Marktanalysten erwarten, dass im Jahr 2016 Solaranlagen mit einer Gesamtleistung von 58 Gigawatt weltweit mit Monitoringsoftware ausgestattet werden. Damit steigt die aus der Ferne überwachte Solarstromleistung auf 242 Gigawatt. Anlagenbetreiber wollen und müssen wissen, ob ihre Photovoltaikanlage gut performt und den prognostizierten Ertrag liefert.
Das Problem, das auf die Betriebsführer zukommt, ist, dass mit der Nachfrage auch das Angebot wächst. Sprich: Das Angebot an möglichen Hard- und Softwarelösungen, um Anlagen zu überwachen und die Ergebnisse in Portalen einzusehen, steigt rapide.
Mehr als 40 Anbieter im Markt
Inzwischen gibt es mehr als 40 solcher Anbieter. Dazu gehören die Wechselrichterhersteller, die immer öfter Monitoringfunktionen und Datenlogger gleich in ihren Geräten integrieren. Außerdem sind noch weitere unabhängige Anbieter der Datenlogger und der dazugehörigen Monitoringportale am Markt vertreten. Der Trend geht dabei weg von der reinen Monitoring- hin zur Betriebsführungssoftware.
Gleichzeitig steigt die Zahl der Unternehmen, die die Betriebsführung von Solaranlagen als ein neues Standbein für sich entdecken. Die Konkurrenz wird größer. In einer solchen Situation muss der Betriebsführer einen regelrechten Spagat schaffen.
Flexibel und schlank
Auf der einen Seite muss er sich flexibel genug aufstellen, um immer neue Anlagenbetreiber als Kunden zu gewinnen, ohne dass diese ihre Hardware umrüsten müssen. Denn Photovoltaikanlagen sind mit den unterschiedlichsten Komponenten ausgestattet, um die Leistungsdaten abzurufen und eventuelle Fehler zu melden.
Auf der anderen Seite muss sich der Betriebsführer schlank genug aufstellen, um in Zeiten immer weiter sinkender Einspeisetarife und wachsenden Wettbewerbs preislich mithalten zu können. Das Credo lautet: Der Betriebsführer muss mit so wenig Aufwand wie nötig so viele Anlagen wie möglich im Auge behalten.
Dabei geht es weniger um die turnusmäßigen Wartungen. Diese sind übersichtlich und wirtschaftlich für alle Seiten gut planbar. Bei der Betriebsführung ist inzwischen eine ständig besetzte Leitwarte, der lückenlose Überblick über die Anlagen und ein durchdachtes und funktionierendes Fehler- und Instandhaltungsmanagement entscheidend.
Dazu ist es wichtig, alle relevanten Daten und Informationen in einem System zu haben, auf die der Betriebsführer schnell und unkompliziert zugreifen kann. Das sind nicht nur die Ertragsdaten und Fehlermeldungen aller Anlagen im Portfolio, sondern auch alle grundlegenden Informationen über die Photovoltaikanlage und ihre Komponenten. Der Betriebsführer muss schnell Zugriff auf die Informationen der verbauten Wechselrichter, Module und Sensoren haben, inklusive der Seriennummern sowie aller Datenblätter und Betriebsanleitungen.
Viele Informationen verarbeiten
Er muss wissen, wo die einzelnen Wechselrichter verbaut und wie Module verschaltet sind. Er muss Informationen aus verschiedensten Quellen in einem System zentral verarbeiten können. Das sind Daten aus der Fernüberwachung, Zählerwerte, Satelliteneinstrahlungsdaten, Informationen aus der Anlagendokumentation oder aus E-Mails.
Die Solarpraxis Engineering arbeitet deshalb mit dem System Pro E-Survey von Pro Elux. Diese Software wurde im eigenen Hause mitentwickelt und ständig den neuen Anforderungen aus der Praxis angepasst. Grundlage für die Software war ein Manufacturing Execution System (MES) aus der Industrie mit allen Standards, die dort gelten, um einen Produktionsablauf reibungslos zu gestalten.
Alle Komponenten in der Datenbank
Da es bisher keine einheitlichen Standards für eine professionelle, transparente und prozessorientierte technische Betriebsführung von Photovoltaikanlagen gibt, werden hier die Erfahrungen aus der Industrie übernommen.
Die Software ist in der Lage, mit allen bisher am Markt erhältlichen Wechselrichtern und Datenloggern zu kommunizieren. Bei speziellen Datenloggern oder insolventen Herstellern installieren die Techniker der Solarpraxis Engineering einen durch Pro Elux entwickelten Datenlogger, der auf einem Einplatinencomputer basiert. Im größeren Anlagensegment wird mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) gearbeitet.
Diese kann sämtliche Daten aufnehmen und verarbeiten, sie ist transparent und offen und übernimmt außerdem die Regelung der Anlage. In der Regel werden die Daten dann über einen sogenannten FTP-Push an die Betriebsführungssoftware gesendet. Auf diese Weise bekommt der Betriebsführer eine lückenlose Fernüberwachung von Anlagen hin, die mit Monitoringlösungen verschiedener Hersteller ausgerüstet sind, ohne dass er sich durch sämtliche Portale dieser Hersteller klicken muss.
Auf einen Blick sieht er den Status aller Anlagen im Portfolio. Der Kunde hat den Vorteil, dass er den Betriebsführer wechseln kann, ohne dass er seine Anlage entsprechend umrüsten muss.
Ein Management für Fehler
Doch Betriebsführung ist mehr. Die in der Leitwarte ankommenden Daten sind die Basis für ein Fehler- und Instandhaltungsmanagement, das die Erträge der Anlage absichert.
Dabei gibt es zwei Möglichkeiten, die Fehler im System zu verarbeiten. In der Datenbank, die zum Pro E-Survey gehört, sind sämtliche Fehlercodes aller Wechselrichter und anderer Komponenten hinterlegt, die in den Anlagen im Portfolio verbaut sind. Registriert eine Komponente einen Fehler, meldet sie diesen an die Leitwarte. Die zweite Möglichkeit ist die Analyse sämtlicher in der Leitwarte ankommenden Daten. In der Software sind standardisierte Fehlerbilder, wie spezielle Wechselrichter- und Stringvergleiche, hinterlegt.
Jeder Betriebsführer kann aber auch selbst festlegen, welche Komponenten wann und mit welchen Toleranzen überwacht werden. In beiden Fällen werden sämtliche Daten ausgewertet und miteinander verglichen. Auf diese Weise kann der Betriebsführer anlagenspezifische Fehlerbilder überwachen und das Monitoring optimieren.
Viel Erfahrung mitbringen
Um das einschätzen zu können, muss der Betriebsführer seine Anlagen genau kennen und viel Erfahrung mitbringen. Kommen neue Anlagen ins Portfolio, sollte er sich an den richtigen Toleranzwert „herantasten“.
Ein Weg ist, zunächst größere Abweichungen zwischen Soll- und Istwerten zu tolerieren und nach und nach die Alarmschwelle zu senken. So wird der Betriebsführer merken, ab welcher Toleranzschwelle tatsächlich relevante Fehler angezeigt werden und wann größtenteils Fehlalarme in der Leitzentrale auflaufen.
Das Pro E-Survey kann berechnen, ab wann eine Instandsetzung wirtschaftlich ist. Anhand der Ertragsprognosen berechnet das Programm zunächst den durch den Fehler zu erwartenden Ertragsausfall. Grundlage dabei ist, dass die Anlage wie ein Baum hinterlegt ist. Sämtliche Komponenten werden mit ihrem jeweiligen Anteil am Gesamtertrag berechnet.
Risiken und Ausfälle gewichten
So wird der Ausfall eines Trafos mehr gewichtet als ein defektes Modul, das nur einen kleinen Anteil an der gesamten Stromeinspeisung des Generators hat. Geht jedoch ein Wechselrichter kaputt, fehlen alle Modulstrings, die an diesen angeschlossen sind. Meldet ein Trafo einen Fehler, fällt gleich die halbe oder gar die ganze Anlage aus.
Auf der Basis dieser Gewichtung errechnet das Programm den zu erwartenden finanziellen Ertragsausfall für den Betreiber. Diese Summe vergleicht die Software mit den Kosten für eine sofortige Reparatur. In der Regel sind dabei vor allem die Anfahrtskosten für den Handwerker hinterlegt, wenn er extra für die Reparatur zur Anlage fährt.
Denn die Kosten für die eigentliche Instandsetzung fallen ohnehin an, gleichgültig, ob die defekte Komponente sofort oder erst später repariert wird. Ist die Anfahrt teurer als der Verlust bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Handwerker ohnehin zur Anlage fährt, wird die Reparatur zurückgestellt.
Es gibt nur eine grundsätzliche Ausnahme: Liegt ein sicherheitsrelevanter Fehler vor, wird die Reparatur sofort beauftragt. In allen anderen Fällen rechnet die Software den Punkt aus, ab dem es sich lohnt, separat einen Monteur zu schicken. Liegt dieser Zeitpunkt nach der nächsten turnusmäßigen Wartung, wird der Betriebsführer allerdings abweichend von der Berechnung der Software zeitnah einen Monteur mit der Reparatur beauftragen.
Ein Ticket für den Monteur
Damit dieser weiß, was zu reparieren ist, und sich nicht noch einmal auf Fehlersuche begeben muss, erstellt das Programm automatisch ein Ticket, wenn es einen Fehler registriert. Darin stehen alle relevanten Informationen und Arbeitsschritte, die der Handwerker braucht, um den Fehler zu beheben.
Durch dieses Ticketsystem werden wiederum alle Alarme und Fehler sowie die gesamte Instandhaltung der Anlage transparent aufgezeichnet. Das erleichtert die Erstellung der regelmäßigen Berichte, die der Betriebsführer an den Anlagenbetreiber schickt.
In der Regel werden Monatsberichte und Jahresberichte geliefert. Das Programm enthält dazu ein entsprechendes Modul, das automatisch alle hinterlegten Stammdaten und Ertragsprognosen sowie Ist-Daten und Tickets einfügt. Auf diese Weise kann der Betriebsführer schnell und ohne viel Aufwand eine komplette Lebenslaufakte als Anlagendokumentation erstellen.
Wartung alle vier Jahre
Die technische Betriebsführung endet aber nicht mit dem Monitoring, dem Management von Instandhaltung oder Instandsetzung und der Erstellung von Berichten. Ein fester Bestandteil sollte die Übernahme der Verantwortlichkeit sein. Vielen Betreibern ist immer noch nicht klar, dass sie Pflichten haben, wenn sie einen Solargenerator in ihrem Portfolio haben. Eine Photovoltaikanlage ist eine elektrische Betriebsstätte. Als solche muss sie auch regelmäßig geprüft und gewartet werden.
Die VDE-Norm 0105-100 und die Vorschrift 3 der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV 3) schreiben regelmäßige Überprüfungen der elektrischen Anlage vor. Konkret muss das System alle vier Jahre komplett elektrisch überprüft werden – unabhängig von den turnusmäßigen Inspektionen und Wartungen. Dabei muss der Anlagenbetreiber alle Messungen durchführen lassen, die auch bei der eigentlichen Inbetriebnahme anfallen.
Die Anlagenbetreiber haften dafür, dass diese Prüfungen in den vorgeschriebenen Zeiträumen absolviert werden. Wenn ein Unfall passiert, muss er sie nachweisen. Kann er das nicht, verliert er unter Umständen seinen Versicherungsschutz und ist persönlich haftbar.
Verantwortung übernehmen
Diese Pflichten hinsichtlich der Anforderungen zur technischen Betriebssicherheit kann der technische Betriebsführer übernehmen, wenn er das mit dem Anlagenbetreiber schriftlich vereinbart. Dann muss er dafür sorgen, dass von der Anlage keine Gefahren ausgehen und sämtliche Subunternehmer eingewiesen und fachlich ausgebildet sind.
Für die Solarpraxis Engineering ist die Übernahme der Anlagenverantwortlichkeit die Grundlage einer guten Betriebsführung. Denn dann liegt der Ball beim Betriebsführer, der ohnehin die Anlage überwacht, Fehler analysiert, beheben lässt und für den reibungslosen Betrieb der Photovoltaikanlage sorgt.
Solarpraxis Neue Energiewelt
Forum geht in die 17. Runde
Es ist bereits zu einer festen Institution der Photovoltaikbranche geworden: das Forum Solarpraxis. In diesem Jahr geht die größte Konferenz der neuen Energiewelt bereits in die 17. Runde. Vom 9. bis zum 11. November 2016 treffen sich wieder über 700 Entscheider aus der Photovoltaikbranche in Berlin. Mehr als 90 Referenten sind eingeladen, um über die neuesten Entwicklungen bei der Herstellung, der Finanzierung und dem Vertrieb von Solaranlagen zu berichten.
Thematisch stehen alle Bereiche der Energiewirtschaft auf dem Programm. So wird es unter anderem um die neue Rolle von Speichern gehen. Die Referenten gehen auch der Frage nach, was ein sogenannter Prosumer wirklich ist.
Die Photovoltaik wird ein zentraler Teil der Energiewende sein. Doch wohin führt diese Wende, welche Rolle spielen die vielen kleinen dezentralen und großen zentralen Anlagen? Wie kann die Sektorkopplung funktionieren, und bestimmt der Stromsektor das Energiesystem der Zukunft? Wie kann eine Industriepolitik für die Energiewelt aussehen? All das sind Frage-n, die auf dem Forum Solarpraxis beantwortet werden sollen.
In der Branche ist aber vor allem der Installateur und Planer von Solaranlagen gefragt. Deshalb wird das Forum nicht nur die großen Fragen der Energiewelt behandeln, sondern sich auch mit dem Vertrieb von Kleinanlagen und hochwertiger Haustechnik beschäftigen.
Der Autor
Steffen Peters
ist Manager in der technischen Betriebsführung bei der Solarpraxis Engineering GmbH in Berlin. Er ist geprüfter Sachverständiger und betreut derzeit über 70 Anlagen und 65 Megawatt.
Auf dem Ticket steht alles, was der Handwerker wissen muss. Er braucht nicht selbst auf Fehlersuche zu gehen.
In der Leitwarte laufen die Daten aus verschiedensten Quellen zusammen.
Die regelmäßige Überprüfung der Anlage ist Pflicht. Diese Verantwortung sollte der Betriebsführer übernehmen.
