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Performance Ratio über lange Zeit.
© BINE, PV Performance Database

PR-Werte weltweit - neu und alt.
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Jährliche Energieerträge.
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Ertrag und Zuverlässigkeit I.
© BINE, PV Performance Database

Ertrag und Zuverlässigkeit II.
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Monitoring-Ergebnisse

1. Auf lange Sicht

Wie gut sind Photovoltaik-Anlagen nach vielen Betriebsjahren? Interessant ist hier die Beobachtung der jährlichen Performance Ratio (PR-Wert) über einen längeren Zeitraum (Abb 2). Die Daten stammen aus dem deutschen 1.000 Dächer-Programm und aus laufenden Monitoring-Programmen wie z. B. "Sonne online".

Die PR-Werte der "frühen" Anlagen streuen erheblich und zeigen über die Jahre eine deutlich abnehmende Tendenz. Die PR-Werte der "jüngeren" Anlagen streuen weniger stark und liegen durchweg höher. Eine abnehmende Tendenz im Verlauf der Jahre ist hier nicht zu erkennen. Eine vergleichbare Auswertung von 51 Anlagen aus der Schweiz zeigt ein ähnliches Bild: Anlagen der Jahre 1989 bis 1993 zeigen im Laufe der Jahre eine deutlich abnehmende Tendenz, bei den Anlagen der Jahre 1993 bis 1995 nimmt der PR-Wert nur geringfügig ab und für die neueren Anlagen seit 1995 bleibt der PR-Wert im Lauf der Jahre stabil. Heutige PV-Anlagen sind nicht nur leistungsfähiger sondern zeigen auch weniger Leistungseinbußen im Laufe der Jahre.

2. Alt gegen Neu

Sind die Komponenten von PV-Anlagen im Lauf der Jahre wahrnehmbar besser geworden? Werden heutige Anlagen sorgfältiger geplant und besser installiert?
Der Blick auf die PR-Werte alter und neuer Anlagen zeigt: Es hat sich einiges getan, doch noch immer streut die Qualität der Anlagen stark (Abb. 3).

Die "jüngeren" Anlagen weisen überwiegend eine höhere Performance Ratio auf. Die Werte der "jüngeren" Anlagen sind im Mittel etwa 5 Prozentpunkte höher und streuen etwas weniger aber immer noch relativ breit. Detailuntersuchungen von Modulen und Wechselrichtern bestätigen den Trend hin zu größerer Effizienz und verbesserter Zuverlässigkeit.

3. Solarrendite in Norddeutschland?

Wie stark unterscheiden sich die Energieerträge an Standorten mit vergleichbarer Einstrahlung? Abb 4 zeigt, wie extrem unterschiedlich die Solarrendite ausfallen kann.

Die neuen, ab 1997 gebauten Anlagen sind eindeutig besser als die, welche bereits Anfang der 90er errichtet wurden. Auch streuen hier die Werte weniger, die Erträge pendeln sich bei den neuen Anlagen bei ungefähr jährlich 730 KWh pro kWp ein. Bei guter Planung und fehlerfreier Installation sind in Norddeutschland heute 800 kWh pro kWp und Jahr durchaus erreichbar - in Süddeutschland sind es immerhin etwa 900 kWh.

4. Zuverlässigkeit und Ertrag

Wie zuverlässig sind Photovoltaik-Anlagen über viele Jahre? Sind heutige Anlagen zuverlässiger als die der 90er Jahre?

Abb 5 und 6 zeigen deutlich: Eine hohe Anlagenzuverlässigkeit garantiert - weitgehend - hohe Energieerträge. Und neuere Anlagen sind tendenziell zuverlässiger als die Anlagen aus den 80er und den frühen 90er Jahren. Die Streuung der PR-Werte bei sehr hoher Anlagenverfügbarkeit (bei 100%) zeigt, dass es weitere Einflussfaktoren für die Anlageneffizienz gibt: Wechselrichtereffizienz, Verschattung, Modultemperatur etc.

PV Performance Database

Die "PV Performance Database" enthält langjährige und detaillierte Betriebsdaten von derzeit 372 PV-Anlagen aus Deutschland, Italien, Japan, Österreich und der Schweiz sowie aus zehn weiteren Ländern. Die Angaben umfassen Standort, Anlagentyp, Komponenten, Konfiguration, Orientierung der Module sowie Monatswerte für Energieerträge, Sonneneinstrahlung und Temperatur. Aus den Daten können Energiebilanzen erstellt und die weiteren Größen Performance Ratio und System- und Komponentenwirkungsgrade berechnet werden. Ergänzt werden die Daten durch Angaben zu Verfügbarkeit, Wartungsaufwand, Kosten oder Montageart. Die Arbeitsgruppe Task 2 des Photovoltaikprogramms PVPS der IEA hat die Daten aufbereitet und zusammengestellt. Sie stammen überwiegend aus gut dokumentierten nationalen Breitentestprogrammen oder Demonstrationsprojekten und sind vor allem für Hersteller, Anbieter, Planer aber auch für Installationsfirmen und Ausbildungseinrichtungen interessant. Weitere Angaben zur PV Performance Database auf Seite 4.

Glossar

YF Final Yield: Spezifischer gesamter Energieertrag eines Jahres (in kWh pro kWp). Der Wert wird auch davon beeinflusst, wie exakt die Hersteller die Nennleistung der Module (P0, in kWp) klassifizieren. Oft sind die realen Leistungswerte geringer als angegeben.

PR Performance Ratio = Energieertrag / (Jahreseinstrahlung auf unverschattete Modulfläche * Modulwirkungsgrad STC).

PR ist ein weitgehend vom Standort unabhängiges Maß für die Anlagenqualität, allerdings haben die Modultemperatur und die Genauigkeit der Leistungsangaben STC (P0) einen deutlichen Einfluss auf den PRWert. PR ist eine reine Definitionsgröße und könnte sogar Werte von größer 100% annehmen.

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Evaluierung
ISFH GmbH

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Database update
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Monitoring Konzepte
(4 Seiten, 217 kB)

Ursachen für geringe Erträge
(1 Seite, 113 kB)