15.11.2013

Welche Fehler an Photovoltaikmodulen sind gravierend?

Produktionsmängel, Handling- oder Installationsfehler, mangelhafte Wartung im Betrieb: Die Ursachen für Schäden von Photovoltaik-Modulen sind so vielfältig wie ihre Ausprägungen. Gleichzeitig schreitet die Technik in der Prüfung und Schadenanalyse weiter voran – Untersuchungen sind immer präziser möglich. Doch welche Auswirkungen haben beispielsweise Mikrorisse oder Schneckenspuren, verkratztes Frontglas, Schwächen an den Laminierungen oder fehlerhafte Rückseitenfolien tatsächlich auf die Lebensdauer und Leistung der Module?

Ist jeder feststellbare Fehler auch gravierend? Lassen sich einzelne Fehlergruppen typisieren und hinsichtlich ihrer direkten und langfristigen Auswirkungen bewerten? Ein Konsortium renommierter Unternehmen und Wissenschaftsinstitute geht in den kommenden Jahren der Frage nach, welche Langzeitwirkungen typische Schädigungen an Photovoltaik-Modulen auf die Funktion und Leistung der Module haben.

Das vom Bundesumweltministerium geförderte Projekt „Evaluationsforschung zur Qualitätssicherung und -bewertung von Photovoltaik-Modulen im Solarpark“ – kurz „PVScan“ – wird mit Beteiligung von Sunnyside UpP, der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen sowie von TÜV Rheinland, ISC Konstanz und Solar-Fabrik durchgeführt. Untersucht werden das Auftreten und die Entwicklung von Schäden sowohl an Aufdach- als auch an Freilandanlagen über eine Zeitdauer von mehreren Jahren.

Ziel von „PVScan“ ist es, praxisnah festzustellen, welche typischen Fehler und Schäden an Photovoltaik-Modulen hinsichtlich Leistung oder Funktionalität wirklich relevant sind und welche mit großer Wahrscheinlichkeit zu tolerieren sind. Konkret werden von den Forschern deshalb Solarmodule direkt vom Hersteller, nach Anlieferung auf der Baustelle und ebenso nach erfolgter Installation mit den üblichen Analyseverfahren auf Schäden hin untersucht. Anschließend werden diese Solarmodule im Feld über Jahre beobachtet, um Veränderungen und Auswirkungen der gefundenen Fehler genau feststellen zu können. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens sollen letztlich dazu dienen, bestehende Prüf- und Produktstandards weiter zu entwickeln sowie neue Normen anzuregen, beispielsweise hinsichtlich Anforderungen an den Transport und die Handhabung der Module in der Bauphase.eines Photovoltaik-Projektes.

Über das Monitoring der Schäden im Feld hinaus werden von den Projektpartnern Laborversuche und Simulationen durchgeführt, um eine umfassende Bewertung der jeweiligen Fehler möglich zu machen. Hierbei können die Fachleute auch auf langjährige Erfahrungswerte von TÜV Rheinland aus Laboruntersuchungen im Rahmen der gängigen Bauart- und Sicherheitsqualifizierungen von Photovoltaik-Modulen zurückgreifen. Eine Nachbildung von Fehlerbildern mittels Simulationsmodellen nimmt federführend das ISC Konstanz vor. Die RWTH Aachen entwickelt einerseits Modelle zur Auswertung des langfristigen Monitorings und andererseits Verfahren zur Leistungs- und Qualitätsüberwachung von Photovoltaik-Anlagen. Sunnyside UpP steuert im Forschungsprojekt insbesondere die Evaluation der Installationsqualität von Anlagen bei. Auch die Projektkoordination liegt bei Sunnyside upP.

Das Forschungsprojekt „PVScan“ hat eine Laufzeit bis Ende 2017 und wird mit Geldern des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit gefördert.