Die Schneeschmelze in den kommenden Wochen und Monaten bedeutet für zahlreiche Solaranlagenbetreiber in Schneeregionen ein bitteres Frühlingserwachen. Dann wird sich zeigen, wie viele der Photovoltaik-Dachanlagen tatsächlich dem diesjährigen Winter standgehalten haben. Die massiven Schneefälle in Teilen Deutschlands, Österreichs und der Schweiz haben manchen Regionen Schneemengen von bis zu drei Meter beschert. Bereits ein Kubikmeter trockener Pulverschnee wiegt zwischen 30 und 50 Kilogramm. Ein Kubikmeter feuchter Altschnee hingegen bringt das Zehnfache auf die Waage. Dabei können Druck- und Soglasten von 500 Kilogramm pro Kubikmeter und mehr entstehen. In jedem Fall extrem hohe Belastungen für Solarmodule.
Schaden an Solarmodul durch hohe Schneelasten.
Bild: A. Steiner / Solenso
Ausschlaggebend für die Schneelasttauglichkeit von Solarmodulen ist die Widerstandskraft gegen hohe Drucklasten. Im Rahmen von Sicherheitsprüfungen nach der IEC-Norm 61730 der Internationalen Elektrotechnischen Kommission werden Solarmodule heute vertikal auf Druck- und Soglasten (Mechanical Load) getestet. Während die Module einiger Hersteller einen Mechanical Load von 2400 Pascal (das entspricht etwa 240 Kilogramm pro Quadratmeter) schaffen, liegen höherwertige Hersteller bei einem Mechanical Load von 5.400 Pascal (das entspricht circa 540 Kilogramm pro Quadratmeter). Häufig werden diese Werte jedoch nur durch zusätzliche Stabilisierungsschienen erreicht, die in der Praxis allerdings selten installiert werden.
Ein weiteres Risiko sind herabrutschende Schneelasten bei Schrägdächern. Diese können das Solarzellen-Laminat aus seinem Rahmen ziehen und das Solarmodul nachhaltig beschädigen (siehe beigefügtes Schadensbild).
Doch selbst wenn ein Modul der mechanischen Belastung Stand gehalten hat, kommt es bei Glas-Folien-Modulen durch die Biegung zu Microrissen in der Zelle. Je nach Bruchbild können Microrosse die Leistung der Module negativ beeinträchtigen. Bei Glas-Glas-Modulen besteht dieses Risiko nicht. Bei diesem Typ wird auf der Modulrückseite an Stelle der Kunststofffolie eine zweite Glasscheibe eingesetzt. Die empfindlichen Solarzellen befinden sich damit in einer neutralen Zone, so dass bei Biegungen keine Microrisse oder daraus resultierende Leistungseinbußen entstehen können.
In schneereichen Regionen sollten daher im Idealfall nur Schneelast-Solarmodule zum Einsatz kommen. Schutz bieten hier die Schneelast-Solarmodule der Sonnenstromfabrik. Die Stabilität des Laminats wird bei diesem Glas-Glas-Modultyp durch eine speziell entwickelte Verbindung zwischen Solarzellen-Laminat und Modulrahmen gesichert. Zum Einsatz kommt ein spezieller Klebstoff mit extrem hoher Verbundkraft. Bis zu einer maximalen Prüflast von 825 Kilogramm pro Quadratmeter (8100 Pascal) hat der TÜV-Rheinland die 60-zelligen Schneelast-Solarmodule geprüft und die erhöhte Verbundkraft bestätigt.