Der Modulpreis ist nicht alles - Haltbarkeit ist das wichtigste Thema in unserer Branche
Wir haben in einem früheren Artikel die Frage gestellt, ob Solarmodule Massenware geworden sind und ob der Solarmodulpreis eine Maßeinheit sein kann, obwohl er nicht alle Merkmale des Produktes wiederspiegelt. Wie in jeder anderen Branche gibt es Unterschiede zwischen den Produkten. Einige von ihnen sind offensichtlich, wie z.B. die Farbe. Aber was in unserer Branche auf dem Spiel steht, ist die Lebensdauer der Sonnenkollektoren und insbesondere ihre Leistungsfähigkeit im Laufe der Zeit. Schließlich kaufen die Kunden beim Erwerb von Solarmodulen das Versprechen der Renditen. Die Frage ist, ob sie erhalten was sie erwarten bzw. versprochen bekommen haben.

Das Thema Qualität erregt öffentliches Interesse
Auf keinen Fall wird schmutzige Wäsche in der Öffentlichkeit gewaschen. Das ist auch in unserer Branche der Fall und vielleicht auch der Grund, warum wir selten öffentlich über Produktausfälle lesen, geschweige denn den Herstellernamen der betroffenen Produkte erfahren, wie beim „Revamping“ in Italien.
In den letzten Jahren gab es in der internationalen Presse jedoch auch einige Artikel, die sich öffentlich mit dem Thema Qualität beschäftigt haben, wie z.B. in der New York Times oder bei Bloomberg.

 

Wie die New York Times berichtet, äußern sich Branchenkenner besorgt über die Qualität der Solarmodule, insbesondere vor dem Hintergrund des starken Preisdrucks und des schwierigen Marktumfelds, das die Akteure der Branche dazu zwingen wird, Abstriche zu machen.
Ohne schwarzseherisch sein zu wollen, sehen wir doch einige Fakten die uns daran erinnern, dass wir nicht in einer Null-Fehler-Industrie arbeiten und das während der Preis für Solarzellen eine Maßeinheit ist, Qualität und Haltbarkeit immer noch die wichtigsten Aspekte sind.
Ergebnisse von Feldtests sind nur begrenzt verfügbar und es dauert Jahre, um die Leistung über einen langen Zeitraum zu analysieren. Laut GTM Research wurden in den letzten fünf Jahren 85% der weltweiten PV-Kapazitäten installiert. Das macht eine Bewertung, was in den nächsten 15 bis 25 Jahren passieren wird, umso schwieriger.
Der TÜV Rheinland hat dazu eine Studie veröffentlicht. Bewertet wurden 2000 Zertifizierungsprojekte über die Dauer von 10 Jahren. 10% der getesteten Objekte bestanden den Test nicht.

Das Missverständnis um IEC-Zertifizierungen

Wie definiert man die Qualität eines Solarmoduls? Jeder von uns wird seine eigene Definition davon haben, welche Qualität er zu welchem Preis erwartet. Nichtsdestotrotz, um sicherzustellen, dass ein Produkt qualitativ hochwertig aufgebaut ist, verweist man oft auf ein weltweit anerkanntes Qualitätssiegel für Photovoltaikmodule, die IEC 61215-Zertifizierung für kristalline Solarmodule. Die IEC-Zertifizierung ist das Ergebnis des langen Engagements der Branche in Richtung Qualitätsverbesserung.
Um die Qualität der Sonnenkollektoren bewerten zu können, benötigt man Daten, die unter realen Bedingungen gewonnen wurden. Da dies aber viele Jahre in Anspruch nehmen würde, hatte man die Idee, bereits bekannte Daten von Feldversuchen heranzuziehen und daraus beschleunigte Stresstests zu entwickeln, die Ausfälle in einer viel kürzeren Zeit replizieren konnten.
Von 1976 bis 1981 wurde an der NASA Jet Propulsion Lab (JPL) die „five blocks buys“ von beschleunigten Stresstests entwickelt.

Im Laufe der Zeit wurden die Tests zwischen Block IV und Block V verbessert.

Basierend auf der bahnbrechenden Arbeit von JPL entwickelte die Solar-Community und insbesondere das Forschungszentrum der Europäischen Kommission weiter Testmethoden, die schließlich zur Durchsetzung der IEC 61215 im Jahre 1995 führten. Eine zweite Auflage, die 2005 veröffentlicht wurde, wurde zum Standard in der Branche. Leider wir die Bedeutung der IEC-Zertifizierungen oft missverstanden und der Schluss daraus gezogen, dass man die Qualität eines Solarmoduls daran ableiten könnte. John Wohlgemuth von NREL [2] definiert ein Modul, das die IEC 61215-Zertifizierung erhalten hat wie folgt:“
„Durch das Bestehen des Qualifikationstests haben die Produkte bestimmte Anforderungen erfüllt. Die Wahrscheinlichkeit ist hoch, dass diese Module den realen Bedingungen standhalten werden. Sie haben zumindest keine Konstruktionsmängel, die zu verfrühten Ausfällen führen könnten.”

Damit sollte klar sein, dass die IEC-Zertifizierung nur wenig über das Verhalten der Solarmodule auf lange Sicht aussagen kann, geschweige denn über die Fähigkeit des Produktes die kalkulierte Leistung zu erbringen. Eine IEC-Zertifizierung ist nur eine Mindestanforderung und als Qualitätsausweis ungeeignet.

 

Was wissen wir über das Langzeitverhalten von Solarmodulen?
Die Studien rund um die Lebensdauer von Solarzellen sind nicht so zahlreich. Das ist verständlich, da unser Wissen mit den Jahren und dem Wachstum der Branche wächst. Nichtsdestotrotz haben die Untersuchungen gezeigt, dass unsere Branche nicht gegen Fehlschläge immun ist und dass die IEC 61215 kein Freifahrtsschein für die nächsten 25 Jahre ist.

Zwischen 2011 und 2014 führte Dupont eine weltweite Studie mit 60 Anlagen von 1 kW bis 20 MW, was einer Gesamtleistung von 200 MW entspricht. Im Ergebnis wiesen 41% der Module visuelle Defekte auf, die meisten davon an den Zellverbindern und an der Modulrückseite.

 

Das ist keine Überraschung, wie auf den beiden Grafiken unten zum Temperaturzyklus und feuchter Wärme zu sehen ist.

Heute zielen die internationalen Qualitätsbemühungen daher auf die Formalisierung von Prüfverfahren ab, die über IEC 61215 hinausgehen, um die maximale Zuverlässigkeit der PV-Anlagen zu gewährleisten. Zu nennen wäre in diesem Zusammenhang die International PV Quality Task Force,die PVDI vom Fraunhofer oder Qualification Plus Testing von NREL.

 

Schlussfolgerung – hüten Sie sich vor Datenblättern
Wir können nicht oft genug betonen, dass die Auswahl und der Vergleich von Modullieferanten auf Basis von Datenblättern und dem Modulpreis weitgehend unzureichend sind. Angesichts der langfristigen Konsequenzen Ihrer Wahl, ist es klug genau zu wissen mit wem Sie arbeiten werden.
Wurden die Module von unabhängigen Stellen über die IEC hinaus getestet? Ist das Qualitätsmanagement des Unternehmens zuverlässig und vertrauenswürdig?
… diese und andere Fragen sollten Sie sich stellen, bevor Sie sich für den nächst besten Lieferanten entscheiden, der in irgendeinem Newsletter auftaucht.

 

 

Sources
[1]: Review of failures of Photovoltaic Modules, IEA PVPS Task 13, March 2014
[2]: IEC 61215: what it is and isn’t, NREL 2012 PV Module Reliability Workshop
[3]: Photovoltaic Module Qualification Plus Testing, NREL, December 2013
[4]: Typical climate stress and impact on module degradation and material failure in different areas of China, PV Tech Power, May 2016

 

 

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