Dieser Beitrag skizziert, wie Modulgröße und -struktur unter winterlichen Bedingungen die Zuverlässigkeit von PV-Systemen beeinflussen. Vertiefende technische Hintergründe zu Schneelasten, Strukturannahmen und Montagebedingungen finden sich im Originalbeitrag „Wie Modulaufbau und -größe die Zuverlässigkeit im Winter beeinflussen“.
1. Winterliche Belastungen wirken kumulativ
Winterliche Einwirkungen auf PV-Systeme entstehen in der Praxis selten durch einzelne Extremereignisse, sondern durch das Zusammenwirken mehrerer Faktoren über längere Zeiträume. Schnee erzeugt auf der Moduloberfläche eine dauerhaft wirkende Gewichtslast, deren Einfluss sich – anders als bei kurzzeitigen Windlasten – kontinuierlich akkumuliert.
Ungleichmäßige Schneeverteilung infolge von Dachneigung, Wind und Verschattung führt zu asymmetrischen Belastungen von Modulen und Unterkonstruktion. Wiederholte Schmelz- und Gefrierzyklen verändern die Lastsituation fortlaufend, während niedrige Temperaturen die materialbedingten Unterschiede zusätzlich verstärken.
2. Der Modulaufbau steuert die Lastverteilung
Unter winterlichen Bedingungen wird Schneelast nicht isoliert auf der Moduloberfläche aufgenommen, sondern über Glas, Laminataufbau, Rahmen und Befestigungspunkte in das Tragsystem eingeleitet. Die Ausgestaltung dieses Lastpfads bestimmt, ob Lasten gleichmäßig verteilt oder lokal konzentriert werden.
Rahmensteifigkeit und Befestigungskonzept beeinflussen maßgeblich die effektive Spannweite des Moduls. Mit zunehmender Spannweite verlagern sich Durchbiegungen stärker in den Modulmittelbereich – ein Effekt, der sich bei ungleichmäßiger Schneeverteilung weiter verstärkt und sich häufig erst über mehrere Winterzyklen bemerkbar macht.
3. Großformatige Module reduzieren strukturelle Toleranzen
Mit steigender Modulleistung nehmen Abmessungen und Gewicht einzelner Module deutlich zu. Diese Entwicklung führt nicht zu neuen Risikokategorien, reduziert jedoch die Toleranz von PV-Systemen gegenüber strukturellen Abweichungen und Montageungenauigkeiten.
Bei großformatigen Modulen wie bifazialen TOPCon-Glas-Glas-Modulen unterscheiden sich die kombinierten Lastwirkungen aus Eigengewicht, Schneelast und Auflagerreaktionen zunehmend von denen kleinerer Modulformate. Rahmen, Befestigungspunkte und Unterkonstruktion werden dabei anders beansprucht als bei kompakteren Modulen.
Werden weiterhin Auslegungs- und Montageannahmen verwendet, die für kleinere Module entwickelt wurden, treten diese strukturellen Unterschiede im Winterbetrieb früher zutage – ohne dass zwingend eine tatsächliche Überlast vorliegt.
4. Langfristige Stabilität statt reiner Normerfüllung
Die winterliche Zuverlässigkeit von PV-Systemen ergibt sich aus dem Zusammenspiel von Modulgröße, Strukturkonzept und Montagequalität. Werden Modulabmessungen frühzeitig als relevante Strukturparameter berücksichtigt und effektive Spannweiten sowie Montagegenauigkeit gezielt kontrolliert, lassen sich langfristige Betriebsrisiken deutlich reduzieren.
Insbesondere bei Systemen mit großformatigen Modulen liefert die Betrachtung des strukturellen Verhaltens über mehrere Winterzyklen hinweg häufig eine realistischere Bewertung der Betriebssicherheit als die alleinige Orientierung an normativen Mindestanforderungen.
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