Qualitätssitzung mit Sitzungsleitung und vier Experten zur Prüfung von PV-Modulen und Anlagen
VDE Renewables
07.07.2022 Symposium

PV-Module und Systeme im Qualitätscheck - neue Mess- und Prüfverfahren

Auf dem jährlichen PV-Branchentreffen, dem 37. PV Symposium in Freiburg kamen 300 Akteure, 80 Referenten und 150 Unternehmen zusammen, um neue Herausforderungen in der PV-Systemtechnik zu diskutieren, Möglichkeiten zum weiteren Ausbau der Photovoltaik zu erörtern sowie Speicher, Mobilität, Wärme, Netzstabilität, Versorgungsicherheit und vieles mehr in der Gesamtheit zu betrachten.

Kontakt
Ulrike Jahn

Die VDE Renewables GmbH, selbst unabhängiger Anbieter für die Prüfung und Zertifizierung von PV-Modulen und Kraftwerken, hatte in Person von Tagungsbeirätin Ulrike Jahn die Leitung der Qualitätssitzung am 23. Juni inne, in der neuartige Messverfahren und Prüfungen zur Qualitätssicherung von PV-Modulen und Systemen vorgestellt wurden.

Vier ausgewiesene Experten referierten über die Kalibrierung von Referenzsolarmodulen unter natürlicher Sonnenstrahlung, über die Defektcharakterisierung von Halbzellen-Modulen mittels lichtinduzierter Elektrolumineszenz, über eine neue Bild-basierte Methode zur Detektion von Verschmutzungen im Feld sowie über einen intelligenten Ansatz zur Lokalisierung von Isolationsfehlern im laufenden Betrieb von PV-Anlagen.

Dr. Stefan Winter von der PTB in Braunschweig stellte ein neuartiges Messverfahren zur Kalibrierung von Solarmodulen mit einer sehr hohen Genauigkeit vor, das die direkte natürliche Sonnenstrahlung nutzt. Dazu wurde ein Solarmodultubus mit einem Gewicht von 7 Tonnen entwickelt und aufgebaut, der zwei Solarmodule der Größe 2,5 x 2,5 m² aufnehmen und ab Mitte 2022 vermessen kann. Diese Messapparatur wird neue Standards setzen und eine Solarmodulkalibrierung mit einer Genauigkeit von 0,85% ermöglichen.

Dr. Marc Köntges, ISFH, stellte eine neue Methode zur bildbasierten Outdoor- Charakterisierung für die Fehleranalyse von Photovoltaik-Modulen vor. Diese neue Analysemethode wird als lichtinduzierte Elektrolumineszenz (LIEL) bezeichnet und ermöglicht die Messung von EL-Bildern, indem nur eine Hälfte einer Solarzelle beleuchtet und das EL-Signal der anderen, im Dunkeln liegenden Hälfte gemessen wird. In seinem Vortrag schlug Dr. Köntges vor, das derzeitige Standard-Verschaltungsschema von PV-Modulen mit einer Serien-Parallelverschaltung von Halbzellen für die Durchführung von LIEL-Messungen zu verwenden. In diesem Fall kann eine Hälfte des Moduls beleuchtet werden und zur Stromerzeugung verwendet werden. Der Strom fließt in die andere, intern parallel geschaltete Modulhälfte, die elektroluminesziert. Die Methode hat das Potenzial, hochauflösende Bilder in der Nähe des Arbeitspunkts des PV-Moduls zu ermöglichen. Die LIEL-Methode erfordert keine elektrische Neuverdrahtung. Dies ermöglicht perspektivisch vollautomatische Prüfsysteme für PV-Module.

Peter Winkel, DLR in Almeria, präsentierte eine innovative Methode, mit der die Verschmutzung von PV-Modulen in Zell-Auflösung bestimmt werden kann. Dieses Verfahren verwendet mit Flugdrohnen aufgenommenen RGB Fotos der PV-Module unter klarem Himmel. Die Helligkeit der auszuwertenden Zellen wird unter Beachtung der Einstrahlungs- und Aufnahmegeometrie in den Transmissionsverlust übersetzt. Dabei wird eine Kalibrierung mit Fotos eines sauberen PV-Modules und eines verschmutzten Modules mit bekanntem Verschmutzungsgrad verwendet. Diese Messmethode wurde verifiziert und bietet das Potenzial, zukünftig in großen PV-Parks angewandt zu werden.

Tilo Püschel, Bender GmbH in Grünberg, stellte ein neues Messverfahren zur Fehlersuche im laufenden Betrieb von PV-Anlagen vor. Isolationsüberwachungsgeräte der Firma Bender erkennen frühzeitig kapazitive (Ce) und resistive (Rf) Veränderungen in der PV-Anlage. Bei kritischen Isolationswerten Rf wird automatisch ein Prüfstrom generiert und lokalisiert mittels der ISOSCAN®-Technologie den betreffenden PV-Strang. Die Fehlerdetektion erfolgt entweder über fest verbaute Sensoren oder alternativ über Messzangen. Ein automatisiertes Messverfahren zur Fehlersuche und Fehlerlokalisierung kann zur Verbesserung beitragen und die Verfügbarkeit der PV-Anlage erhöhen. Die Anforderungen an eine hohe Verfügbarkeit und somit eine sichere und schnelle Lokalisierung von Isolationsfehlern muss daher bereits Gegenstand einer vollumfänglichen Planung einer PV-Anlage sein.

Um noch mehr über die Ergebnisse aus dieser Sitzung zu erfahren oder bei Fragen zu unseren PV-Leistungen, wenden Sie sich bitte an unsere Expertin Ulrike Jahn.