Neues Prüfverfahren Forscher testen Materialverträglichkeit von Reinigungsmitteln für PV-Module

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Für volle Leistung müssen Photovoltaik-Module sauber sein. Die Reinigung mit aggressiven Lösungen kann jedoch die Module schädigen und selbst der Leistung beeinträchtigen. Fraunhofer Forscher haben nun ein Prüfverfahren entwickelt, mit dem Reinigungsmittel für PV-Module getestet werden können.

Photovoltaik ist eine der Säulen für die Energiewende. Elf Prozent der Stromerzeugung in Deutschland wurden 2022 mittels PV-Modulen beigesteuert. Damit diese das Sonnenlicht optimal nutzen, müssen sie regelmäßig gereinigt werden. Denn neben Staub und Pollen kommt es auch durch Emissionen der Industrie, des Verkehrs und der Landwirtschaft zu hartnäckigen Verschmutzungen. Durch diese Ablagerungen auf der Oberfläche von Solarmodulen kann mitunter weniger Sonnenlicht absorbiert und somit die Energieerzeugung beeinträchtigt werden. Eine saubere Oberfläche hingegen ermöglicht es den Modulen, mehr Sonnenlicht aufzunehmen und in elektrische Energie umzuwandeln. Daher steigert eine regelmäßige Reinigung die Effizienz, verlängert die Lebensdauer und senkt die Wartungskosten der Module.

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Reinigungszusätze beschädigen Oberfläche

Um die Reinigungseffizienz zu erhöhen, kommen bei PV-Anlagen zunehmend chemische Reiniger und Reinigungszusätze zum Einsatz, die sauer beziehungsweise alkalisch wirken. Was die Reinigung erleichtert, birgt aber auch einen Nachteil. „Das Schädigungspotenzial kommerzieller Photovoltaikreiniger ist hoch, insbesondere für die Antireflexschicht auf dem Frontglas der Solarmodule. Das und die damit verbundenen Energie-Ertragseinbußen sind vielen Anwenderinnen und Anwendern nicht bewusst“, sagt Dr. Marko Turek, stellvertretender Gruppenleiter „Diagnostik und Metrologie Solarzellen“ am Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP.

An diesem Punkt setzen er und seine Kollegen an und untersuchen Methoden, mit denen sich die Auswirkungen von Reinigungsmitteln auf PV-Modulkomponenten bewerten lassen. Dazu testeten sie Komponenten branchenüblicher PV-Module in Anlehnung an existierende Standards, darunter der Aluminium-Rahmen mit Eloxalschicht, die Silikon-Randversiegelung und das PV-Glas mit Antireflexbeschichtung.

Prüfverfahren für Reinigungsmittel

Im neu entwickelten Prüfverfahren haben die Fraunhofer Forscher Materialproben der PV-Modulkomponenten einem Auslagerungstest in der Reinigungslösung unterzogen und damit die Loch- und Flächenkorrosion geprüft. „Die bisherigen Untersuchungen zeigen, dass viele marktübliche Reiniger auch in der empfohlenen Anwendungskonzentration die PV-Modulkomponenten beschädigen, insbesondere die Antireflexschicht auf dem Solarmodulfrontglas“, sagt Turek.

Das neue Prüfverfahren nutzte bereits der Reinigungsmittel-Hersteller Bremer & Leguil in einem Kooperationsprojekt, um Empfehlungen für die Anzahl von Reinigungszyklen, die Einwirkzeit und die ideale Anwendungskonzentration zu geben. So optimierte er sein biologisch abbaubares Reinigungsmittel Rivolta P.H.C. hinsichtlich der Materialverträglichkeit.

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