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Prüfen von Photovoltaikanlagen

 Fehler an PV-Modulen mit Thermografie erkennen

Durch thermografische Untersuchungen an Photovoltaikanlagen lassen sich schnell die Anlagenfehler sichtbar machen. Defekte durch mechanische oder thermische Belastungen, die beim Transport, der Montage oder im Betrieb hervorgerufen werden, können zum Leistungsabfall oder Ausfall von Modulen führen.

Dabei spielt die Anlagenart und -größe keine Rolle für uns. Eine Überprüfung Ihrer Photovoltaikanlage ist in jedem Fall sinnvoll. Egal ob es sich um eine PV-Dachanlage, einen dem Sonnenstand nachgeführten PV-Mover, oder um eine Solar-Freifächenanlage handelt.

Screening einer Photovoltaik-Dachanlage auf einem Flachdach thermografische Untersuchung an einem dem Sonnenstand nachgeführten Photovoltaik-MoverÜbersichtsaufnahmen vermitteln einen ersten Eindruck dieser Photovoltaik-Freiflächenanlage

Die Thermografie bietet die einzigartige Möglichkeit, Anlagenfehler im laufenden Betrieb aufzuspüren. Dazu ist kein anderes Messverfahren in der Lage. Kleinere Anlagenfehler mit wenigen Watt Leistungsabfall, wie die in den nachfolgenden Abbildungen dargestellte sehr stark erwärmte Zelle, sind mit der Wärmebildkamera schnell zu detektieren. Bei dem abgebildeten Glas-Folie-Modul, besteht auf Grund der hohen Temperaturen langfristig die Gefahr der Zerstörung des Einbettmaterials und der Rückseitenfolie. Eine Mehrzahl dieser Fehler auf der Modulebene, können bereits zu erheblichen Anlagenverlusten führen, die Anlage weiterhin kontinuierlich schädigen und zu einer schleichend zunehmenden Ertragsminderung beitragen. Vorhandene Anlagenüberwachungssysteme sind leider nur in der Lage, Defekte in der Anlage von etwa 1000 Watt aufzuzeigen.

Modul einer Photovoltaikanlage aus der Sicht des BetreibersModul aus der Sicht der Thermografiekamera (starke Temperaturerhöhung sorgt für Handlungsbedarf)Orientierungshilfe durch Darstellung einer defekten Zelle im Sichtbild

Überprüfungen an Dünnschichtmodulen benötigen optimalere Rahmenbedingungen wie sie für die Untersuchung von kristallinen Modulen erforderlich sind. Das unten vorgestellte Beispiel zeigt eine Wärmebildaufnahme einer Aufdachanlage mit einem Modulfehler an einem Dünnschichtmodul vom Typ First Solar FS 275. Eine Temperaturerhöhung in Folge von einem Glasbruch ist gut sichtbar. Der Schaden wurde wahrscheinlich bei der kürzlich durchgeführten Reinigung der Anlage verursacht. Im unteren Bereich eine weitere thermische Auffälligkeit durch nicht beseitigte Restverschmutzung. Vogelkot kann ebenfalls als Hotspot wahrgenommen werden. Die Emissionsgraderhöhung bei Verunreinigungen führt oft zu falschen Interpretationen von vermeintlichen Anlagenfehlern. Aus diesem Grund ist die Aufnahme eines Sichtbildes für die spätere Auswertung sehr wichtig.

fehlerhaftes Dünnschichtmodul First Solar FS 275 Dünnschichtmodule FS 275

Bei nur 1% Leistungsverlust auf Grund unerkannter Anlagenfehler und einer Einspeisevergütung ab 01.01.2012 von ca. 24 ct/kWh, werden bei 1000 kWh/kW mittlerem jährlichen Ertrag an einer Photovoltaikanlage mit 3 kWp Leistung, innerhalb von 20 Jahren über 140 Euro finanzille Verluste verzeichnet. Eine 10 kWp Anlage die im Jahr 2011 vor dem 31.12.2011 errichtet wurde (28,77 ct/kWh), erwirtschaftet im selben Zeitraum, bei einer unerkannten Anlagenfehlerquote von ebenfalls nur 1%, bereits über 560 Euro finanzielle Verluste. In Verbindung mit der Sonderregelung zum Eigenverbrauch steigen die Verluste dabei noch weiter an.

Qualitätsprüfung von PhotovoltaikanlagenRückseitige Überprüfung von Photovoltaikanlagen Aufnahme entstand bei 15°C Außentemperatur (Hintergrundtemperatur -40°C) und ca. 920 W/m² EinstrahlungsleistungHot-Spots an aufgeständerter Photovoltaikanlage findenPrüfung einer Photovoltaikfassade (CIS-Dünnschichtmodule)Auffälligkeiten an CIS Modulen aufspüren

Hier einige Punkte zur Motivation für Sie als Eigentümer einer Photovoltaikanlage:

  • Optimierung der Ausbeute bei abnehmender Einspeisevergütung
  • Erkennen von Gewährleitungsanprüchen
  • Erkennen sicherheitsrelevanter Fehler und Verhütung von Brandgefahren
  • Erkennen und Erhalten der Rentabilität im laufenden Betrieb

Hier einige Punkte zur Motivation für Sie als Errichter einer Photvoltaikanlage:

  • Eine Abnahmemessung nach Errichtung dokumentiert die einwandfreie Leistung der Module bei der Fertigstellung
  • Vertrauensaufbau gegenüber dem Kunden durch Übergabe eines neutralen Gutachtens zur Inbetriebnahme
  • Verhinderung hoher Kosten durch Gewährleistungsansprüche

Verfügen Sie über eine Referenzaufnahme nach der Inbetriebnahme Ihrer Photovoltaikanlage? Diese läßt einen Vergleich zum Ausgangszustand der Module, in Bezug auf Schadensbilder, auch nach langjähriger Laufzeit und normaler Degradierung zu. Ein Effizienzvergleich, in Verbindung mit den abgelesenen Daten anhand von Sonnenstunden, wirft viele Fragen auf! Handelt es sich bei den teilweise geringen abgelesenen Ertragsdaten um die maximal mögliche "Ernte" der Einstahlungsleistung, oder ist vielleicht doch ein Anlagenfehler im Spiel? Kann evtl. die Anlagenleistung weiter optimiert werden, weil die prognostizierte Leistung trotz Anlagenfehler erreicht wird?

TTB Thermografie © Thomas Balzus | Alle Rechte vorbehalten.

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