Thermografie an Photovoltaik-Anlagen

Viele Photovoltaik - Anlagen sind fehlerhaft und verbrauchen selbst wieder den erzeugten Strom, als diesen wie gewünscht ins Netz oder den Speicher einzuspeisen. Die Rentabilität der gesamten PV - Anlage wird somit eingeschränkt. Mit Anlagenüberwachungssystemen können - wenn überhaupt - nur Fehler bzw. Verluste über 1000 W entdeckt werden. Mit der Thermografie hingegen, kann man sehr einfach und schnell auch größere PV - Anlagen auf kleinste Leistungsverluste überprüfen. Auch kleinere Fehler können bei einer entsprechenden Vielzahl zu hohen Ertragsverlusten der gesamten PV - Anlage führen.

Beispiel: Eine ausgefallene bzw. defekte Zelle eines Modules (Generator) erwärmt sich stark und vernichtet bis zu 33 % der Energie des gesamten Modules, welche die intakten Zellen erzeugen.

Abgeschaltete Module oder ganze Strings lassen sich im Wärmebild deutlich von den Modulen, die Strom liefern, unterscheiden. Oft wurden Module nicht oder falsch angeschlossen. Auch bei einem defekten Wechselrichter können ganze Strings ausfallen, was sehr lange unentdeckt bleiben kann. Mit einer thermografischen Untersuchung der Module kommt man sehr schnell und einfach solchen Fehlerquellen auf die Spur. Defekte oder kurzgeschlossene Zellen erwärmen sich übermäßig und verbrauchen dadurch wieder den erzeugten Strom. Oft können sehr hohe Temperaturen erreicht werden, was im schlimmsten Fall zum Brand führen kann.

Chronologische Fallsammlung PV-Solarbrände von Dipl.-Ing. Konrad Fischer † 

 

defekte Zellen an einem PV-Modul

Sehr häufig gibt es an PV-Anlagen defekte Zellen, die zu Stromverbrauchern geworden sind und den Strom - den die intakten Zellen erzeugen - wieder verbrauchen

Defekte oder wirkungslose PV-Module sind mit bloßem Auge fast nie erkennbar. Mit der Thermografie kann man kleinste Fehlerquellen sofort berührunslos entdecken.

Beispiel: Bei einem Modul mit einem Wirkungsgrad von 15 % werden 15 % Sonnenenergie in Elektroenergie umgewandelt. 85 % dienen zur Erwärmung des Moduls. Das heißt, dass Module, die keine Energie ins Netz abgeben, ca. 5 K wärmer sind als die wirkenden Module. Solche Ausfälle sind mit der Wärmebildkamera sehr leicht und ohne großen Aufwand zu entlarven.

Eine Photovoltaik - Anlage sollte daher regelmäßig auf ihre ordnungsgemäße Funktion mit Thermografie überprüft werden, da es sonst zu großen Ertragsverlusten oder sogar zu Bränden kommen kann. Bleiben defekte Module über längere Zeit unentdeckt, gerät schnell die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage in Gefahr.