„Die Energieausbeute wird nachhaltig verbessert“

„Nachhaltigkeit spielt für uns eine große Rolle“, macht Stefan Hammel, Geschäftsführer in zweiter Generation der Harema GmbH im hessischen Rodgau, deutlich. Aus diesem Grund hat sich der Anbieter von Reinigungs- und Hygiene­lösungen für die professionelle Gebäudereinigung vor einigen Jahren entschlossen, in eine Photovoltaikanlage (PV) am Stammsitz zu investieren.

Reinigung nach drei Jahren

Die 500 Quadratmeter große Anlage erzeugt rund 100.000 kW Strom im Jahr und deckt seit 2021 rund 80 Prozent des Eigenbedarfs ab. Im Jahr 2024 wurde die bestehende PV-Anlage um weitere 150 kW auf insgesamt 250 kW erweitert. „Parallel wurden die Speicher für unseren grünen Strom auf insgesamt 200 kW erweitert, so dass wir heute überflüssigen Strom ins Netz einspeisen können“, so der Geschäftsführer. „Insgesamt haben wir mit den beiden Anlagen mehr als 400.000 Euro in Nachhaltigkeit investiert.“

Nachdem der erste Teil der Anlage jetzt gut drei Jahre am Netz ist, entschloss sich das Familienunternehmen, die Module von der Firma RGS Seipp Gebäudeservice reinigen und anschließend imprägnieren zu lassen, um Leistungsverlusten frühzeitig zu begegnen. Mit jahrzehntelanger Erfahrung in der Gebäudereinigungsbranche betreut das Dienstleistungsunternehmen mit speziell geschulten Reinigungsteams bundesweit über 500 Kunden unter anderen aus den Bereichen Handel, Industrie, Kommunen bis zum Krankenhaus. Zum Einsatz kamen dabei das Know-how und die Reinigungsprodukte der Topserv Service GmbH, Kleinblittersdorf. Die Gruppe bietet Kunden ein Vollsortiment mit über 100.000 Artikeln für die Bereiche Gebäudedienstleistung, Gesundheitswesen, Horeca und Industrie. Aus dem Zusammenschluss von vier mittelständischen Familienunternehmen im Jahr 2023 entstanden, bietet der Händler bundesweit maßgeschneiderte Reinigungslösungen für alle Branchen. Neben wirksamen und effizienten Produkten braucht es eine kompetente Fachberatung zwecks Anwendung und Dosierung sowie passende E-Business-Lösungen. Gemeinsam mit einem bundesweiten Team an Fachberatern werden Konzepte für alle Anforderungen entwickelt. So auch am Harema-Standort, wo beim Reinigen der PV-Anlage zusätzlich die externe Expertise des Gebäudereinigermeisters Rainer Müller einfloss.

Verunreinigungen und die Folgen

2023 wurden in Deutschland aus 3,7 Mio. Photovoltaik-Anlagen eine Leistung von 82 GWp erzeugt. Laut dem Leitfaden des Fraunhofer Instituts zu den Fakten zur Photovoltaik in Deutschland ist geplant, diese Leistung bis zum Jahr 2030 auf 300 GWp und bis 2040 auf 400 GWp auszubauen. 

Damit steigt auch die Notwendigkeit, PV-Anlagen zu reinigen. Sie sind Wind und Wetter ausgesetzt. Schmutz und Algenbewuchs können die Leistung der Anlagen erheblich mindern. In den ersten Jahren ist der Leistungsabfall bei normaler atmosphärischer Verschmutzung gering, da die Oberflächen der Anlagen noch neu und glatt sind. Nach einigen Jahren kommt es durch übliche Korrosion dazu, dass Schmutz stärker haftet, besonders in Bereichen, in denen Wasser auf der Anlage steht und nicht vollständig abläuft.Die natürliche Reinigungswirkung von Regen und Schnee hängt darüber hinaus vom Neigungswinkel der Solarmodule ab. Sind sie flach wie beispielsweise in der Regel auf Industriehallen, minimiert sich die natürliche Reinigungsleistung von Niederschlägen. Um die Stromproduktion ohne Kapazitätsverluste trotzdem sicherzustellen, führt kein Weg am Einsatz von Reinigungschemie vorbei, wie in Rodgau an einem schönen Frühjahrstag geschehen.

PV-Anlageneffizienz steigern

Die seit gut drei Jahren auf dem Hallendach im Einsatz befindliche PV-Anlage von Harema sollte zum einen professionell gereinigt werden. Dabei ging es zum anderen darum, die gute Reinigungsfähigkeit des zum Einsatz kommenden Produktes zu demonstrieren. Ein weiteres Ziel war, den Beweis zu führen, dass die Energieeffizienz der PV-Anlage nach Abschluss der Arbeiten höher als vorher ist. Harema setzte auf die Expertise von Topserv in Gestalt von Dr. Benno Ronig. Der Diplomchemiker leitet die Bereiche Anwendungstechnik und Innovationen der N. Toussaint & Co. GmbH, einem Mitglied der Topserv-Fachgroßhandelsgruppe. Er fasst das grundsätzliche Anforderungsprofil der Solaranlagenreinigung zusammen: „PV-Anlagen verschmutzen, was sich schon nach wenigen Jahren bei der Leistungsausbeute bemerkbar machen kann. Das gilt vor allem für Industrieanlagen mit ihrem flacheren Neigungswinkel. Hier gilt es passende Reinigungslösungen zur Verfügung zu stellen, die sich betriebswirtschaftlich rechnen, einfach zu handhaben sind und für effektive Ergebnisse sorgen.“

Reinigen und Imprägnieren von PV-Anlagen

Zum Verbessern der Sauberkeit können Photovoltaik-Anlagen mit einer Silan-PV-Versiegelung behandelt werden. Diese Versiegelungen führen zu zwei positiven Effekten: Durch ihre physikalischen Eigenschaften fließt zum einen Wasser vollständig ab, wobei Schmutz mitgerissen und Algenbildung verhindert wird. Dies erleichtert die Reinigung und reduziert den Aufwand erheblich. Zum anderen performen versiegelte und damit imprägnierte im Vergleich zu nur gereinigten Panels zusätzlich schon ab dem ersten Tag besser. Aufgrund der neuen Oberflächenstruktur haben sie eine höhere und längere Ausbeute über den gesamten Tag verteilt, was durch externe Gutachter in einer Studie bestätigt wurde. Die Wirksamkeit dieser Imprägnierungen ist gut dokumentiert. Auf der imprägnierten Oberfläche bildet sich eine feste monomolekulare Schicht. Je nach Versiegelungstyp wird die Oberfläche stark hydrophob oder hydrophil behandelt, was bedeutet, dass Wasser entweder stark abgestoßen oder stark angezogen wird. Welche Eigenschaft genutzt wird, hängt von der Regenhäufigkeit und der Menge des Schmutzeintrags ab.

Es gibt jedoch Fragen zur Praktikabilität der PV-Imprägnierungen. Sie betreffen unter anderen den Aufwand für das Auftragen, der Haltbarkeit und der Funktionsweise der PV-Anlage. Die Entwicklung der Nano-Versiegelungsprodukte wie die der Refine Pro Serie bietet eine Lösung. Diese basieren ausschließlich auf einer Silan-Basis und sind je nach Untergrund optimiert. Silane dringen tief in die Poren der Oberflächen ein, wodurch eine maximale Oberfläche beschichtet wird. Dies erzielt verbesserte hydrophobe/ hydrophile Effekte und ebenso hohe Standzeiten der Versiegelungen von ungefähr fünf Jahren bei mitteleuropäischen Umwelteinflüssen. Zusätzlich wurde ein photokatalytisch aktives Pigment integriert, das die Zersetzung organischer Verschmutzungen durch Sonnenlicht verstärkt und das Wachstum von Algen und Moosen verhindert.

Schnelle Amortisation

Die Refine Pro Produkte lassen sich leicht auftragen. Zuerst wird die Anlage mit VE-Wasser gereinigt. Bei starker Verschmutzung können spezielle Reinigungsprodukte verwendet werden, die die Materialien nicht beschädigen. Anschließend wird der Refine Pro-Vorreiniger mit einer Sprühlanze dünn aufgetragen, kurz einwirken gelassen und dann mit VE-Wasser abgespült. Dies löst die letzten Fett- und Tensidreste, was eine optimale Haftung der Imprägnierung ermöglicht. 

Die Imprägnierung wird schließlich fein vernebelt aufgesprüht, wobei 10 bis 15 ml des Produkts pro Quadratmeter benötigt werden. Es ist wichtig, dass die Oberfläche der Anlage nicht zu heiß ist, um eine gleichmäßige Benetzung zu gewährleisten. Innerhalb von 60 min bildet sich die Verbindung zwischen dem Silan-Wirkstoff und der Glasoberfläche, und der physikalische Effekt entwickelt sich in den folgenden 24 Stunden vollständig. Eine weitere Bearbeitung der Imprägnierung ist nicht notwendig. Obwohl sich anfangs ein leichter Schleier bildet, wird der Lichteintrag in die Anlage dadurch nicht beeinträchtigt. Im Gegenteil, die Produktentwickler haben in zahlreichen Tests eine signifikante Steigerung der Anlagenleistung festgestellt. Ein Versuchsprojekt mit einem externen Gutachter auf einer Großanlage in Norddeutschland hat gezeigt, dass die beschichteten Module im Jahresdurchschnitt vier Prozent mehr Leistung erbrachten als die unbeschichteten. Laut Kostenrechnung der Gutachter amortisieren sich der Aufwand und Kosten der Imprägnierung bereits nach einem Jahr.

„PV-Imprägnierungen auf Silanbasis bieten einen nachhaltigen Mehrwert für Anlagenbetreiber und für Gebäudedienstleister und stellen eine Möglichkeit dar, ihr handwerkliches Portfolio zu erweitern und ihren Kunden einen lohnenden Zusatz zu bieten“, so abschließend Ronig. „Fakt ist, dass bei regelmäßigen Reinigungszyklen sich die Leistungsfähigkeit der Module um drei bis fünf Prozent erhöht.“

Es kann mehr Leistung ins Netz eingespeist werden. Der Harema-Geschäftsführer stellt zufrieden fest: „Die Beschichtung verbessert den Lichteinfall auf die Module. Das führt in Summe dazu, dass die Energieeffizienz der Gesamtanlage steigt und die Produktion von grünem Strom höher als vorher ausfällt. Die Energieausbeute wird ganz in unserem Sinne nachhaltig verbessert.“

1962 von Walter Hammel gegründet, steht Hammel Reinigungsmarkt unter dem Namen Harema GmbH Reinigungsmarkt für effiziente Systeme und schmetterlingsreine Lösungen. Als Fachgroßhändler sowie Hersteller für professionelles Reinigungsequipment bietet das Unternehmen
Reinigungslösungen und Systeme an. Mehr als 2.500 Kunden werden von den Standorten in Rodgau und St. Egidien durch zehn eigene LKWs beliefert. Rund 6.000 Palettenstell­plätze an beiden Standorten halten Produkte zur schnellen Versorgung der Kunden in Deutschland und dem europäischen Ausland vor. Das Unternehmen verfügt über die Reinigungs- und Hygienemanagementexpertise von rund 70 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern und wird von Stefan Hammel in zweiter Generation geführt. Die dritte Generation steht mit der Tochter Jana Hammel bereits in den Startlöchern. Seit 2023 ist das Unternehmen ein weiteres Mitglied der Topserv-Handelsgruppe.

Text: Michaela Heider-Peschel