PV Gutachter- und Ingenieurbüro AE
Alois Elsner, Dipl.-Ing. (FH), (TÜV) Sachverständiger für Photovoltaikanlagen
Von folgenden Faktoren hängt der Ertrag einer Photovoltaikanlage (PVA) ab:
Dem Anlagenbesitzer muß klar sein, dass er durch die Reinigung der Module die Garantie verliert. Dies steht so in den Bedienungsanleitungen der Modulhersteller. Die Reinigungsfirmen müssen auf diesen Punkt hinweisen. Es ist bisher (Stand 2015) kein Modulhersteller bekannt, welcher die Reinigung der PV-Anlage ohne Verlust Garantie zulässt. Als einzige Möglichkeit kann man sich vor dem Anlagenkauf beim Modulhersteller schriftliche Erklärung einholen, dass trotz Reinigung der PV-Anlagen die Gewährleistung und Garantie weiterhin besteht.
Eine Reinigung ist in besonderen Fällen notwendig und bringt eine Verbesserung der Leistung. Photovoltaik Reinigungsgräte können jedoch Mikrokratzer auf der Glasoberfläche verursachen. Diese erzeugen Streulicht und kosten wertvollen Ertrag, weshalb nur Fachbetriebe reinigen sollten um Beschädigungen am Modul zu vermeiden. Wissenschaftler der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung fanden heraus, dass Biofilme auf Module die Leistung beeinträchtigen können. Schwarze Pilze und Cyanobakterien besiedeln die Glasoberfläche der PV-Module. Auf dem Deckglas schlucken sie Licht und können dauerhafte Schäden im Glas verursachen. Die Module weisen zwar am Anfang einen Selbstreinigungseffekt auf. Mit den Betriebsjahren nimmt langsam dieser Effekt ab. Eine Reinigung wird mit zunehmendem Anlagenalter sinnvoll. Besonders wenn die vom Hersteller vorgeschriebene Mindestneigung unterschritten wurde.
Auf Ställen mit Firstentlüftung kann eine Reinigung zweimal im Jahr sinnvoll sein, abgesehen vom Verlust der Gewährleistung und Garantie durch die Reinigung. Ansonsten gibt es nur wenige Fälle in denen eine Leistungssteigerung nach der Reinigung feststellbar ist. Bei der Reinigung geht es vielmehr um den Anspruch an die Ästetik.
Grundsätzlich sollten Module gereinigt werden, sobald Moos vom unteren Modulrand her in den Bereich der Solarzellen wächst. Dies passiert meistens im dritten bis fünften Betriebsjahr. Der Selbstreinigungseffekt von Modulen wird auf Stallungen mit Firstentlüftungen bereits im ersten Betriebsjahr außer Kraft gesetzt. Auf den Modulen bildet sich dabei eine Schicht aus biologischen Ablagerungen. Die Module unterhalb von Firstentlüftungen weisen deshalb einen erheblichen Leistungsrückgang aufgrund der hartnäckigen Verschmutzung auf. Diese Anlagen sollten zweimal pro Jahr gereinigt werden jedoch mindestens einmal jährlich um Ertragsverluste und Beschädigung des Moduls zu vermeiden.
Für die Verschmutzungsrate spielt die Neigung der Module eine wesentliche Rolle. Je flacher die Photovoltaikanlage geneigt ist, desto kürzer sollte das Reinigungsintervall gewählt werden. Die Reinigung sollte dabei immer eine zertifizierte Fachfirma durchführen. Ansonsten drohen Modulbeschädigungen durch evtl. fehlendes Reinigungsfachwissen. Vom Hersteller wird aus diesem Grund eine Mindestmodulneigung vorgeschrieben. Die Unterschreitung der Mindestneigung kostet Ertrag durch vorzeitig verschmutzende Photovoltaikmodule.
Pauschale Prozentangaben zur Leistungserhöhung durch Reinigung sind schwierig. Durch die Reinigung der PV-Anlage können auch Modulschäden entstehen. Deshalb sollte man zur Beweissicherung die PV-Anlage vor und nach der Reinigung thermografieren lassen. Eine Reinigung bedeutet auch immer eine mechanische Beanspruchung für das Modul, die Rahmenabdichtung, die Glasoberfläche und der Zellen. Das Gewicht von Reinigungsgeräten übt auf die hauchdünnen Solarzellen Zellstress aus. Je schwerer das Reinigungsgerät ist und je punktueller die Krafteinleitung, desto höher sind die für das menschliche Auge unsichtbaren Beschädigungen. In den dünnen Zellen bilden sich Mikrorisse, welche Leistungsverluste verursachen.
Autor: Alois Elsner
Die PV-Module bestehen aus Solarzellen. Sie wandeln je nach Temperatur und Einstrahlung die auftreffenden Photonen der Sonne in elektrischen Strom um. Es kommt das umgekehrte Prinzip einer LED-Lampe zur Anwendung. Die Zellen bestehen aus verschiedenen Halbleitermaterialien und sind hauchdünn. Während der Herstellung, des Transportes, der Montage und / oder durch Witterungseinflüsse können Mikrorisse in den Zellen entstehen. Mikrorisse sind für die Elektronen nicht passierbar. Die Zelle produziert dadurch weniger Strom.
Einen Leistungsverlust der Module zu erkennen ist schwierig. Die monatlich mitgeschriebenen Erträge können für Plausibilitätskontrollen herangezogen werden, jedoch schwankt die jährliche Sonneneinstrahlung um bis zu 20 %. Ein Vergleich der Monatserträge und Jahreserträge gibt deshalb keinen Aufschluss über den Zustand der Module. Mikrorisse können mit einer thermografischen Untersuchung festgestellt werden und die Leistung der Module mit einer Kennlinienmessung. Die Messung kann nur bei schönem Wetter und im Sommer durchgeführt werden, weil Mindesteinstrahlwerte der Sonne eingehalten werden müssen. Es ist deshalb ratsam sich für die Messung rechtzeitig anzumelden. Auf der Grundlage eines ausführlichen Mängelreports können Anlagenbesitzer etwaige Gewährleistungs- und Garantieansprüche geltend machen und so zügig auf einen Minderertrag reagieren. Vor allem noch vor Ablauf der Gewährleistungsfrist haben Anlagenbesitzer gute Chancen, defekte Module von Modulherstellern austauschen zu lassen. Für die Verwendung dieser Untersuchungsergebnisse im Reklamationsfall ist allerdings zu beachten, dass ein unabhängiges, qualifiziertes und anerkanntes Ingenieurbüro diese Messungen durchführt.
Der Wechselrichter hat die Aufgabe aus dem Gleichstrom einen Wechselstrom zu erzeugen. Die Wechselrichter sind das Bauteil einer Photovoltaikanlage dessen Funktionsstörung leicht bemerkt werden kann. Entweder wird durch eine Kontrollleuchte bzw. der Anzeige ein Fehler gemeldet oder der Wechselrichter schaltet sich überhaupt nicht ein. Jedoch eine falsche Wechselrichterauslegung bzw. die Wechselrichterkonfiguration festzustellen ist schwierig. Die Modulanzahl muss genau zu dem jeweiligen Wechselrichter passen. Es herrschen geringe Auslegungsspielräume. Falsche Auslegungen führen zu Ertragsverlusten. Es empfiehlt sich die Konfiguration überprüfen zu lassen.
Je nach Einsatzgebiet gibt es verschiedene Arten von Montagesystemen. Das Montagesystem hat die Aufgabe die einwirkenden Kräfte aus Winddruck, Windsog, Schneelasten, Eislasten, und dem Eigengewicht der Module gleichmäßig in das Dach einzuleiten. Die Bauteile müssen witterungsbeständig sein. Bevor eine PV-Anlage installiert wird, muss die Tragwerksplanung des Gebäudes überprüft werden. Auch das eingesetzt Montagegestell muss statisch geprüft sein. Bei der Montagegestellplanung und Dachmontage treten die erfahrungsgemäß die häufigsten Montagemängel auf, da die PV-Anlage häufig unter Zeitdruck geplant und montiert wurden aufgrund von Vergütungsabsenkungen. Die Mängel können zu Dachundichtigkeit, Leistungsverlust der PV-Module oder Totalschaden führen. Insbesondere vor Vergütungsabsenkungen und bei kalter Witterung installierter PV-Anlagen kann die Montage mangelhaft ausgeführt worden sein. Mängel müssen vor Ablauf der Gewährleistungsfrist gerügt werden, da danach die Mängelbeseitigung nur schwer durchgesetzt werden kann.
Fernanalyse der Ertragsdaten12 % der deutschen Solaranlagen erbringen zu wenig Leistung und laufen unrentabel. Eine Analyse der Ertragsdaten aus 600.000 Photovoltaik-Anlagen ergibt signifikante Leistungsdefizite bei allen PV-Anlagengrößen. Im Schnitt laufen zwölf Prozent aller PV-Anlagen unterhalb 750 kWh/kWp, bei den kleineren Anlagen mit weniger als zehn Kilowatt Leistung sind es sogar 15 Prozent.
An verschiedenen Stellen wird die Notwendigkeit zur kontrollierten Anlagenüberwachung und Betriebsführung betont, die zu Kosteneinsparungen und Vermeidung von Ertragsverlusten führt. Fachleute erklären, dass ohne Betriebsführungsvertrag und Wartungsvertrag nicht auffällt, ob eine Anlage gut oder schlecht läuft. Überhaupt gibt es in der PV-Branche sehr wenig Standardisierung und schlechte Dokumentationsanforderungen. Hier hat die PV-Branche viel Potenzial, um Erträge zu optimieren. Es kommt nicht nur auf die beste Modulqualität an, sondern auch auf die permanente Qualitätssicherung. Wieviel an Wert hat ein gutes PV-Modul, wenn nicht sicher ist, ob ein Wechselrichter ausfällt. Es ist wichtig, dass die komplette PV-Anlage gut läuft. Einen Leistungsverlust der Module zu erkennen ist trotz Datenlogger schwierig. Die monatlich mitgeschriebenen Erträge können für Plausibilitätskontrollen herangezogen werden, jedoch schwankt die jährliche Sonneneinstrahlung um bis zu 20 %. Ein Vergleich der Monatserträge und Jahreserträge gibt deshalb nicht zwingend einen Aufschluss über den Zustand der Module. Nur mit einer Analyse der Daten aus der Anlagenüberwachung können Störungen und Ertragsverluste identifiziert werden. Bestehende PV-Anlagen können nachträglich für eine Betriebsführung aufgenommen werden.
Vorteile:
Die Senkung der Stromkosten ist derzeit der Hauptgrund für die Anschaffung einer Photovoltaikanlage. Durch eine PV-Anlage und Stromspeicher sind Hausbesitzer und Betriebe von künftigen Strompreiserhöhungen weniger stark betroffen. Das Zauberwort heißt derzeit Eigenverbrauch. Die Vorteile liegen in der Schaffung von Versorgungssicherheit, naturverträgliche Energieversorgung, verbrauchernahe Stromerzeugung, kurze Bauzeit, verschleißarmer Betrieb, geringe Wartung, Vermeidung von Energieimporten, lokale Wertschöpfung, umweltgerechte Mobilität und sichere Geldanlage. Die Zeiten stark verfallender Modul- und Systempreise gehören der Vergangenheit an. Die Entscheidung für eine PV-Anlage auf dem eigenen Balkon, Wohnhaus oder Fimengebäude war noch nie so logisch derzeit.
Im Gegensatz zur solarthermischen Anlage, die warmes Wasser erwärmt, erzeugen Photovoltaikanlagen aus Sonnenlicht Strom zu variablen Kosten von Null. Durch die elektromagnetischen Strahlen der Sonne entsteht in den Zellen eine Stromspannung. Diese Schlüsseltechnologie sichert die dezentrale Energieversorgung durch Millionen von privaten PV-Anlagen. Bis jetzt wurden 1,4 Millionen PV-Anlagen auf den Dächern in Deutschland gebaut. Im Jahr 2012 prozduzierten PV-Anlagen 6,4 Prozent am Primärenergieverbrauch. Das ist eine Steigerung gegenüber dem Jahr davor um 44 Prozent.
Eine Photovoltaikanlage besteht aus den Hauptkomponenten PV-Module, Wechselrichter, Montagegestell und Elektroinstallation. Bei fachgerechter Planung, korrekter Montage und laufender Kontrolle beträgt die Lebensdauer einer wartungsarmen Photovoltaikanlage drei bis vier Jahrzehnte.
PV-Anlagen haben oft auch eine langjährige Finanzierung, weshalb bei der Planung einer Photovoltaikanlage darauf zu achten ist, dass sie die gewünschten Erträge erwirtschaftet. Der Gewinn aus dem Ertrag muss versteuert werden, dadurch bleibt die Wertschöpfung in den Regionen.die Preise für PV-Module ändern sich derzeit täglich. Wichtig ist nicht allein der Preis. Ausschlaggebend für den Preis und die Rendite ist die Qualität der Module, die Bauart des Modultraggerüsts (einfache oder doppelte Lage), die Abstimmung zwischen Modul und Wechselrichter und vieles mehr. Die Systempreise für ein kWp schwanken je nach Projekt und Modultyp um mehrere 100 Euro. Es kann auch sein, dass teurere Module unter dem Strich nach 20 Jahren mehr einbringen als billige Module. Bei üblichen Angeboten können die Firmen derzeit die Preise für zwei Wochen garantieren. Im Moment steigt die weltweite Nachfrage nach PV-Anlagen. Wichtig ist immer das im Nachgang keine Regiekosten in Rechnung gestellt, die zugesagten Montagetermine eingehalten werden und die Abstimmung zwischen der PV-Fachfirma und dem Netzbetreiber funktioniert. Ansonsten droht Vergütungsverlust.
Eine PV-Anlage ist zwar nicht wartungsfrei, dennoch wartungsarm. Die PV-Anlage sollte alle zwei Jahre von einem Fachmann überprüft werden. Laut VDE Vorschrift ist eine wiederkehrende Prüfung vorgeschrieben. Die Fachfirma sollte den PV-Anlagenbetreiber darauf hinweisen. PV-Anlagenbesitzern sind etwaige Mindererträge meistens nicht bewusst, weil sie schwer zu bemerken sind. Es gibt mehrere Möglichkeiten eine PV-Anlage zu überprüfen. Ein Sachverständiger für Photovoltaik kann feststellen, ob die PV-Anlage den garantierten Ertrag wirklich erbringt und ob die PV-Anlage mangelfrei auf dem Dach montiert wurde.
Quelle:
© Alois Elsner 2012
Glaskorrosion erkennt man durch eine staubartige Oberfläche. Das Deckglas der PV-Module erscheint stumpft und matt. Bei einfachen Wischtest wird rostartiger Abrieb erkennbar. Damit das Phänomen der Korrosion auftritt braucht man Umgebungsluft, Wasser und oxidationsfähige Stoffe. Falls diese Komponenten aufeinander treffen, kommt es zur Korrosion, da sich die rostfähigen Bestandteile des Deckglases mit dem Sauerstoff aus der Umgebungsluft und Wasser auf der Glasoberfläche verbinden.
Die Komponenten Umgebungsluft und Wasser sind beim regulären Betrieb der PV-Generatoren ständig vorhanden. Es ist Stand der Technik, dass das Deckglas für PV-Generatoren korrosionsarm produziert wird und die Korrosion in den ersten 25 Betriebsjahren nicht auftritt. Dem Deckglas der korrodierten PV-Generatoren fehlt die eisenarme Eigenschaft. Sind nicht korrosionsbeständig und von minderer Qualität, was zur beschleunigten Glaskorrosion der PV-Generatoren führt. Dies macht sie für den Verwendungszweck ungeeignet.
Die Ursache der Schneckenspuren kann mit der Lumineszenzprüfung nachgewiesen werden. Dabei wird der Photovoltaik-Effekt umgekehrt. Anstatt mit Licht Strom zu erzeugen schickt man durch das PV-Modul Strom um Licht zu erzeugen. In einer Dunkelkammer und mit Langzeitbelichtung sind aktiven Bereiche durch hellen Flächen auf dem Foto sichtbar. Die schwarzen Bereiche sind inaktiv und tragen nicht zur Stromerzeugung bei. Diese Lumineszenzprüfung macht Mikrorisse in den Zellen des PV-Moduls sichtbar. Die Mikrorisse können von den freien Elektronen nicht überwunden werden. Oft erscheinen auch über den Mikrorissen Farbveränderungen, auch Schneckenspuren genannt.
Schwarze Pilze und Cyanobakterien besiedeln Oberflächen. Wenn sie sich auf Glas von Photovoltaikanlagen niederlassen, schlucken sie jede Menge Licht und können Schäden im Glas verursachen. Man findet sie am Nord- und Südpol, auf dem Gipfel des K2, in heißen Wüstenregionen und nun auch auf Solaranlagen in Deutschland: Schwarze Pilze. Zusammen mit Cyanobakterien siedeln sie sich – als stecknadelkopfgroße dunkle Kolonien – bereits nach wenigen Jahren auf dem Glas der Solarmodule an. Der entstandene Biofilm beeinträchtigt dann die Effizienz der Solaranlage, wie Wissenschaftler der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung herausfanden. Bereits länger ist bekannt, dass sich Cyanobakterien und Schwarze Pilze auf festen Oberflächen, darunter auch Glas, niederlassen und so genannte Biofilme bilden. Über die Besiedlung der Oberflächen von Solarstromanlagen, die ja ebenfalls meist aus Glas bestehen, war bisher nur wenig bekannt. Die Biologen der BAM sind dieser Frage nachgegangen und haben mehrere Photovoltaikmodule auf Biofilme untersucht.
Erste Ergebnisse: Schwarze Pilze und Cyanobakterien siedeln sich auch auf diesen speziellen Glasoberflächen an.
Dies ist nicht nur ein ästhetisches Problem, denn sie „schlucken“ auch jede Menge Licht: „Biofilme auf den Solarstromanlagen absorbieren sehr viel Licht, insbesondere im Wellenlängen-Bereich von 300 bis 1000 Nanometer. Und in diesem Bereich wird bei Solaranlagen für die Stromerzeugung die Sonnenstrahlung eingefangen“, weiß Steffi Noack-Schönmann, die an der BAM die Untersuchungen leitet.
Aber nicht nur die Leistung der Anlagen wird beeinträchtigt, die Organismen können darüber hinaus auch Mineralien aus dem Glas ziehen. Dabei entstehen Schäden im Glas. Fadenförmige Zellen der Pilze, sogenannte Pilzhyphen, dringen ins Glas ein und so kommt es im Laufe der Zeit zu einer physikalischen und chemischen Zerstörung. Selbst wenn man den Biofilm entfernt, ist das Glas nicht glatt, das Licht wird gestreut.
Dabei brauchen die Organismen gar keine besonders freundlichen Bedingungen. Schwarze Pilze sind sehr stresstolerant – was durch ihr Vorkommen an unwirtlichsten Standorten bestätigt ist. Ihre dicke Zellwand, in der sich das Pigment Melanin befindet, sowie eine kompakte Koloniestruktur, machen sie resistent gegen Hitze, Austrocknung, Kälte und UV-Strahlung. Diese auch extremotolerant genannten Organismen findet man deshalb in vielen Regionen der Erde, welche sich durch extreme Lebensbedingungen auszeichnen. Sie gelten auch als Pioniere der Besiedlung von festen Oberflächen, die mit Luft in Berührung kommen.
Fälschlicherweise wird der graugrünschwarze Belag aus Schwarzen Pilzen, Cyanobakterien und Grünalgen an Häuserfassaden immer noch für Schmutz gehalten und dadurch in seiner Bedeutung übersehen.
An der BAM beschäftigt sich eine ganze Forschungsgruppe mit diesen Biofilmen. Während man über Biofilme generell schon sehr viel weiß, stehen die Untersuchungen bei Solaranlagen erst am Anfang. Bisher wurden drei Solaranlagen von verschiedenen Standorten und variierenden Alters untersucht. Die Ergebnisse sind sehr unterschiedlich. So wurde bei einer über zehn 10 Jahre alten Anlage, die auf dem Mittelstreifen einer Autobahn montiert war, kein Biofilm festgestellt. Während bei einer drei Jahre alten auf einem Dach montierten Anlage bereits ein deutlicher Biofilm erkennbar war. Die Untersuchung weiterer Anlagen steht an und auch soll erforscht werden, welche Anlagen besonders betroffen sind und welche Faktoren die Besiedlung beeinflussen. So könnten der Neigungswinkel und auch die Glasoberfläche der Anlagen eine Rolle spielen. Aus Proben von Solaranlagen wurden Reinisolate gewonnen, die als Referenzorganismen für weitere Tests zur Verfügung stehen und in Zukunft auch Herstellern für eigene Versuche angeboten werden sollen.
Derzeit gehen viele Hersteller von einer Lebensdauer ihrer installierten Module von 25 Jahren aus – ohne allerdings an Schwarze Pilze gedacht zu haben. Es gibt unter den Schwarzen Pilzen auch pathogene Arten. Die auf den Hauswänden und Solaranlagen vertretenen Exemplare sind jedoch für den Menschen ungefährlich und stellen eher ein wirtschaftliches und ästhetisches Problem dar.
Quelle:
BAM Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung 2012
In gebrochenen Zellen, in der Abbildung durch die rotweißen Flecken dargestellt, können die Elektronen nicht wie üblich auf die Leiterbahn gelangen und abfließen. Stattdessen geben die Elektronen ihre Energie an den Mikrorissen wieder als Wärme ab. Die heißen Stellen sind im Wärmebild deutlich zu erkennen. Diese heißen Stellen, Hot Spots genannt, können dem Photovoltaik-Anlagenbetreiber wertvollen Ertrag kosten. Eine Thermografieprüfung macht die Module mit Hotspots sichtbar.
Fotos und Autor: Alois Elsner
Mit der höheren Bedeutung des Eigenverbrauchs wird es immer wichtiger, dass Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlagen) sicher und rentabel funktionieren. Ob die eigene PV-Anlage ohne Brandrisiko arbeitet, lässt sich am einfachsten mit einer Wärmebildkamera überprüfen. Die PV-Module können im montierten Zustand berührungslos getestet werden. Um Wärmebilder mit hoher Aussagekraft zu erhalten kommt es auf die verwendete Wärmebildkamera an, auf den Thermografen und auf das Interpretations-know-how des Sachverständigen.
Sinnvoll ist es, solch eine Untersuchung vor Ende der Gewährleistungsfrist durchführen zu lassen. Die Gewährleistungsfrist beträgt bei einem Kaufvertrag zwei Jahre, bei einem Vertrag nach VOB (Verdingungsordnung für Bauleistungen) vier Jahre und bei einem Werk-Liefervertrag fünf Jahre. Die aktuelle Rechtsprechung geht immer öfter von zwei Jahren Gewährleistungsfrist aus. Im Einzelfall werden je nach Kulanz der PV-Firma, Versicherung oder Modulhersteller die Module ersetzt und eventuell sogar die Inspektionskosten rückerstattet. Die Thermografie-Untersuchung sollte alle zwei Jahre wiederholt werden.
Je nach Anwendungsfall gibt es unterschiedliche Verfahren zur Untersuchung.
Die Überprüfung mit einer Hand-Thermographiekamera kann vom Boden aus durchgeführt werden, sofern der Aufnahmewinkel dies ermöglicht. Oftmals werden gegenüberliegende Gebäude als Aufnahmestandort genutzt. Eine Hand-Thermographiekamera erlaubt eine Fehlersuche auch aus geringer Distanz, vorausgesetzt die Module sind zugänglich. Bei geringerm Fotografieabstand steigt die Auflösung. Für die Überprüfung von Fassadenanlagen ist die Hand-Thermografiekamera sicherlich die beste Wahl.
Eine Alternative kann der Helikopterflug sein. Er erzeugt Aufnahmen von der PV-Anlage aus der Vogelperspektive aus großer Höhe. Vor allem bei größeren PV-Dachanlagen oder Freiflächenanlagen können anhand der Übersichtsbilder oftmals schnell Aussagen getroffen werden. Allerdings leidet die Aufnahmequalität durch den weiten Abstand und die Auflösung wird stark reduziert.
Der Vorteil der Befliegung mit dem ferngesteuerten Flugsystem liegt in der Positionierung, Flächenleistung und Qualität. Eine Drohne bringt die Wärmebildkamera in den idealen Aufnahmewinkel zum Modulfeld. Mit der ferngesteuerten Thermografie nutzt man eine innovative umweltfreundliche Technologie. Bei fachgerechter Durchführung und optimalen Randbedingungen gewährleistet sie Wärmebilder für eine aussagekräftige effiziente Fehlersuche.
Der Hautgrund für die Überprüfung mittels Thermografie liegt in der effektiven Fehlererkennung. Die PC-Überwachung mittels Datenlogger zeigt nur Spannungsverhältnisse auf. Spannung liegt aber auch an, wenn z.B. ein Hot-Spot entstanden ist oder eine defekte Bypass-Diode vorliegt. Die Fehler- und Defekterkennung bietet die Thermografie.
Bei der thermografischen Untersuchung werden Infrarotbilder der zu untersuchenden PV-Anlage erstellt und nahezu alle Fehler auf diese Weise aufgespürt, denn die fehlerhaften Stellen sind wärmer als die inaktiven. Fehler in der Elektronik der Anlage führen dazu, dass lokal der elektrische Widerstand zunimmt und es somit zu einer (räumlich scharf abgetrennten) Aufheizung kommt. Auf diese Weise lassen sich sowohl Risse im Wafer als auch fehlerhafte Kontakte zwischen den Modulen ermitteln. Auch ein Wassereintritt in undichte Module wird so entdeckt. Gerade bei großen Dachflächen, Freilandanlagen oder schlecht zugänglichen Objekten hat sich der Einsatz der Wärmebildkamera als effektiv und sinnvoll erwiesen. Die Thermographie ist ein modernes, berührungsfreies und zerstörungsfreies Prüfverfahren, um PV Module auf Schäden zu testen. Sowohl bei der Montage als auch im laufenden Betrieb wirken umfangreiche Einflüsse auf die Module, welche zu Defekten führen können, die mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen sind.
„Solaranlagen zur Stromerzeugung stellen ein sehr geringes Brandrisiko dar, aber dieses Risiko sollte von Anlagenbesitzern trotzdem ernst genommen werden. Gute Planung und Installation, sowie regelmäßige fachmännische Wartung, können die meisten Sicherheitsprobleme verhindern und gleichzeitig einen verlässlichen Betrieb der Anlage über Jahrzehnte sicherstellen. So lauten die wichtigsten Ergebnisse eines auf dreieinhalb Jahre angelegten Forschungsprojektes zur Bewertung von Brandrisiken in Photovoltaik-Anlagen, das unter Federführung von TÜV Rheinland und Fraunhofer ISE durchgeführt wurde.“ Quelle: TÜV Rheinland
Autor und Foto: Gutachter- und Ingenieurbüro AE
