Projektbeispiel: Reinigung von Photovoltaik-Anlagen

Reinigung von Photovoltaikanlagen mit Osmose

Photovoltaikanlagen sind 24 Stunden am Tag der Witterung ausgesetzt. Dabei wirken nicht nur Regen, Wind, Schnee oder Sonne auf die Module ein. Verschmutzungen durch die Luftverschmutzung, Staubentwicklung, Straßenverkehr, Vogelkot, fallendes Laub oder Nadeln von in der Nähe wachsenden Bäumen können den Solarmodulen auf die Dauer ganz schön zusetzen.

Am Übergang zwischen Rahmen und Glas setzt sich gerne Schmutz fest, es können sich hier im Laufe der Zeit sogar Flechten oder Moos ansiedeln. All diese Faktoren führen definitiv zu geringeren Erträgen der Photovoltaikanlage. Eine Reinigung von Zeit zu Zeit hilft, Hot Spots zu vermeiden und die Erträge der Photovoltaikanlage langfristig zu sichern.

Reinigung mit entmineralisiertem Wasser

Manche Dienstleister verwenden in der Reinigung von Photovoltaikanlagen ein entmineralisiertes Wasser. Manchmal liest man auch die Bezeichnung Reinstwasser.
Das klingt schon mal nach sehr sauber, aber um was handelt es sich da eigentlich genau? Entmineralisiertes Wasser hat einige synonyme Begrifflichkeiten.

Entmineralisiertes Wasser:
vollentsalztes Wasser, VE Wasser, Osmosewasser, destilliertes Wasser (Mehrfachdestillat), Reinwasser, Reinstwasser. Grundsätzlich beschreiben alle Bezeichnungen ein hochreines Wasser, dem sämtliche gelösten Inhaltsstoffe entzogen wurden.

Die Begriffe beschreiben jeweils die gleiche Wasserqualität (reines H2O), nur die technischen Verfahrenswege der Wasseraufbereitung sind unterschiedlich. Manchmal wird deionisiertes Wasser auch als entmineralisiertes Wasser bezeichnet. Hier werden mittels Harzbettfilter Ionen ausgetauscht. Das Wasser ist mit Natriumionen angereichert. Deionisiertes Wasser ist nicht mehr „kalkhaltig“, ist aber kein gereinigtes Wasser.

VE Wasser besteht zu 99,9% nur noch aus dem chemischen Element H2O. Hochreines VE-Wasser wird mit einem Leitfähigkeitswert zwischen 0 … 5 µS bzw. 0 … 10 µS angegeben. VE Wasser entspricht den Normen DIN EN ISO 15883, DIN EN 285, DIN 55997, DIN 13060 und DIN EN 50272.

Ist Osmosewasser ökologisch?
Möchte man Wasser verstehen, muss man einfach nur seine Funktion im Organismus oder auf dieser Erde betrachten. Wasser nimmt auf, transportiert und entledigt sich vieler seiner Inhaltsstoffe auch wieder. Deshalb ist Wasser physikalisch ausgedrückt ein Lösemittel, aber auch ein Trenn- und Netzmittel. In der Natur ist Wasser stets bestrebt sich mit Stoffen wie Mineralien, aber auch sogenannten Schadstoffen anzureichern. Es entspricht seiner natürlichen Funktion von trennen, reinigen, verbinden. Nur aufgrund dieser Eigenschaften von Wasser kann ein lebender Organismus verstoffwechseln und leben.

In der Natur gibt es kein Reinstwasser.
Es kann nur in einem technischen Verfahren erzeugt werden. Reinstwasser entspricht – philosophisch ausgedrückt – nicht der Wesenhaftigkeit von Wasser.
VE-Wasser ist frei von Salzen bzw. deren Ionen und hat deshalb eine geringe Leifähigkeit. Andererseits hat es ein hohes Lösungsvermögen und genau das macht es aggressiv gegenüber Materialien. Entmineralisiertes Wasser entzieht den Materialien, mit denen es in Kontakt kommt Inhaltsstoffe. Aus verschiedenen Branchen kennt man die Aggressivität von Reinstwasser, wenn Metalle korrodieren, Kunststoffe hart und Aluminiumlegierungen angegriffen werden. Osmosewasser ist nicht ökologisch.

Anmerkung: Kondensfeuchtigkeit kommt dem VE-Wasser als einzig natürlich vorkommendes teilentsalztes Wasser nahe. Die stark korrosiven Eigenschaften von Kondensfeuchtigkeit auf Glas wurden bereits 1988 naturwissenschaftlich nachgewiesen und im Fachartikel „Verwitterung von Glas“ (Zeitschrift für Kunsttechnologie und Konservierung / Autoren: R. Lauer, E. Jägers, P. Berkenkopf) beschrieben.

VE Wasser in Handwerk und Industrie:
In Heizungs-, Kühl- und Kälteanlagen wird es nie ohne ein hocheffizientes Korrosionsschutzmittel verwendet, da Rohrleitungen und Bauteilwerkstoffe in kürzester Zeit angegriffen werden.

In der Hotellerie kennt man die „Graufleckenbildung“ an hochwertigen Trinkgläsern. Gelangt Aluminium in die gewerbliche Spülmaschine, können durch deionisiertes Wasser Aluminiumionen herausgelöst werden, die sich in Form von „grauen Flecken“ im Glas wiederfinden.
Fazit:
Ohne umfangreiches Fachwissen und Erfahrung auf dem Gebiet der Wasserbehandlung bzw. Wasseraufbereitung darf man in der Solarreinigung keine aggressiven Lösemittel wie VE Wasser anwenden. Nur tatsächliche Fachleute mit dem Wissen über die genaue Beschaffenheit der verbauten Modulmaterialien (Frontglas, Aluminiumrahmen und Eindichtung), dem chemotechnischen Grundwissen und einer exakten Wasseranalyse können sich experimentell an solche Themen heranwagen.

Der ordentliche Handwerksbetrieb macht keine Experimente am Kunden. Dem Solarreiniger ist meist nicht bekannt ob das Solarglas thermisch vorgespannt, oder nur ein Floatglas ist, oder ob herstellerseits eine Beschichtung aufgebracht wurde. Die Wechselwirkungen von VE Wasser mit einer gealterten Antireflexbeschichtung auf Photovoltaikmodulen ist nicht erforscht