Die Effizienz und Ausfallsicherheit von Photovoltaikanlagen hängen von der Langlebigkeit aller Komponenten ab, vom Modul über den Wechselrichter bis zum unscheinbaren Kabelbinder. Gerade das Kabelmanagement wird oft unterschätzt.
EMC-direct: Mangelnde Qualität der C-Teile oft unterschätzt
Dabei sind Kabelbinder und Kantenclips über die gesamte Betriebsdauer UV-Strahlung, Temperaturwechseln, Feuchtigkeit und mechanischer Zugspannung ausgesetzt. Versagt eine Befestigung, scheuern Leitungen an der Unterkonstruktion, Steckverbinder geraten unter Zug – und aus einem Cent-Artikel wird ein Sicherheits- und Kostenrisiko.
Zuverlässig über 20 oder 30 Jahre
Für Planer, EPC und Installateure stellt sich eine scheinbar einfache Frage: Auf welche Materialien ist über 20 oder 30 Jahre Verlass? Die Antwort ist schwieriger als gedacht. Denn für UV-Stabilitätstests von Kabeln oder Kabelbindern gibt es bislang keine Standards, die das Verhalten von Kunststoffen über Jahrzehnte im Feld abbilden.
EMC-direct: C-Teile nicht unterschätzen! (aktuelles Video)
Begriffe wie „UV-beständig“ oder „UV-stabilisiert“ sind nicht einheitlich definiert und sagen ohne Angaben zu Prüfverfahren und Prüfdauer wenig aus. Für Anlagen, die Jahrzehnte sicher am Netz bleiben sollen, reichen vage Materialversprechen nicht aus.
Belastbare Fakten statt vager Versprechen
Um diese Lücke zu schließen, braucht es nachvollziehbare, unabhängig ermittelte Daten. EMC-direct hat deshalb den TÜV SÜD mit umfangreichen Langzeit- und Bewitterungstests seiner PV-Befestigungssysteme beauftragt.
Ein solcher Test durch eine neutrale Prüforganisation ersetzt zwar keine fehlende Norm. Er schafft aber einen transparenten und überprüfbaren Qualitätsnachweis: mit offengelegtem Prüfverfahren, definierten Prüfbedingungen und dokumentierten Messwerten.
EMC-direct: Bifaziale Module richtig klemmen
Entscheidend war dabei, nicht nur einzelne Kabelbinder isoliert zu betrachten, sondern ein für Solarparks typisches Befestigungssystem aus UV-stabilisiertem Kabelbinder (Polyamid 6.6 – PA 6.6) und Kantenclip in seiner Gesamtheit zu bewerten – und zwar so, wie es auf der Baustelle tatsächlich montiert wird.
2.000 Stunden unter Xenonlicht
Die aufwendige Prüfung erfolgte als Xenon-Bewitterung nach EN ISO 4892-2 (Methode A, Zyklus 1) unter kontrollierten Bedingungen für UV, Temperatur und Feuchte. Über insgesamt 2.000 Stunden wurden die Proben mit einem sonnenlichtähnlichen Spektrum bestrahlt und in regelmäßigen Abständen mit Wasser besprüht.
EMC-direct: Material der Kabelbinder richtig auswählen
Diese Kombination bildet die Wechselbelastung aus Sonne und Regen nach, der Befestigungen im Freien dauerhaft ausgesetzt sind, allerdings in deutlich verdichteter Form. Um reale Montagezustände nachzustellen, wurden die Befestigungssysteme nicht einfach in die Prüfkammer gelegt. Der Prüfablauf sah drei Probengruppen vor:
Referenzgruppe: Zehn Kabelbinder mit Kantenclips blieben unbewittert und dienten als Ausgangsbasis für den Vergleich.
Optik und Funktion: Sechs Kabelbinder mit Kantenclips wurden ohne Vorspannung bewittert, um Farbveränderungen und die mechanischen Grundfunktionen nach der Alterung zu bewerten.
Montage unter Zugspannung: 30 Kabelbinder wurden fest auf Dornen mit 45 Millimetern Durchmesser gezogen. So alterten sie unter einer Vorspannung, wie sie beim Bündeln von Solarleitungen entsteht.
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Stabil in Optik, Funktion und Mechanik
Die Ergebnisse des TÜV SÜD sind eindeutig: Bei der Graustufenbewertung, die Farbveränderungen als Indikator für Materialabbau erfasst, erreichten Kabelbinder und Kantenclips nach jeder Alterungsstufe Werte von Vier bis Fünf auf der fünfstufigen Skala.
EMC-direct: PA12 und Edelstahl sichern hohe Lebensdauer
Fünf steht für keine sichtbare Veränderung. Auch nach 2.000 Stunden zeigten sie keine nennenswerten Zersetzungserscheinungen. Ebenso blieben die Grundfunktionen vollständig erhalten: Die Einwegverriegelung arbeitete zuverlässig, und die Kantenclips hielten sicher an Plattenkanten mit einem bis drei Millimetern Materialstärke. Besonders aussagekräftig sind die mechanischen Zugprüfungen in Anlehnung an EN IEC 62275:2019:
Während der gesamten Alterungs- und Prüfphasen trat kein vorzeitiges Versagen durch Rissbildung oder Versprödung auf.
Die Zugkraft blieb nach 2.000 Stunden im Durchschnitt nahezu konstant beziehungsweise stieg leicht an – sowohl bei den ohne Vorspannung als auch bei den unter Vorspannung gealterten Proben.
Kam es im Zugtest zum Versagen, gab stets die Verzahnung nach – das Band selbst brach in keinem Fall.
Damit belegt der Test objektiv, dass das verwendete UV-stabilisierte PA 6.6 unter den definierten Prüfbedingungen seine optischen, funktionalen und mechanischen Eigenschaften behält.
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Praxis ist vielschichtiger als Prüfkammern
So aussagekräftig ein solcher Test ist: Er bildet standardisierte Bedingungen ab. Eine allgemeingültige Umrechnung von Prüfstunden in Betriebsjahre gibt es nicht. Wie schnell ein Kunststoff im Feld altert, hängt vom jeweiligen Standort ab – von Strahlungsintensität, Temperaturen und Feuchtigkeit, aber auch von der Zusammensetzung der Umgebungsluft.
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Eine wichtige Rolle spielt das Mikroklima. Auf Industriedächern und in der Nähe von Chemieanlagen können spezifische Ausdünstungen die Kunststoffe zusätzlich belasten, etwa säurehaltige oder oxidierende Verbindungen.
Bei Agri-Photovoltaik können Dünge- und Pflanzenschutzmittel, Stallabluft oder mechanische Beanspruchungen hinzukommen. In Küstennähe wiederum wirkt salzhaltige Luft in Verbindung mit hoher Luftfeuchtigkeit – eine Kombination, die vor allem metallische Bauteile, aber auch Kunststoffe beansprucht.
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PA 6.6 hat sich bewährt
Für die Materialauswahl bedeutet das: Geprüft UV-stabilisiertes PA 6.6 ist für viele Standorte eine bewährte und wirtschaftliche Standardlösung. Wo jedoch besondere chemische, klimatische oder mechanische Belastungen auftreten, können Polyamid 12 (PA 12) mit seiner höheren Chemikalienbeständigkeit und geringeren Feuchtigkeitsaufnahme oder Edelstahl in geeigneter Güte die bessere Wahl sein.
EMC-direct: Crimpen bleibt der Goldstandard
Welche Lösung passt, lässt sich nur mit Blick auf den Standort beantworten. Hierbei sind insbesondere Expertise und langjährige Erfahrung gefragt.
Vertrauen hat drei Grundlagen
Für Planer, EPC und Verarbeiter ergibt sich daraus eine klare Schlussfolgerung: Vertrauen in die verbauten Komponenten entsteht nicht durch Versprechen, sondern beruht auf drei Grundlagen:
Nachgewiesene Produktqualität: Unabhängige Prüfungen mit offengelegten Verfahren und Messwerten liefern die objektive Basis für jede Materialentscheidung – gerade wenn einheitliche Normen fehlen.
Standortgerechte Beratung: Eine fundierte Materialauswahl und individuelle Beratung berücksichtigt die chemischen und klimatischen Besonderheiten des jeweiligen Standorts, vom Industriedach über die Agri-PV-Fläche bis zur Küstenregion.
Erfahrene Partner: Wer seit über 20 Jahren an internationalen Projekten unter unterschiedlichsten Bedingungen mitwirkt, kennt die typischen Schwachstellen aus der Praxis und weiß, welche Lösung wo dauerhaft funktioniert.
Erst im Zusammenspiel dieser drei Faktoren wird aus einem guten Prüfergebnis eine verlässliche Befestigung im Feld – und aus einem Cent-Artikel ein Baustein für den sicheren und wirtschaftlichen Betrieb über Jahrzehnte. (HS)
Kostenloses Whitepaper für sicheren Anlagenbetrieb: Um einer stärkeren Sensibilisierung für hohe Qualitätsstandard in der Montage und Elektroinstallation von PV-Anlagen beizutragen, haben Fachautoren für EMC-direct das Whitepaper „Häufige Schadensursachen an Photovoltaikanlagen kennen – und vermeiden“ erstellt. Es steht hier zum kostenlosen Download zur Verfügung.
Gastautor: Thaddäus Nagy ist Geschäftsführer von EMC-direct. In den vergangenen Jahren begleitete er mit seinem Team die Realisierung dutzender Großprojekte (mehr als 100 Megawatt) von Europa bis Australien. Er publiziert regelmäßig zu den Themen werkstoffgerechtes Kabelmanagement und Kabelschutz, um technisches Materialwissen aus seinen beruflichen Stationen in der Kunststoffindustrie für die Solarbranche zu übersetzen.
