Wie groß kann ein Hagelsturm eine Photovoltaikanlage beschädigen?

Ein Hagelsturm in Norditalien hat kürzlich mehrere Photovoltaikanlagen beschädigt. Ein Bericht aus dem Jahr 2019, den das italienische pv magazine von der Vrije Universiteit Amsterdam erhalten hat, analysiert die Auswirkungen eines schweren Hagelsturms in den Niederlanden im Jahr 2016 und zeigt die Auswirkungen von Hagel auf Solaranlagen auf. destruktiv. Nach ihrer Einschätzung entstehen Schäden an Photovoltaikmodulen vor allem durch Hagelkörner mit einem Durchmesser von mehr als 3 cm.

Die jüngsten Hagelstürme in Norditalien haben die Aufmerksamkeit auf die Schäden gelenkt, die diese heftigen, plötzlichen atmosphärischen Ereignisse an Photovoltaikanlagen anrichten können. Einige Anlagenbesitzer posteten in sozialen Netzwerken Fotos der beschädigten Anlage, auf denen deutlich die Intensität des Hagelsturms und vor allem die Größe der Hagelkörner zu sehen war, die zum Teil einen Durchmesser von 20 cm erreichten.
Wie groß kann also ein Hagelpartikel sein, der eine PV-Anlage schädigen kann? Wie groß kann der Hageldurchmesser als kritischer Schwellenwert angesehen werden, ab dem der Schaden erheblich wird?
Das italienische pv magazine versucht, diese Fragen zu beantworten, indem es einen Bericht der Freien Universität Amsterdam (VUA) aus dem Jahr 2019 zitiert, in dem Daten zu Versicherungsschäden für den historischen Hagelsturm im Juni 2016 in den Niederlanden untersucht wurden.
Nach den Schlussfolgerungen niederländischer Forscher werden Schäden an Solarmodulen hauptsächlich durch Hagelkörner mit einem Durchmesser von mehr als 3 Zentimetern verursacht. Sie erklären in ihrem Artikel „Vulnerability of Solar Panels to Hail“: „Größere Hagelkörner (über 4 cm) sind im Durchschnitt schädlicher als kleinere Hagelkörner, und sie schaden auch Solarpaneelen stärker. Es gibt einen großen Unterschied.“
Wenn der Durchmesser des Hagelkorns 3 cm erreicht, können sowohl rezessive als auch dominante Schäden auftreten. Sobald der Durchmesser des Hagelkorns 4 cm erreicht, steigt der Anteil der dominanten Schäden deutlich an.
Die kleinsten Risse (Mikrorisse) entstehen nicht in der vorderen Glasschicht, sondern in der Siliziumschicht, sodass der anfängliche Schaden keinen Einfluss auf die Stromerzeugungseffizienz des Panels hat. Allerdings kann es nach einigen Monaten zu einem schnellen Leistungsverlust an der beschädigten Stelle kommen und nach etwa einem Jahr können auch Mikrorisse an der Außenseite des Panels auftreten. Jeder Schaden verringert die Lebensdauer des Solarmoduls.
Die Ausrichtung des Daches relativ zum Hagelkorn hat großen Einfluss auf die Schäden an den Sonnenkollektoren durch den Hagelkorn, die möglicherweise ausschlaggebender sind als die Größe des Durchmessers des Hagelkorns, erklärten die Forscher.
Andererseits haben einige Erfahrungen gezeigt, dass bereits der Winkel, in dem ein Solarmodul installiert wird, dessen Schadensgrad bei Hagel beeinflussen kann. Nach Ansicht der Wissenschaftler würde eine größere Neigung helfen, den Schaden abzumildern.
Die Studie zeigt auch, dass die Häufigkeit von Hagelstürmen in Europa und den Niederlanden zunimmt, ebenso wie die durch Hagelkörner verursachten Schäden. Dies deutet darauf hin, dass exponierte Gegenstände wie Sonnenkollektoren in Zukunft möglicherweise anfälliger werden.
„Das Hagelrisiko und die Anfälligkeit von Solarmodulen gegenüber Hagel sollten in Risikomodelle und Klimaanpassungsstrategien einbezogen werden“, schlussfolgerten die niederländischen Forscher.