Wie viele Jahre kann ein Solarmodul-Trägersystem halten?

Trägersysteme für Solarmodule sind typischerweise auf eine Lebensdauer von 25 Jahren ausgelegt, entsprechend der Lebensdauer der Photovoltaikmodule. In der Realität kann die tatsächliche Lebensdauer verschiedener Trägersysteme jedoch erheblich variieren und zwischen zwölf und fünfzig Jahren liegen. Warum? Im Folgenden erläutern wir aus fachlicher Sicht die vier wichtigsten Faktoren, die die Lebensdauer von Trägersystemen beeinflussen.

Materialauswahl

Die verwendeten Materialien sind der Ausgangspunkt für die Bestimmung der Lebensdauer eines Trägersystems. Hochwertige Trägersysteme für Solarmodule bestehen häufig aus witterungsbeständigen Materialien wie Aluminiumlegierungen, verzinktem Stahl oder Edelstahl. Aluminiumlegierungen bilden auf ihrer Oberfläche von Natur aus eine dichte Oxidschicht, die eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und eine Lebensdauer von über 25 Jahren bietet. Sie sind zudem wartungsfrei und recycelbar. Verzinkter Stahl ist durch eine Feuerverzinkung geschützt und kann unter normalen Umgebungsbedingungen 20 bis 30 Jahre halten. Edelstahl bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit, ist jedoch teurer und wird hauptsächlich in Spezialanwendungen eingesetzt.

Korrosionsschutzverfahren

Die Korrosionsschutzbehandlung bestimmt maßgeblich die Lebensdauer von Stahlträgern. Die Lebensdauer herkömmlicher Feuerverzinkung hängt von der Dicke der Zinkschicht ab. In Küstenregionen oder industriell belasteten Gebieten kann Korrosion bereits nach 5 bis 10 Jahren auftreten, wenn die Beschichtungsdicke weniger als 65 Mikrometer beträgt. Die in den letzten Jahren entwickelte ZAM-Beschichtung (Zink-Aluminium-Magnesium) bietet eine 3- bis 10-fach höhere Korrosionsbeständigkeit als herkömmlicher verzinkter Stahl und weist an den Schnittkanten selbstheilende Eigenschaften auf. Dadurch wird die geforderte Lebensdauer von 25 Jahren selbst in stark korrosiven Umgebungen (C5) erreicht. Daher sind ZAM-beschichtete Stahlträger für stark korrosive Umgebungen die zuverlässigere Wahl.

Umweltbedingungen

Die Lebensdauer ein und derselben Stützkonstruktion kann je nach Umgebungsbedingungen um mehr als das Doppelte variieren. Gemäß ISO 9223 reichen die atmosphärischen Korrosionsgrade von C1 (sehr gering) bis CX (extrem). In trockenen Binnenregionen können herkömmliche verzinkte Stahlstützen über 30 Jahre halten; in Küstengebieten mit starker Salzsprühnebelbelastung oder in Industriegebieten kann sich die Lebensdauer derselben Stützkonstruktion jedoch auf unter 10 Jahre verkürzen. Starke UV-Strahlung und Temperaturunterschiede in großen Höhen beschleunigen zudem die Alterung der Beschichtung. Daher muss der Korrosionsgrad des Projektstandorts vor der Auswahl ermittelt und die geeigneten Materialien und Beschichtungsdicken entsprechend angepasst werden.

Design- und Installationsqualität

Eine durchdachte Konstruktion verhindert Wasser- und Staubansammlungen und reduziert so das Risiko lokaler Korrosion. Verschraubungen sind dem Schweißen vor Ort vorzuziehen (Schweißen beschädigt die Beschichtung). Verbinder, Dichtungen und andere Verschleißteile müssen regelmäßig ausgetauscht werden. Durch regelmäßiges Entfernen von Staub und Ausbessern von Roststellen lässt sich ihre Lebensdauer deutlich verlängern.

Bei der Auswahl von Tragkonstruktionen für Solaranlagen sollten die Materialien daher an die Umgebungsbedingungen angepasst und zuverlässige Korrosionsschutzverfahren (z. B. ZAM-beschichteter Stahl oder Aluminiumlegierung) eingesetzt werden. Eine fachgerechte Planung und Installation sowie regelmäßige Wartung gewährleisten eine Lebensdauer der Tragkonstruktion von über 25 Jahren. In stark korrosiven Umgebungen sollte herkömmlicher Stahl nicht allein aus Kostengründen gewählt werden, da Korrosion nach wenigen Jahren die Wirtschaftlichkeit des Kraftwerks erheblich beeinträchtigen kann.