Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. (SFV)

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Datum: 08.03.06, überarbeitet am 18.04.2006

Photovoltaikanlagen vom Schnee befreien

In diesem langanhaltenden und kalten Winter mit z.T. heftigen Schneefällen waren die Photovoltaikanlagen häufig mit Schnee bedeckt. Die Kraft der Sonne reichte oft nicht aus, um den Schnee auf den Modulen abzutauen. Entsprechend konnte kein Strom produziert werden. Nach Aussagen der Klimaforscher müssen wir auch zukünftig mit immer mehr Niederschlägen (Schnee) im Winter rechnen.

Vor diesem Hintergrund stellten wir in einer Betreibermail vom 04.03.2006 den Anlagenbetreibern die Frage, wie sie den Schnee von den Anlagen räumen.

Auf unsere Anfrage sind viele Informationen und Erfahrungsberichte eingegangen, die der SFV Ihnen nachfolgend - aus Zeitgründen ungeordnet und ungeprüft - zur Kenntnis gibt.
Die Autoren sind dem SFV bekannt.

Anmerkung: Bei der Durchsicht der Beiträge fällt auf, dass manche Anlagenbetreiber nicht ausdrücklich auf die Sicherung gegen Absturz vom Dach hinweisen. Weitere Informationen zu den Sicherheitsbestimmungen finden Sie unter Es ist schon mal ein Meister vom Himmel gefallen.

Obmann des Güteausschusses der RAL Gütegemeinschaft Solar Dipl.-Ing. (FH) Christian Keilholz

Pressemitteilung: Vorsicht Schnee! - Wichtige Tipps für Solaranlagen

Die derzeitige Schneesituation in einigen Regionen macht nicht nur der Bevölkerung, sondern auch den Solaranlagen zu schaffen. ........

Entscheidend ist jetzt, dass die Schneehöhe auf den Solarelementen zusammen mit der Lufttemperatur gemessen wird. Sollte dies nicht möglich sein, sind Fotos vom Modul- oder Kollektorfeld - zusammen mit einem Größenvergleich - sehr zu empfehlen. Diese Fotos sind in jedem Fall dienlich, um z. B. auch ungleichmäßige Schneehöhen darzustellen.

Für einen möglichen späteren Reklamationsfall ist es von entscheidender Bedeutung, ob die Schneelast die Normvorgabe überschritten hat. In den meisten Fällen wird derzeit - entgegen des Eindrucks - die zulässige Schneelast noch deutlich unterschritten. Der ausführende Betrieb kann sich dann - bei später ersichtlichen Schäden - nicht auf “die damals zu hohe Schneelast” herausreden, falls dies jetzt entsprechend dokumentiert wird.

Große Vorsicht ist bei der Räumung von Solarfeldern geboten. Die scharfen Kanten von Räumwerkzeugen können die Glasoberflächen beschädigen und so ebenfalls - auch nach langen Zeiträumen - zu Glasbrüchen führen. Weitere Infos unter www.gueteschutz-solar.de .


Anlagenbetreiber:
Wir haben ... eine Möglichkeit den Schnee vom Dach zu kriegen gefunden und zum Patent angemeldet. Mittlerweile ist der Prototyp zu Testzwecken auch schon im Dauerbetrieb und wir rechnen damit, dass wir ab Sommer 2006 in die Produktion gehen können. Info unter www.schneerutsch-und-futsch.de


Anlagenbetreiber:
für eine leicht schneefreie zu haltende PV-Anlage ist die richtige Montage am Dach sehr wichtig.
1. Der Abstand von Modulunterkante zur Dachrinne soll sehr klein gehalten werden. Auf Dachplatten ... rutscht der Schnee schlechter.
2. die unteren Module am Dach von First Richtung Dachrinne sollen keine Überstände haben, die das Schneeabrutschen bremsen. Die Unterkante oberes Modul sollte ein wenig höher montiert sein als die Oberkante unteres Modul.

Dächer mit 40° und mehr Dachneigung befreien sich dann oft von selbst vom Schnee.
Man könne auch die Hersteller darauf hinweisen, Barrierearme Modulübergänge anzubieten. Mit der Ausformung meiner Module bin ich da nicht ganz zufrieden (Kyocera). Darüber hinaus ist es am besten, den frisch gefallenen Schnee am selben Tag abzuräumen. Wenn über Nacht Frost kommt, hat man ein Problem. Der Schnee friert fest, und bleiben die Tage kalt (und Sonnig) , bekommt man den gefrorenen Schnee nicht mehr runter.

Anmerkung des SFV: Sicherheitsbestimmungen?

Ich räumen von meiner Anlage den Schnee mit einen selber gebauten Räumer. Eine Holzlatte, 7 m lang 2,5 x 4,5 cm, mit einem Querholz 1 m breit (wie meine Module) möglichts leicht gehalten. Mit diesem Selbstbau kann ich vom Boden aus meine Anlage gut schneefrei halten. Auch auf der Leiter, diese mit Haken an der Dachrinne gesichert, lässt sich damit gut arbeiten. Auch die 50 cm Neuschnee vom vergangenen Wochenende bekam ich damit runter.


Anlagenbetreiber:
.... Ich habe mir eine Teleskopstange aus Aluminium gekauft (Auszug möglich auf bis zu 9 m). Darauf setze ich einen 40-50 cm breiten Wischer. Der Wischer besteht aus einem Alu-Rohr, um den ein flauschiges, wollähnliches Tuch gewickelt ist.
Dies sind alles handelsübliche Gegenstände, die auch die Fensterputzer benutzen.
Ich stelle dann eine Ausziehleiter an und ziehe den Schnee von den Modulen. Es gibt keinerlei Kratzer oder andere Beschädigungen. Bleiben Reste zurück, warte ich, bis sich die Module durch die Sonne erwärmt haben. Unter Umständen dann noch den restlichen Schnee oder das Eis entfernen.
Aufpassen, wenn sich im Bereich der PV-Anlage eine Freileitung zur Hausstromversorgung befindet, wie dies in Süddeutschland häufig der Fall ist! 1m Abstand zur Freileitung sollte eingehalten werden.

Anmerkung des SFV: Sicherheitsbestimmungen?


Pressemitteilung von INVERT, dem Wechselrichterzentrum der inek Solar AG
Einsturzsicherheit für Flachdächer und umweltfreundliche Stromerzeugung
Solarmodule können nicht nur Strom erzeugen. Gerade durch Synergien kann der Nutzen von Photovoltaikanlagen enorm gesteigert und deren Wirtschaftlichkeit verbessert werden. Ein Solarmodul kann nicht nur umweltfreundlich Strom erzeugen. Durch die flächige Stromverteilung auf der Modulfläche eignet es sich auch vorzüglich als Flächenheizung. Diese banale Erkenntnis hat INVERT in ein Produkt verwandelt, dessen Prinzip inzwischen auch zum Patent angemeldet wurde.
Jeder Solarspezialist, auf Energieeffizienz und sparsamen Umgang mit Energie eingeschworen wird zunächst den Kopf schütteln, bei dem Gedanken ein Solarmodul ausgerechnet als Elektroheizung zu verwenden, gilt doch bei Energiesparexperten das elfte Gebot der Energietechnik: "Heize nie mit Strom es sei denn es geht nicht anders". In diesem Fall jedoch hat INVERT beschlossen dass es nicht anders geht.

In Zukunft so die These wird man Solarstromanlagen auf Flachdächern nicht mehr aufständern, sondern man wird aus dem Flachdach ein Schräg oder Pultdach machen, dass gewissermaßen als Abfallprodukt Strom erzeugt. Die Vorteile dieser Vorgehensweise liegen auf der Hand. Man braucht keine Durchdringungen mehr durch ein bestehendes Dach, die womöglich in Zukunft zu Undichtigkeiten führen können. Die andere Variante, gefährlich hohe Gewichtslasten auf das Dach zu bringen um eine Dachdurchdringung zu vermeiden kann mit der Solardachvariante ebenfalls entfallen. Die Solarstromanlage hat in diesem Konzept eben nicht nur die Funktion Strom zu erzeugen, sondern ist integraler Bestandteil des Gebäudes, eine zweite Dachhaut eben. Was hat das Ganze nun mit der Tatsache zu tun, dass man mit einem Solarmodul auch heizen kann? Nun, beim Bau von Hochhäusern ist es schon lange gängige Praxis, dass man bei Frost durch elektrische Beheizung dafür sorgt, dass sich kein Eis in den Dachrinnen bildet um gefährliche Eiszapfen zu vermeiden, die aus großer Höhe herunterfallen und Passanten verletzen können. Bei einem Flachdach, das zum Solardach ausgebaut wurde, könnte man in gleicher Weise dafür sorgen, dass auf diesem Dach kein Schnee mehr liegen bleibt. Die Ereignisse der vergangenen Wochen mit vielen Todesopfern durch eingestürzte Dächer zeigen drastisch, welches unkalkulierbare Risiko in der Statik unserer großen Hallen schlummert. Welche Schneelastansätze müssen gemacht werden um auch einem Jahrhundertereignis gerecht zu werden? Für welche maximalen Schneelasten muss eine Halle ausgelegt sein und hält sie dieser Belastung auch nach Jahren noch stand? Diese Fragen braucht man sich zukünftig nicht mehr zu stellen, wenn man die Photovoltaik nicht nur als Stromerzeuger, sondern sozusagen auch als Dachschneeräumer betrachtet.

Welch gigantische Energieverschwendung mag manch einer sagen. Wertvoller Solarstrom, der dann zu Heizzwecken missbraucht wird. Ein Student der Elektrotechnik hat's für INVERT im Rahmen seiner Diplomarbeit geprüft und kommt zu dem Ergebnis, dass dies keineswegs der Fall ist. Wie man auf den Fotos schön sehen kann, konnte mit einer Wärmeleistung die ca. 90% der Nennleistung des Solarmoduls entsprach, bereits nach einer Viertelstunde eine nennenswerte Menge des Schnees abgetaut werden. Nach ca. 6 Std. war das Referenzmodul komplett schneefrei. An einem sonnigen Wintertag erntet eine Anlage ca. 1,5 bis 2 KWh/kWp, so dass die Energie in maximal 4 Tagen wieder reinkommt. Besser noch wäre es allerdings, wenn man dafür Sorge trägt, dass der Schnee gar nicht erst auf dem Modul liegen bleibt. Mit einer Wärmeleistung, die etwa 90% der Nennleistung des Moduls entspricht, kann man die Oberflächentemperatur des Moduls bereits um ca. 2-3°K erhöhen. Da Schneefall meist bei Temperaturen um den Nullpunkt auftritt, kann durch diese leichte Temperaturanhebung in der Regel schon vermieden werden, dass sich eine Schneeschicht bildet.

Auch wenn bereits etwas Schnee auf dem Solardach liegt, muss man nicht den gesamten Schnee elektrisch abtauen. Es genügt in der Regel, das Modulfeld anzutauen, dass ein Teil der Zellfläche schneefrei ist. Durch anschließendes Kurzschließen des Solargenerators kann man dafür Sorge tragen, dass die Photovoltaikanlage den Rest von selbst erledigt. (Dies funktioniert nur bei einer bestimmten Modulanordnung, da sonst die Bypassdioden aktiv werden) Da gefährliche Schneehöhen von 2m auf einem Dach niemals in einer einzigen Nacht fallen, kann so auf jeden Fall sicher vermieden werden, dass bestimmte Schneehöhen überschritten werden.

Getrieben von der Überzeugung, dass die Beheizung von Solardächern sicherlich bei den Hochbauämtern der Republik auf offene Ohren stoßen wird, hat sich INVERT nun daran gemacht die Funktion auch für den Endkunden nutzbar zu machen. Im Moment werden hierbei zwei Ansätze verfolgt. Zum einen wird ein Gerät entwickelt, dass für verschiedene Solargeneratortypen eine Umkehr der Energieflussrichtung ermöglicht, zum anderen gibt es eine gemeinsame Entwicklung mit dem Wechselrichterhersteller Kaco- Gerätetechnik in Neckarsulm, einem langjährigen Partner der inek Solar AG. In dem Projekt mit Kaco wird versucht, die zusätzliche Schneeschutzfunktion in die Kaco Wechselrichter zu integrieren, um zusätzliches technisches Gerät einzusparen.

Auch bei Modulherstellern hat sich INVERT bereits umgehört, was man von der Bestromung der Solarmodule in umgekehrter Richtung hält. Teilweise konnten hierzu keine Aussagen gemacht werden, andernorts wurde berichtet, dass die Rückwärtsbestromung der Module bereits in der Modulfertigung zur Qualitätskontrolle der Module herangezogen wird. Damit könne man nämlich mit Hilfe von Infrarotkameras die Gleichmäßigkeit der Stromverteilung auf dem Modul auch ohne Sonnenlicht erkennen und dadurch so genannte "Hotspots" aufspüren.
Eine Anwendung die für INVERT auch bei bestehenden Anlagen eine weitere sinnvolle Option darstellt.
In Wissenschaftskreisen wurde im Zusammenhang mit großen Zentralwechselrichtern untersucht, was bei der Parallelschaltung von sehr vielen Strängen ohne Strangsicherung im ungünstigsten Fall passieren könnte. Man kam zu dem Ergebnis, dass ein Solarmodul etwa den sechsfachen Nennstrom in umgekehrter Richtung ohne Zerstörung aushalten kann.

Weitere Informationen: http://www.invert-inek.de/index.php?id=40


Anlagenbetreiber:
Im den Wintermonaten November - Januar: LIEGEN LASSEN! Es hat, laut Photovoltaikforum schon ein Toter gegeben, als er versuchte seine Anlage von Schnee zu befreien. Speziell an abschüssigen Dächern: NICHT AUF das Dach treten!!! Lebensgefährlich. Sauber machen der grossen Schneelast am abschüssige Dächer IST LANGWEILIG, KOSTET SEHR VIEL ARBEIT, DER PROFIT AN ENERGIE IST SICHER BEI KLEINEREN ANLAGEN MINIMAL, UND MAN MUSS KEIN LEBEN FÜR DIE ERNEUERBARE ENERGIEN WAGEN.
Einzige Ausnahme: Flachdach -Aufstellung. ABER: Falls es friert ist das auch nicht vernünftig, weil man das Bitumen (falls das es gibt) kaputttreten kann. Man soll dafür extra Bretter auf das Dach legen, um auf die Module zu kommen ohne das Bitumen zu beschädigen. ................

AUCH NICHT: mit warmes Wasser den Schnee versuchen ab zu spülen, wie vorgestellt im Photovoltaikforum!!! Die Energieverluste durch das warme Wasser (kostbares Trinkwasser, auch noch!) sind VIEL GRÖSSER .................

In Monaten wie Februar-März kann man versuchen, mit eine Wischer, befestigt an eine sehr lange Stange VOM BODEN AUS die Anlage zu befreien, weil die Rendite im schönen Spätfebruar- und Märztagen doch sicher nicht klein ist........ Aber noch immer: nicht auf dem Dach wenn man sich selbst nicht sehr gut fixiert hat mit doppelten Beschützung (Klettergurt, zwei separate Fixpunkte und mindestens ein zweite Person dabei falls etwas schief geht). Ein Unfall ist leicht gemacht als es Schnee gibt auf dem Dach..............

Anmerkung des SFV: Sicherheitsbestimmungen?

Weitere Informationen über Schnee an PV-Anlagen:
http://www.polderpv.nl/PV_sneeuw.htm (auf holländisch, mit Photo's und Grafik "The BIG DIP") Photovoltaik Forum Diskussionen (Deutsch):
http://photovoltaikforum.com/viewtopic.php?t=775
http://www.photovoltaikforum.com/viewtopic.php?t=627..........


Anlagenbetreiber:
Am Chiemsee sah ich Sylvester große Anlagen, die per Hand gereinigt wurden: Der Besitzer stand ungesichert auf dem First und schob den Schnee an, der sich dann mehr oder weniger gut abschieben ließ.
Zusammen mit den Dachproblemen beim starken Schneefall kam mir folgende Konstruktion in den Sinn:
Über den First werden 2 Kunststoffseile ( in jedem Baumarkt als Meterware erhältlich) geführt, die einen relativ flachen Kunststoffbesen in Modulbreite, auch schmaler möglich, dazwischen befestigt haben. Auf der Solarplattenseite sind doppelte Seile, also 4, an Ösen befestigt, um das Kippen des Besens steuern zu können. An den Seilen läßt sich mit einiger Kraft der Besen hinauf und herunter ziehen. Das ruckhafte Hochziehen an der unteren Modulkante löst das Schneebrett, dass danach leicht nach unten zu ziehen ist. Leichter ist es, wenn man am untersten Modul beginnt und sich von Modul zu Modul nach oben arbeitet. Dafür ist auf der anderen Hausseite ein Helfer sinnvoll. Mit 4 Personen ist dies sehr einfach, aber mit einem größeren Gegengewicht auch allein machbar. Durch schräges Ziehen kann von Modul-Reihe zu Modul-Reihe gewandert werden. Wird der Besen bis in Kopfhöhe heruntergesogen, kann die Seilführung so verlagert werden, daß der Besen erst in der nächsten Modul-Reihe wieder aufs Dach gelangt. Wird täglich gereinigt, ist dies nur ein kurzer Morgensport.

Auch für den Sommer läßt sich dies Prinzip nutzen, um bei kurzen Regenschauern eine Reinigung durchzuführen. Das Kippen des Besens wird verhindert durch die oben genannten doppelten Befestigungsösen.


Pressemitteilung Firma Schletter

Schletter-Infomail März 2006
........4. Snow away mit SnowAway

Für alle die, die nicht auf den nächsten Frühling warten wollen, bis ihre PV-Anlage wieder schneefrei ist, stellen wir das brandneue System SnowAway vor! Das System kann ohne großen Aufwand nachgerüstet oder bei der Erstellung des Montagegestelles mit vorgesehen werden. ......................
In den nächsten Wochen sind auf der Homepage Demofilme dazu downloadbar!
http://solar.schletter.de


Anlagenbetreiber:
1. Abkehren. Dies ist dann sinnvoll, wenn die Möglichkeit besteht, auf einfache Art und Weise aufs Dach zu gelangen und man die Module einfach erreichen kann. Geeignete Methode bei geringen Schneemengen. Vorsicht: Es besteht die Gefahr, die Module zu verkratzen.
2. Abschaufeln. Liegt schon einiger Schnee auf der Anlage, kann dieser abgeschaufelt werden. Man kann dabei auf die Module steigen, muss aber beachten, dass ca. 20 cm Schnee verbleibt, der das Gewicht verteilt. Der restliche Schnee fährt bei Tauwetter alleine ab.
... Abziehen mit einem Brett Vorteil: Man kann die Module fast gänzlich vom Schnee befreien. Die Methode ist auch bei größeren Schneemengen geeignet. Nachteil: Es ist eine zweite Person notwendig und man benötigt einen freien Zugang links und rechts der Module................

Anmerkung des SFV: Sicherheitsbestimmungen?


Anlagenbetreiber:
Die Module unserer PV-Anlage sind rahmenlos und dachförmig mit 30 Grad Neigung in Richtung SW auf einem Metallträger-Gestell verklebt. Der untere Rand befindet sich dabei mehrere Meter über dem Boden. Bei Schneebedeckung genügt nur wenig Licht, um den Schnee in großen Paketen von den Modulen rutschen zu lassen, so dass wir damit noch nie Probleme hatten. Bei benachbarten PV-Anlagen, die teilweise auf flach geneigten Dächern aufgeständert sind, kann die Schneebedeckung hingegen nur soweit herab rutschen, bis sie auf die Dachfläche stößt. Dabei wird nur ein geringer Teil der Modulfläche vom Schnee frei gegeben.
Es erweist sich offenbar als Vorteil, wenn die komplette Schneebedeckung in einem Stück ungehindert von den Modulen rutschen kann.


Anlagenbetreiber:
Gegen Schnee/Eis haben vor Jahren die Sat-Freaks ihre Satellitten-Schüsseln eine besondere, nachträgliche Beschichtung, mit Lotus-Effekt ?, aufgesprüht. Dürfte bei PV aber keine Verschlechterung der Lichteigenschaften haben. Am Besten vom Werk gleich so bauen, daß kein Schnee/Eis haften bleibt.


Anlagenbetreiber:
Letzten Winter bin ich mit dem Gartenschlauch hingestanden und hab den Schnee heruntergespritzt. Allerdings mit Regenwasser aus unserer Zisterne (das Wasser ist dann wieder in die Zisterne zurückgeflossen).


Anlagenbetreiber:
Wir haben gerade eine Solar -Warmwasseranlage senkrecht gestellt, damit sie nicht voll Schnee wird. Dann soll damit eine mit Frostschutz gefüllte Leitung unter der Photovoltaik den Schnee abschmelzen. Mal sehen ob es klappt.


Anlagenbetreiber
das einfachste waere, die Module mit manueller Einschaltung elektrisch zu erwaermen, damit der Schnee abrutscht. Vielleicht sogar mit akustischer oder optischer Warnung. Seit Montage unserer PV-Anlage haben wir das Problem der Dachlawinen. Frueher ist mehr vom Schnee auf dem Dach abgetaut, auf den glatteren Flaechen der Module rutscht nun der Schnee ab, sobald es etwas waermer wird.

Ob die Schneeraeumung mechanisch (mit einem ferngesteuerten Raeumbalken) geht, weiss ich nicht, da muessten Vorschlaege von Konstrukteuren kommen. Wenn ja, sollte man auch die Reinigung der Module integrieren. Im Laufe der Zeit bildet sich m. E. ein Schmutzfilm, den der Regen nicht mehr loest........


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