PV20plus / Photovoltaik nach 20 Betriebsjahren | 2024-A-003

Frühe PV-Anlagen kommen in die Jahre

Im Jahr 2000 trat das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) in Kraft und löste die erste große Welle von PV-Installationen in Deutschland aus. Die ersten dieser frühen Anlagen sind inzwischen bereits aus der EEG-Förderung gefallen. Für viele weitere Anlagen steht dies im Laufe der nächsten Jahre an. Bei der badenova sind es speziell die Jahre 2004 bis 2008, in denen zahlreiche Anlagen mit EEG-Vergütung gebaut wurden.

Nachhaltigkeit – keine Selbstverständlichkeit

Nach 20 Betriebsjahren kann es sein, dass einige Anlagenkomponenten das Ende ihrer technischen Lebensdauer erreicht haben. Damit stehen die Eigentümer_innen oder Betreiber_innen der Anlagen mit dem Wegfall der EEG-Vergütung vor diversen Entscheidungsoptionen:

• Kann / soll die Anlage zu den aktuellen Marktkonditionen weiterbetrieben werden?
• Lohnt sich ein Upgrade oder ein Repowering - eventuell auch teilweise?
• Welchen Wert hat die Anlage derzeit / nach einem Repowering?
• Können – im Fall der Demontage – die Module (teilweise) einer Second-Life-Anwendung zugeführt werden?

Eine optimale Entscheidung hängt hierbei von vielen technischen, ökonomischen und ökologischen Faktoren ab:

• Wie ist der technische Anlagenzustand in Hinblick auf elektrische Sicherheit, Modulleistung, Verschmutzung, Flächennutzung etc.?
• Wie (kosten-)aufwendig wären Umbauten?
• Welche Vergütungsmöglichkeiten bestehen aktuell und zukünftig (EEG, Marktpreise, Eigenverbrauch)?

Entscheidungshilfe in Sachen Nachhaltigkeit

Es existieren noch kaum Geschäftsmodelle, die Eigentümer und/oder Betreiber von PV-Anlagen bei diesen Entscheidungen unterstützen. Dies liegt zum einen an der noch geringen Zahl an Anwendungsfällen. Dieser Zustand wird sich jedoch binnen kürzester Zeit ändern.

Ein weiterer, hier bedeutsamerer Grund ist der hohe Aufwand, der im Moment noch notwendig ist, um allein die Rentabilität des Weiterbetriebs einer Anlage beurteilen zu können. So erscheinen (mitunter zu Unrecht) Neuinstallationen von vornherein als die günstigere Alternative.

Im hier vorliegenden Projekt geht es nun darum, besagte Beurteilungen weniger aufwendig, aber umso aussagekräftiger zu gestalten.

Innovative Testverfahren als Futter für den Entscheidungsbaum

Um die Entscheidungsfindung der Betreiber_innen in die Jahre gekommener PV-Anlagen zu unterstützen, soll im hier vorgestellten Projekt ein Entscheidungsbaum entwickelt werden. Dies setzt eine technische, eine ökonomische und eine ökologische Bewertung der Anlage voraus. Die gesetzlichen Randbedingungen und die ökonomischen Einflussgrößen wurden bereits in einer Masterarbeit am Fraunhofer ISE bewertet. Der Schwerpunkt des Projekts liegt daher auf der technischen Bewertung. Da diese für zahlreiche Anlagen vorzunehmen ist, sollte sie mit möglichst minimalen Inspektionsaufwand vor Ort durchgeführt werden können.

Entwicklungsziel ist ein sicheres Verfahren zur Bewertung des Restlebensdauer- und Repowering-Potenzials von PV-Anlagen bei minimalem Inspektionsaufwand. Ansätze sind hier Automatisierung, Digitalisierung sowie die Optimierung der Einsätze vor Ort. Das Idealziel ist eine Bewertung des Anlagen- und Modulzustands ohne Unterbrechung und (zunächst) ohne Moduldemontage. Diese soll im Normalbetrieb im Rahmen einer erweiterten Inspektion durchgeführt werden können, welche ohnehin im Rahmen der Anlagenwartung sowie Betriebsführung vorgesehen ist.

Die vorgeschlagenen einzelnen Testverfahren sind – zumindest als Einzelmessungen oder im Laborbetrieb bekannt. Neuartig ist deren optimal abgestufte Kombination und die schrittweise Automatisierung, um verlässliche Informationen zu allen verbauten Modulen zu bekommen. Dabei sollen Entscheidungen, die nach der Vermessung mit kommerziellen Mess- und Prüfgeräten getroffen werden (würden), durch zusätzliche Messungen mit wissenschaftlichen Geräten validiert werden.