Die “IEC 60068-2-68:1994: Umweltprüfungen Teil 2-68: Prüfung L: Staub und Sand Methode Lc2 Freiblasender Staub” ist eine Art extreme Body Scrubbing-Behandlung, die an Photovoltaik-Modulen durchgeführt wird. Wir brachten unsere Module zu einem renommierten Institut, wo sie vier Stunden (2 Stunden pro Seite) lang von einer Mischung aus Staub- und Sandpartikeln mit einem Durchmesser von 380 µm mit einer Geschwindigkeit von 18 m/s über einen abgegrenzten Bereich der Vorder- und Rückseite geblasen wurden. All das in einer Sauna bei 63°C (145,4°F), orthogonal zum Sandstrahl positioniert.
Entspannend, nicht wahr?
Nicht wirklich. Das Bestehen dieses Tests hat seine Relevanz, auch wenn er häufig als weniger relevant als andere Umgebungstests angesehen wird. Lassen Sie uns sehen, warum.
Staub und Sandpartikel von 380µm werden als mittlerer Sand (ISO 14688-1:2017) klassifiziert, der zu 95% aus Silizium besteht.
18m/s entspricht ca. 65km/h. Um eine Vorstellung zu vermitteln: Ein Haboob (sehr intensiver Wind, der Staub- und Sandmassen mit sich führt, typisch für Wüstengebiete) weht mit Geschwindigkeiten zwischen 35-100km/h.
Unter realen Betriebsbedingungen sind die Paneele nur selten derart extremen Belastungen ausgesetzt. Zunächst einmal befinden sich Sand und Staub in der Luft oder im Wind und treffen gleichmäßig auf die gesamte Oberfläche der Platte, sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite. Zweitens kann es je nach Klimazone oder Installationsart zu erheblichen Schwankungen der Betriebsbedingungen kommen.
Der Test zeigt also auch, ob sich die Materialien für den Betrieb bei Flugsand eignen, ohne ihre Leistung, Wirksamkeit und Zuverlässigkeit durch Abrieb zu verlieren. Während des Testes stehen Rückseitenfolie und Glas unter besonderer Beobachtung: Der Sand, der auf das Modul geblasen wird, verhält sich wie Sandpapier, das die Oberfläche des Frontglases und die Folie auf der Rückseite abschabt. aleo hat diesen Test bestanden, weil neben anderen Kriterien Glas und Rückwand keine Anzeichen für relevante optische Mängel aufwiesen (Bilder unten) und weil die elektrische Sicherheit des Panels nicht beeinträchtigt worden ist.
Im Mai dieses Jahres wurde um Rahmen einer von Dupont™ durchgeführten Studie über 9 Millionen Panele in 551 Installationen in Nordamerika, Europa, Asien und dem Nahen Osten betrachtet. Dabei wurde festgestellt, dass 16% der Module (1.440.000 Stück) Mängel aufgrund von Alterung / Verschleiß / Abrieb der Rückseitenfolie aufwiesen. Es gab sogar einen Anstieg von 5 auf 23% zwischen dem vierten und neunten Jahr nach der Installation (www.photovoltaics.dupont.com). Die Ursachen lassen sich darauf zurückführen, dass Modulhersteller immer dünnere Polymerfilmschichten verwendet haben, um Wettbwerbsfähige Preise zu erziehlen.
Natürlich ist das Bestehen des Sand- und Staub-Testes alleine kein Garant dafür, dass die Anlagen langfristig hohe Erträge liefert; wenn sie nicht ordnungsgemäß gewartet wird. Sand und Staubablagerungen sind nicht nur potentiell gefährlich in Bezug auf die Sicherheit (im Extremfall können sie zu Bränden führen, wenn der Anschlusskasten nicht richtig abgedichtet ist), sondern beeinträchtigen auch die Leistung der Schalttafel. Der TÜV Rheinland hat für den Zeitraum 2014 bis 2015 Verluste von bis zu 3,7 % für nicht gewartete (d. h. nicht regelmäßig gereinigte) Anlagen berechnet.
Was wir bei aleo immer wieder betonen werden, ist, dass auch hier die Stückliste neben der ordnungsgemäßen Wartung eine wichtige Rolle spielt. Da der Abrieb durch Staub und Sand nie nur einen bestimmten Teil des Glases oder der Rückseitenfolie betreffen wird, ist es ohnehin unerlässlich, über Qualitätskomponenten zu verfügen, die zusammen über einen Zeitraum von mehr als 25 Jahren standhalten.