizienzen bei der Energieerzeugung.

Lösung:

• Gründliche Standortbewertung: Installateure müssen umfassende Inspektionen durchführen, um die Dachintegrität und den Bodenzustand zu beurteilen. Dazu gehört die Prüfung auf strukturelle Schäden, die Beurteilung der Dachneigung und die Feststellung, ob das Gebäude das zusätzliche Gewicht tragen kann.

• Ingenieurentwurf für strukturelle Unterstützung: Bei komplexen Systemen ist es wichtig, mit einem Statiker zusammenzuarbeiten, um sicherzustellen, dass das Montagesystem für Windlasten, Schnee und andere Umweltfaktoren ausgelegt ist.

• Integrieren Sie standortspezifische Daten: Nutzen Sie fortschrittliche Tools wie Drohnenvermessungen und 3D-Modellierung, um die Standortbedingungen genauer einzuschätzen.

2. Falsche Installation des Montagesystems

Das Problem:

Eines der häufigsten Probleme bei der Installation von Solaranlagen ist die unsachgemäße Montage und Sicherung der Montagesysteme. Probleme wie eine falsche Ausrichtung der Paneele, lockere Befestigungen oder eine falsche Platzierung der Montagehalterungen können im Laufe der Zeit zu einer verringerten Effizienz, einer Verschiebung der Paneele oder sogar zu einem Systemausfall führen.

Beispiel aus der Praxis:

Im Jahr 2021 kam es bei einem großen Solarpark in Nevada aufgrund unsachgemäß installierter Montagesysteme zu Verzögerungen. Die Paneele waren falsch ausgerichtet, was zu einem Rückgang der Gesamtenergieabgabe um 10 % führte. Das Problem wurde auf eine falsche Platzierung der Halterungen und mangelnde Koordination zwischen den Installationsteams zurückgeführt.

Lösung:

• Zertifizierte Installateure: Stellen Sie sicher, dass alle Installateure in der Solar-PV-Installation geschult und zertifiziert sind, beispielsweise durch das North American Board of Certified Energy Practitioners (NABCEP).

• Einhaltung der Herstellerrichtlinien: Bei der Installation müssen die Richtlinien des Herstellers zur Montage, Sicherung und Ausrichtung von Paneelen strikt befolgt werden.

• Qualitätskontrolle und Inspektionen: Regelmäßige Qualitätskontrollen während des gesamten Installationsprozesses sind unerlässlich, um sicherzustellen, dass alle Komponenten korrekt installiert sind und den Sicherheitsstandards entsprechen.

3. Erdungs- und Verbindungsprobleme

Das Problem:

Eine ordnungsgemäße Erdung und Verbindung ist für die Sicherheit von Solaranlagen von entscheidender Bedeutung. Wenn die Montagestrukturen nicht ordnungsgemäß geerdet sind, besteht die Gefahr eines Stromschlags oder eines Brandes. Durch die Erdung wird sichergestellt, dass jeglicher elektrischer Streustrom sicher in die Erde abgeleitet wird, und durch die Erdung wird sichergestellt, dass alle metallischen Komponenten des Systems elektrisch verbunden sind.

Beispiel aus der Praxis:

Eine Untersuchung der US-amerikanischen Consumer Product Safety Commission (CPSC) aus dem Jahr 2020 ergab, dass eine unsachgemäße Erdung in einigen Solaranlagen zu elektrischen Störungen und sogar Bränden führte. Als Ursache für diese gefährlichen Ereignisse wurden nicht ordnungsgemäß geerdete Montagesysteme identifiziert.

Lösung:

• Befolgen Sie die elektrischen Vorschriften: Alle Solarsysteme sollten die Richtlinien des National Electrical Code (NEC) bezüglich Erdung und Potentialausgleich einhalten. Stellen Sie sicher, dass alle metallischen Teile des Montagesystems ordnungsgemäß mit dem Boden verbunden sind.

• Inspektion und Prüfung: Verwenden Sie Erdungsprüfgeräte, um zu überprüfen, ob alle elektrischen Verbindungen sicher sind und den erforderlichen Standards entsprechen.

• Kontinuierliche Überwachung: Aufgrund von Verschleiß oder Umwelteinflüssen können im Laufe der Zeit Erdungsprobleme auftreten. Daher sind regelmäßige Inspektionen und Tests unerlässlich.

4. Windlast- und Stabilitätsprobleme

Das Problem:

Die Windlast ist ein erhebliches Problem für Solarmontagesysteme, insbesondere in Gebieten, die extremen Wetterbedingungen wie Hurrikanen oder starkem Wind ausgesetzt sind. Wenn das Montagesystem nicht dafür ausgelegt ist, hohen Windgeschwindigkeiten standzuhalten, kann es dazu führen, dass sich die Paneele lösen oder strukturelle Schäden an der gesamten Installation entstehen.

Beispiel aus der Praxis:

Im Jahr 2019 wurde ein Solarpark in Florida während eines Hurrikans schwer beschädigt, weil das Montagesystem nicht für die örtlichen Windverhältnisse ausgelegt war. Das Ergebnis war ein erheblicher Verlust an Modulen, erhöhte Wartungskosten und ein mehrmonatiger Ausfall der Stromerzeugung.

Lösung:

• Windlastberechnungen: Führen Sie eine detaillierte Windlastanalyse basierend auf dem geografischen Standort der Installation durch. Befolgen Sie die örtlichen Bauvorschriften, um die geeignete Montagestruktur für Bereiche mit starkem Wind zu bestimmen.

• Verwenden Sie zertifizierte Montagesysteme: Stellen Sie sicher, dass die Montagesysteme zertifiziert sind, um die Windlastanforderungen für den jeweiligen Standort der Installation zu erfüllen, insbesondere in Hurrikan- oder Tornado-anfälligen Regionen.

• Montagestrukturen verstärken: Erwägen Sie in Gebieten, in denen häufig extremer Wind weht, zusätzliche Verstärkungen, wie z. B. Windschutzstreben oder robustere Befestigungselemente.

5. Probleme mit der Panelausrichtung und dem Neigungswinkel

Das Problem:

Eine falsche Ausrichtung und ein falscher Neigungswinkel des Panels werden oft übersehen, wirken sich jedoch erheblich auf die Systemleistung aus. Der Winkel und die Richtung, in der Solarmodule installiert werden, wirken sich auf ihre Fähigkeit aus, den ganzen Tag über Sonnenlicht einzufangen, und wirken sich direkt auf die Energieabgabe aus.

Beispiel aus der Praxis:

Eine vom National Renewable Energy Laboratory (NREL) im Jahr 2022 durchgeführte Studie ergab, dass Solarmodule, die mit suboptimalen Neigungswinkeln installiert wurden, zu einem Rückgang der Gesamteffizienz um 15 % führten. Die Installation wurde mit einem festen Neigungswinkel durchgeführt, der nicht an saisonale Schwankungen oder den geografischen Standort angepasst war.

Lösung:

• Richtige Neigungsrechner: Nutzen Sie Neigungswinkelrechner basierend auf dem geografischen Standort, um die Panelausrichtung zu optimieren. Stellen Sie sicher, dass die Paneele so positioniert sind, dass sie den ganzen Tag über maximales Sonnenlicht einfangen.

• Verstellbare Halterungen: Erwägen Sie bei gewerblichen oder groß angelegten Installationen die Verwendung verstellbarer Halterungen, die eine saisonale Neupositionierung der Panels ermöglichen, um eine optimale Leistung zu erzielen.

• Genaue Messungen: Messen Sie den Neigungswinkel während der Installation sorgfältig und überprüfen Sie ihn regelmäßig, um sicherzustellen, dass die Ausrichtung über einen längeren Zeitraum erhalten bleibt.

6. Probleme mit Korrosion und Materialhaltbarkeit

Das Problem:

In Gebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit, salzhaltiger Luft oder extremen Umweltbedingungen ist Korrosion von Montagematerialien ein weit verbreitetes Problem. Im Laufe der Zeit kann Korrosion die strukturelle Integrität des Montagesystems schwächen, was zu einer Fehlausrichtung der Paneele oder sogar zum Zusammenbruch des Systems führen kann.

Beispiel aus der Praxis:

Laut einem Bericht von Solar Power International (SPI) aus dem Jahr 2021 waren korrosionsbedingte Ausfälle für bis zu 10 % der Wartungsprobleme in Solarparks an der Küste verantwortlich, wo die Salzwasserexposition den Abbau von Montagematerialien beschleunigt.

Lösung:

• Verwenden Sie korrosionsbeständige Materialien: Wählen Sie Montagesysteme aus korrosionsbeständigen Materialien wie Edelstahl oder Aluminium. Ziehen Sie für Bereiche mit hoher Salzbelastung beschichtete Stahl- oder verzinkte Komponenten in Betracht.

• Regelmäßige Wartung: Führen Sie insbesondere in Küstengebieten regelmäßige Inspektionen durch, um Anzeichen von Korrosion festzustellen. Ersetzen Sie beschädigte oder korrodierte Komponenten umgehend, um weitere Probleme zu vermeiden.

• Schutzbeschichtungen: Tragen Sie zusätzliche Schutzbeschichtungen wie Pulverbeschichtung oder Eloxierung auf, um die Lebensdauer der Montagestrukturen zu verlängern.

Abschluss

Die Installation von Solarmontagesystemen ist ein entscheidender Faktor für die Gewährleistung der langfristigen Leistung und Sicherheit von Solar-PV-Systemen. Die Behebung häufiger Probleme wie schlechte Standortbewertung, unsachgemäße Erdung, Windlastprobleme und Materialkorrosion durch sorgfältige Planung, geeignete Materialien und die Einhaltung von Industriestandards kann die Effizienz und Langlebigkeit von Solaranlagen erheblich verbessern. Durch die Befolgung von Best Practices und das Lernen aus Beispielen aus der Praxis können Installateure Risiken minimieren und die optimale Leistung von Solarenergiesystemen sicherstellen.

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