Erstinbetriebnahme Ihrer Photovoltaikanlagen
Es gibt viele Photovoltaikanlagen, die uns im Alltag begegnen. Leider bleiben sie oft weit unter ihren Möglichkeiten in Bezug auf Stromertrag und Ausfallsicherheit. Manchmal lassen sich sogar einfache Fehler schon vom ersten Betriebstag an nicht erkennen und führen somit zu permanenten Mindererträgen, die leicht hätten, vermieden werden können. Wir erklären Ihnen hier, wie das mit der Erstinbetriebnahme ihrer PV-Anlage genau abläuft und welche Fehler zu vermeiden sind.
Was ist die aufgabe der netzbetreiber?
Sobald die Installation einer Photovoltaikanlage abgeschlossen ist, kann man sie schließlich in Betrieb nehmen. In der Regel führt der Installateur einige Tage vor dem offiziellen Abnahmetermin einen Testlauf mit dem zuständigen Stromnetzbetreiber durch. Wenn alles einwandfrei funktioniert, vereinbart man einen Abnahmetermin. Ein Mitarbeiter des Netzbetreibers prüft dann die Photovoltaikanlage auf ihre Einhaltung der gültigen Regeln für den Netzparallelbetrieb. Diese Prüfung bezieht sich ausschließlich auf die Einhaltung der lokalen technischen Anschlussbedingungen (TAB), welche auf allgemein geltenden Anwendungsregeln des VDE basieren. Eine Anwendungsregel ist eine reduzierte Form einer Norm. Sie definiert den Stand der Technik, sowie ein Mindestniveau an Sicherheit, um die europäische und internationale Normungsarbeit vorzubereiten. Für den Netzparallelbetrieb von Photovoltaikanlagen sind zwei solchen Anwendungsregeln zu beachten.
Für Photovoltaikanlagen, die direkt an das Niederspannungsnetz angeschlossen sind (400V), gilt die VDE AR-N 4105. Mittelspannungsanlagen (20kV) hingegen müssen der VDE AR-N 4110 entsprechen. Dabei handelt es sich um Anlagen, die über einen eigenen Transformator verfügen und direkt in die Mittelspannungsebene einspeisen. Auch größere Gewerbekunden mit eigenem Transformator und einer großen PV-Anlage auf dem Dach schließt man oft nach der VDE AR-N 4110 an. Welche Regel man anwendet, hängt von den Vorgaben des jeweiligen Netzbetreibers ab. Eine Prüfung der Anlage selbst wird vom Netzbetreiber nicht durchgeführt. Was vor dem Wechselrichter auf der DC-Ebene passiert, ist dem Netzbetreiber egal.
Was ist die aufgabe der installateure?
Ein Installateur mit hohem Qualitätsanspruch führt bei der Inbetriebnahme eine Photovoltaikanlage nicht nur die obligatorische Abnahme durch den Netzbetreiber durch. Er führt auch eine umfassende Erstprüfung nach der europaweit geltenden Norm DIN EN 62446 durch. Diese Norm legt detailliert fest, welche Dokumentationsunterlagen vorzulegen sind und welche Messungen durchzuführen und zu dokumentieren sind. Leider überprüft man in der Regel nicht, ob sämtliche Anforderungen der Norm erfüllt sind. Diese obliegt dem Betreiber selbst, der jedoch häufig nicht über das technische Know-how verfügt.
welche mängel kommen häufig vor?
Ein oft auftretendes Problem ist, dass man nach Jahren feststellt, dass eine Anlage keine oder nur unzureichende Dokumentation hat. Dabei werden oft grundlegende Vorschriften missachtet, wie zum Beispiel die dauerhafte Lesbarkeit der Beschriftungen von Betriebsmitteln. Auch wenn man die Modulstränge beschriftet hat, sind diese oft schon nach kurzer Zeit unleserlich.
Es kommt vor, dass selbst bei einem vorhandenen Plan die Fehlersuche scheitert, weil man nicht weiß, welche der am Wechselrichter angeschlossenen Kabel im Feld oder auf dem Dach enden. In diesem Fall ist eine schnelle Beendigung der Fehlersuche nur möglich, wenn es eine gute Dokumentationslage gibt oder man zuerst eine gründliche Nachdokumentation der Anlage durchführt.
Es gibt jedoch immer wieder den Fall, dass man auf Anlagen stößt, die eine scheinbar gute Dokumentation aufweisen, bei genauerer Überprüfung jedoch fehlerhaft sind. Ein Beispiel hierfür ist, wenn aufgrund eines in der Planungsphase nicht berücksichtigten oder von anderen Gewerken nachträglich errichteten Dachaufbaus (was häufig vorkommt) ein ganzes Modulfeld verschoben und anders als in der Planung angeordnet werden muss. Der Plan wird jedoch nach Fertigstellung der Anlage nicht aktualisiert und entspricht somit nicht mehr der tatsächlichen Realität. Wenn der Betreiber diese Umstände bei der Inbetriebnahme nicht mindestens stichprobenartig überprüft, bleiben solche Fehler im Plan jahrelang unbemerkt.
Neben unzulänglichen Planungen sind auch häufig einfache Verkabelungsfehler anzutreffen, die oft unbemerkt bleiben. So haben wir bereits Anlagen vorgefunden, bei denen bei Wechselrichtern mit mehreren parallelgeschalteten Modulsträngen ungleiche Stranglängen vorhanden waren. Für den technischen Laien sei erklärt, dass man Modulstränge (also Reihenschaltungen von Solarmodulen) nur dann parallelschalteten darf, wenn sie die gleiche Anzahl an Modulen enthalten.
Zudem kommt es häufig vor, dass östlich und westlich ausgerichtete Modulstränge an einen Wechselrichtereingang angeschlossen werden oder noch schlimmer, dass sie in einem Strang miteinander verschaltet werden. Dies führt zu erheblichem Minderertrag des betroffenen Modulstranges.
Obwohl es viele Fälle gibt, in denen dieser Vorfall auftritt, bleibt er oft unbemerkt. Der Wechselrichter arbeitet weiterhin und gibt Strom in das Netz ab, jedoch in erheblich geringerer Menge als möglich wäre, wenn alles fehlerfrei durchgeführt worden wäre.
wie sollte die datenüberwachung und fehlersuche ablaufen?
Man mag sich jetzt fragen, ob man eine solche Unterperformance nicht sofort anhand der Datenüberwachung erkennt. Allerdings zeigt die Praxis, dass es in vielen Fällen die Unternehmen sind, welche die Anlage gebaut haben und anschließend auch mit dem Monitoring, also der Überwachung der Anlage, beauftragt werden. Somit kontrolliert derjenige, der möglicherweise beim Bau einen Fehler gemacht hat oder im Eifer des Gefechts versäumt hat, die Dokumentation auf den neusten Stand zu bringen, jetzt selbst und muss eigene Fehler aufdecken.
Um einen maximalen Nutzen aus dem Monitoring zu ziehen, ist es ratsam, einen unabhängigen Dritten mit der Durchführung zu beauftragen. Dabei ist es von großer Bedeutung, dass die virtuelle Darstellung der Anlage mit der tatsächlichen Anlage übereinstimmt, um Fehlinterpretationen zu vermeiden. Leider gibt es in der Praxis häufig Diskrepanzen zwischen den Erwartungen und der Realität.
Ein professionelles Monitoring ermöglicht heutzutage, selbst die kleinsten Probleme zu identifizieren. Hierbei können Ausfallzeiten schnell dokumentiert und schleichende Fehler bereits frühzeitig erkannt werden. So können geeignete Maßnahmen ergriffen werden, bevor es zu größeren finanziellen Verlusten kommt.
Eine reibungslose Funktionsweise ist nur gewährleistet, wenn bei der Inbetriebnahme sorgfältig vorgegangen wurde und alle relevanten Daten ordnungsgemäß im Online-Portal hinterlegt wurden. Moderne Portale bieten zudem die Möglichkeit, sämtliche Dokumentationsunterlagen und Wartungsbereiche zentral zu archivieren und somit jederzeit aufrufbar zu machen. Dank dieser effektiven Methode müssen keine alten Aktenordner durchforstet werden, um die entsprechenden Pläne zu finden.
