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Waschanlage für Module

Lesezeit: 7 Minuten

Das automatische Reinigungssystem „Solarprotect“ wird fest auf dem Dach installiert. Die erste Anlage ist bei einem hessischen Landwirt montiert. Wir haben ihn nach seinen Erfahrungen befragt.


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Seit Neuestem ist jeder Regentag für Olaf Fackiner ein Waschtag. Denn dann springt seine automatische Modulreinigung an, die den Belag von der Photovoltaikanlage mit 117 Kilowatt (kW) Leistung entfernt.


Staub reduziert Ertrag:

Die 608 Module sind auf dem Milchviehstall in Dainrode bei Frankenberg (Nordhessen) mit 21 Grad Dachneigung installiert. Ständig lagert sich Staub aus dem Stall auf den Modulen ab. Denn der Landwirt streut die Boxen mit einem Stroh-Kalk-Gemisch ein. Auch Staub aus einem Steinbruch in 500 m Entfernung, ein unbefestigter Feldweg, ein neben dem Stall stehendes Kraftfuttersilo, Pollen im Frühjahr und Getreidestaub bei der Ernte, überziehen die Module zusätzlich mit Schmutz. Bei Regen entsteht so eine klebrige Masse, die auf natürlichem Wege nicht mehr abgespült wird.


Aus diesem Grund hat Fackiner die 2012 installierte Anlage einmal jährlich mit einem Hochdruckreiniger mit rotierender Bürste gesäubert. „Dafür haben wir mit zwei Mann einen ganzen Tag gebraucht“, erklärt er. Zudem musste er entmineralisiertes Wasser kaufen, da es sonst Kalkablagerungen auf dem Glas geben kann. Und wenige Tage danach zeigte sich schon wieder der erste Staub auf der Anlage.


Automatische Reinigung:

Mitte 2015 hat Fackiner auf dem Stalldach das Reinigungssystem „Solarprotect“ des Herstellers Osborn aus Burgwald (Hessen) installieren lassen. Osborn stellt verschiedene Reinigungsprodukte her – vor allem Bürsten. Seit dem Jahr 2015 ist die Modulreinigung dazugekommen. Auf Fackiners Stall ist die erste Anlage des Herstellers installiert.


Dazu wurden auf dem 66 m langen und 16 m breiten Dach oben und unten zwei Metallschienen mit C-Profil ähnlich wie beim Modulbefestigungssystem auf die Sparren geschraubt. Diese Schienen sind gitterförmig. In die Lücken greifen jeweils die Zähne von Kunststoffzahnrädern, die für den Antrieb der Traverse sorgen. Die Traverse, die den Bürstenwagen mit der 1 m langen Bürstenwalze trägt, bewegt sich horizontal über das Modulfeld. Der Bürstenwagen selbst kann über die Traverse hoch- und herunterfahren. Angetrieben er über einen Elektromotor.


Damit die 16 m lange Traverse über den Modulen nicht durchhängt und diese beschädigt, ist sie mit sieben Leitrollen abgestützt. Diese Rollen laufen auf den Querträgern des Modulgestells, also genau auf dem Rahmen zwischen zwei Modulen. „Wir passen die Position der Leitrollen individuell bei jeder Anlage an“, erklärt Osborn-Produktmanager Benedikt Hofmann.


Von oben nach unten:

Die Bürste besitzt zwei verschiedene Borstenarten aus Polypropylen: einer härteren zum Abreinigen von gröberem Schmutz und einer weicheren, die eher den Staub abwischen soll. Beide Borsten sind so konstruiert, dass sie die Module nicht beschädigen, verspricht der Hersteller.


Zur Reinigung fährt die Anlage mit 1,3 m/s im Zickzack über die Module. „Wir reinigen von oben nach unten, damit die Anlage den Dreck immer vor sich herschiebt“, sagt Hofmann.


Die Anlage ist so eingestellt, dass sie täglich, aber nur bei Regen, reinigt. Denn so nutzt sie das natürlich vorkommende Wasser, das nicht entmineralisiert werden muss. „Sie wird über einen Regensensor gesteuert und beginnt mit der Reinigung, wenn er eine Regenmenge von mindestens 0,4 l/m2 in einem Zeitraum von 15 Minuten misst“, erklärt Hofmann. Außerdem läuft die Anlage in der Regel nur nachts, damit es tagsüber keine Verschattungen gibt. Der Bürstenwagen wird tagsüber an dem sogenannten Bahnhof geparkt. Das ist eine Stelle ohne Module, um auch hier Schattenwurf zu vermeiden. Auf dem Stalldach von Fackiner nutzte Osborn dafür die Montagegänge zwischen den Modulreihen. „Ist ein Dach dagegen komplett mit Modulen belegt, würden wir den Bahnhof rechts oder links am Rand der Module vorsehen“, erklärt Hofmann.


Das Standard-Reinigungsprogramm lässt sich aber individuell verändern. So kann der Betreiber einen bestimmten Bereich festlegen, der häufiger geputzt werden muss, weil dort beispielsweise mehr Staub aus einem Futtersilo auf die Module gelangt. Auch will der Hersteller künftig Wetterprognosen nutzen. Wenn es an einigen Tagen nur wenig Regen gibt, kann die Anlage so eingestellt werden, dass sie bei einem kurzen Schauer auch nur die stärker verschmutzten Bereiche reinigt.


Derzeit arbeit Osborn auch daran, dass die Anlage einen Sprühbalken erhält. Damit könnte sie in Zeiten, in denen wenig Regen fällt, Wasser aus einem Regenwassertank verwenden und auf die Anlage sprühen.


20 % mehr Leistung:

Um herauszufinden, wie häufig eine Reinigung sinnvoll ist, bleibt eine Modulreihe (String) auf dem Stalldach ungereinigt. Seine Leistung wird permanent mit der eines benachbarten und regelmäßig gereinigten Moduls verglichen. Diese Auswertung kann der Landwirt via App auf dem Smartphone oder Tablet regelmäßig kontrollieren. „Dadurch, dass wir jeden Tag reinigen, haben wir einen Mehrertrag von 20 % gegenüber dem schmut-zigen String“, berichtet LandwirtFackiner nach den ersten acht Monaten Betrieb.


Die Anlage wiegt mit Befestigung und Bürstenwagen etwa 1 t. Der Bürstenwagen sorgt punktuell für eine Belastung von 85 kg. „Bei Stahltrapezdächern ist die zusätzliche Dachlast in der Regel kein Problem, bei Faserzementplatten kommt es auf die Unterkonstruktion an“, beschreibt Hofmann.


Zur Montage der horizontalen Führungsschienen auf dem Dach benötigt Osborn einen freien Streifen von ca. 40 cm Dachfläche oberhalb und unterhalb der Module. Auch ist es günstig, wenn die Module rechts und links nicht bis an die Dachkante gehen. Denn der Bürstenwagen soll ein Stück über die Module hinausfahren, um auch alle am Rand ausreichend reinigen zu können. Ist die ganze Dachfläche belegt, prüft der Hersteller, ob eventuell Sonderlösungen möglich sind.


Außerdem wichtig ist, dass es auf dem Dach keine Schornsteine oder Kanten gibt, das Dach muss möglichst eben und homogen sein. Bei ca. 30 cm Höhe ist der Bürstenwagen auch nicht windanfällig. Die beiden Orkanstürme im Jahr 2014 hat die Anlage jedenfalls problemlos überstanden.


Nicht für jede Anlage:

Die Anlage in der Größenordnung für eine Photovoltaikanlage mit ca. 120 kW kostet knapp 50 000 €. Als Betriebskosten fallen die Stromkosten in Höhe von 22 ct/Reinigung an. Denn die Anlage benötigt für ein Modulfeld von 66 mal 16 m 0,75 Kilowattstunden Strom.


Ob sich eine fest installierte Anlage rechnet, hängt von verschiedenen Faktoren ab:


  • Verschmutzungsgrad: Prädestiniert sind Tierhalter, aber auch Betriebe, bei denen viel Getreide umgeschlagen bzw. gereinigt oder Kartoffeln bzw. Rüben gelagert werden.
  • Reinigungskosten: Bei üblichen Kosten von 2 bis 2,50 €/m2 können bei einer Anlage wie bei Landwirt Fackiner pro Reinigung schnell 2 000 bis 2 500 € zustande kommen.
  • Aufwand: Je nach Art der sonst üblichen Reinigung muss der Landwirt u. U. ein Gerüst aufbauen. Denn nicht jeder Reinigungsdienstleister kommt mit einem Hubsteiger oder reinigt die Anlage vom Boden aus. Oder der Landwirt muss selbst Zeit und Geld in die Reinigung investieren.


Derzeit gibt es noch keine Erfahrung, ob die Anlage auch Schnee von den Modulen räumen kann. „Wir prüfen das aber gerade, denn es wäre eine interessante Anwendung für Betreiber aus Süddeutschland“, stellt Hofmann in Aussicht.


Damit Landwirte prüfen können, ob sich eine Anlage lohnt und wie hoch der Leistungsrückgang ohne Reinigung ist, hat Osborn ein mobiles Testmodul entwickelt. Dieses stellt der Hersteller kostenlos auf dem Betrieb auf und misst über einen längeren Zeitraum, wie stark die Module verschmutzen.


Landwirt Fackiner ist jedenfalls sehr zufrieden mit der neuen Technik. „Ich brauche mich jetzt um nichts mehr zu kümmern und die Anlage läuft trotzdem immer optimal“, nennt er den größten Vorteil für ihn. Jetzt will er auch die andere Seite des in Ost-West-Richtung ausgelegten Daches mit dem Solarprotect-System bestücken lassen.

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