Seit das Rätsel um die geheimnisvollen Spuren gelöst wurde, scheint das Thema abgehakt. Schneckenspuren, auf Englisch Snail Trails oder Worm Marks genannt, sind dunkle Verfärbungen auf den Solarzellen eines Solarmoduls.
Als das Phänomen auftrat, wurde zunächst über die Ursache gerätselt. Seit 2012/2013 ist klar, dass diese Verfärbungen immer dort auftreten, wo Mikrorisse in den Zellen vorhanden sind. Wenn in den EVA-Folien auf der Rückseite der Module bestimmte Materialien verwendet werden und diese diffundieren, kommt es zu chemischen Reaktionen, die dann in mäanderförmigen Verfärbungen sichtbar werden.
Mäanderförmige Verfärbungen
Deshalb bilden sich Schneckenspuren auch nur aus, wenn Module einige Monate in Betrieb gewesen sind. Auch das Klima – Temperatur und Feuchtigkeit – hat einen Einfluss auf die Ausprägung.
Inzwischen haben die Modulhersteller aber die verwendeten EVA-Folien angepasst, sodass die Ausbildung von Schneckenspuren bei neueren Modulen nur noch ganz selten zu beobachten ist.
Obwohl also die Ursachen bekannt sind, wissen nicht alle Betreiber und Kaufinteressenten, wie sie Anlagen, deren Module die Spuren aufweisen, bewerten sollen. Das berichtet Erik Lohse von MBJ Services, der in solchen Fällen oft zurate gezogen wird.
Wertvoller Indikator
Er hat dazu eine klare Meinung: „Schneckenspuren sind ein Feature, kein Mangel.“ Doch diese Aussage braucht eine Erklärung, denn für die meisten sind die Spuren ein rotes Tuch, sie denken sofort an einen Wertverlust. Der Solarpark oder die Dachanlage weist einen optischen Mangel auf, der einen Qualitätsmangel sichtbar macht. Anlagen mit Schneckenspuren sind aus dieser Perspektive gesehen weniger wert als solche ohne.
Aber man kann es auch andersherum betrachten. Weil die Hersteller viele Reklamationen und Anfragen hatten, haben sie die Materialien der Folien angepasst, sodass keine Schneckenspuren mehr entstehen.
Die Mikrorisse gibt es aber trotzdem – man wird nur nicht per Augenschein darauf hingewiesen. „Deshalb“, sagt Lohse, „können Schneckenspuren auch ein wertvoller und damit positiver Indikator sein. Ich sehe sie zwar, aber ich sehe auch, dass es verhältnismäßig wenige sind. Das ist eher ein Grund zur Beruhigung.“
Bewertung mithilfe visueller Bilder
Es kommt also auf die Anzahl der betroffenen Module einer Anlage an. Zudem ist an den Schneckenspuren selbst schon relativ leicht ablesbar, ob sie auf kritische oder unkritische Mikrorisse hindeuten. Jede Schneckenspur hat einen dahinterliegenden Mikroriss. Die Verfärbung an sich ist leistungsneutral.
Der optische Effekt hat null Auswirkung auf die Anlage, der dahinterliegende Mikroriss mitunter schon. Doch dafür gibt es Bewertungskriterien. Je nachdem, ob ein Mikroriss Zellfläche abtrennt oder nicht, wird er kategorisiert. Bereits mit den visuellen Bildern können solche Bewertungen vorgenommen werden.
Suchen und Messen als Alternative
Hat man die optischen Verfärbungen nicht, kann man nur mit verschiedenen Methoden messen, um herauszufinden, ob es Mikrorisse gibt und ob sie kritisch sind, ob sie leistungsrelevant sind oder nicht. Im Kern kann also die Schneckenspur eine wertvolle Hilfe sein: Sie zeigt einen Mikroriss, den man sonst nur durch Messungen finden könnte. Sie zeigt zudem, ob die Module einer Anlage über- oder unterdurchschnittlich betroffen sind.
Oder anders gesagt: Der Anlagenbesitzer mit einigen wenigen Modulen mit Schneckenspuren hat vielleicht einen Vorteil, denn er weiß zum einen, dass er vergleichsweise wenig Mikrorisse in den Modulen hat, und er weiß, welche Module betroffen sind. Sein Nachbar, der eine optisch einwandfreie Anlage hat, muss messen, um Mikrorisse ausfindig zu machen. Ihm hilft niemand auf die Spur, er tappt im Dunkeln.
Für die Beurteilung von Mikrorissen hat MBJ Services Bewertungskriterien erstellt. Diese sind online frei verfügbar und haben schon vielen Technikern geholfen. Schon bei der Qualitätskontrolle beim Kauf oder bei der Anlieferung auf der Baustelle lohnen sich Stichproben ab einer bestimmten Anlagengröße. Erst wenn Mikrorisse stärker werden, haben sie auch eine Auswirkung auf die Leistung. Ist das der Fall, sollten sie getauscht werden und mindern im Falle des Verkaufs auch den Wert einer Anlage.
Aussagen für die Zukunft sind schwierig
Auch Daniel Faltermeier kommt bei Due-Diligence-Bewertungen mit dem Thema in Berührung. Er sagt: „Selbst wenn Art und Bewertung des Risses klar sind, kann kaum eine Aussage über die Zukunft getroffen werden. Deshalb ist es auch schwierig, sie mit einem Preisschild zu versehen.“
In der Praxis wird in solchen Fällen dann häufig vertraglich eine fortlaufende Kontrolle vereinbart, beispielsweise dass die Module einmal jährlich im laufenden Betrieb mit Thermografie betrachtet werden. Falls es sich um eine Beschädigung handelt, die bei der Installation verursacht wurde, zahlt diese Prüfung dann in der Regel der Projektierer, der die Anlage errichtet hat.
In ganz wenigen Fällen, wenn die ganze Anlage großflächig betroffen ist, haftet auch der Hersteller der Module. Denn dann ist ein Herstellungsfehler eher wahrscheinlich. Inzwischen sind herstellerseitige Mikrorisse aber immer seltener. Die meisten Verletzungen erleidet das Modul bei Transport und Installation.
Man muss davon ausgehen, dass Module mit Mikrorissen schneller degradieren. Eine Wertminderung bei Verkauf ist aber erst durchsetzbar, wenn belastbare Leistungsmessungen vorliegen oder eine klare Beurteilung anhand von Elektrolumineszenzaufnahmen möglich ist. In einigen Fällen einigen sich Käufer und Verkäufer auch darauf, die erwartete schnellere Degradation von zwei, drei Prozent in den nächsten zehn Jahren ab Verkauf einzupreisen.
Nach den Erfahrungen von Faltermeier ist das Wissen um Schneckenspuren, ihre Ursachen und ihre Beurteilung inzwischen hierzulande im Markt nahezu vollständig angekommen. In anderen Regionen der Welt ist das aber längst noch nicht der Fall. Dort steht man diesem Phänomen dann auch mit mehr Fragen und Unsicherheiten gegenüber.
MBJ Services
Mikrorisse beurteilen
Hinter jeder Schneckenspur verbirgt sich ein Mikroriss. Nicht alle Mikrorisse sind leistungsrelevant, werden es aber mit hoher Wahrscheinlichkeit irgendwann. Schneckenspuren treten immer seltener auf, weil die Hersteller die Materialien der EVA-Folie verändert haben, bestimmte Stoffe nicht mehr diffundieren und oxidieren. Das heißt, auch Module ohne sichtbare Schneckenspuren können Mikrorisse haben. In diesem Fall sind diese nur durch Messung zu finden.
Schneckenspuren werden in unterschiedliche Typen eingeteilt: Entweder sind die Spuren kreuz und quer über die Zelle verteilt, dann umranden sie meist kleinere Risse oder Brüche in der Zelle. Oder sie bilden sich entlang der Kanten der Zelle aus. Dieser Prozess wird dann Framing genannt. Eine dritte Variante ist, dass sie ausgehend von den Zellverbindern entlang der einzelnen Zellfinger auftreten. Mikrorisse können vor allem mit bildgebenden Messmethoden festgestellt werden: Elektrolumineszenz- oder UV-Fluoreszenz-Aufnahmen.
Wenn die Mikrorisse schon akuten Einfluss auf die Modulleistung haben, dann können diese Effekte mit Thermografie, Kennlinienmessung, im mobilen Flasher oder bei Leistungsmessung im Labor ermittelt werden. Hierbei bleibt aber zu beachten, dass die Labormessungen unter den sogenannten STC-Bedingungen durchgeführt werden.
Unter realen Bedingungen kann der Einfluss der Mikrorisse deutlich stärker sein, als sich im Labor nachweisen lässt. Werden im Feld Mikrorisse festgestellt, bei denen eventuell Flächen schon vollflächig abgetrennt sind, ist das Modul teilweise inaktiv. Eine Minderleistung zwischen 20 und 40 Prozent ist dann sehr wahrscheinlich. MBJ Services stellt auf seiner Website ein PDF bereit, das typische Mikrorissbilder beschreibt und einordnet.
Helioconsult
Prüfverfahren für mittelgroße Anlagen
Das Unternehmen Helioconsult hat ein automatisiertes und standardisiertes Prüfverfahren für Solaranlagen mit weniger als 750 Kilowatt Leistung entwickelt. Damit können auch kleinere Projektvorhaben umfangreich und fundiert geprüft und bewertet werden, ohne die Wirtschaftlichkeit des Vorhabens zu gefährden. Das Basispaket beinhaltet eine Ertragsabschätzung und Bewertung der Projektkonfiguration und der Komponenten für unter 1.000 Euro. Zusätzliche Bausteine, wie Messungen, Vertragsprüfung oder Performance-Analyse können hinzugebucht werden. Die Due-Diligence-Prüfung erfüllt alle Anforderungen von Banken und Investoren und kann sowohl in der Planungsphase als auch für Bestandsanlagen angewendet werden.
Ältere Module weisen mitunter Schneckenspuren auf. Soll eine Anlage mit solchen Spuren bewertet werden, sind die visuellen Bilder ein wertvoller Hinweis.
Die Aufnahmen zeigen jeweils die gleichen zwei Zellen und wurden mit verschiedenen Mess- beziehungsweise Aufnahmetechniken angefertigt. Bild 1 zeigt die Mikrorissaufnahme mittels UV-Fluoreszenz, Bild 2 wurde mit Elektrolumineszenz erstellt, Bild 3 mit Infrarot, Bild 4 mit Elektrolumineszenz mit geringem Strom. Bild 5 zeigt das Echtfoto der betroffenen Zellen.
Schneckenspuren weisen auf Mikrorisse im Modul hin.