Das Photovoltaik-Institut Berlin (PI Berlin) hat einen neuen LED-Flasher entwickelt, mit dem Installateure auf Fehlersuche ins Feld gehen können. Es vermisst die Leistung von Solarmodulen, ohne dass diese vorher demontiert werden müssen – und zwar in Laborqualität.
Bisher überprüften die Handwerker die Module, indem sie mit einem mobilen Labor zum Solarpark gefahren sind, dort Module ausgebaut und in diesem Laborwagen vermessen haben. Das kostet viel Zeit und damit viel Geld. Außerdem könne dabei das Modul weiter beschädigt werden, weiß Paul Grunow, Vorstand des PI Berlin. „Wir arbeiten deshalb lieber mit einem Triple A LED-Flasher“, erklärt er. „Er wird im Feld auf den Modultisch gesetzt, eine Demontage der Module ist also nicht nötig und die Leistungsmessung geht schneller und preisgünstiger.“
Die Sonne realitätsgetreu nachbilden
Nachdem der Monteur den Flasher über dem Modul platziert hat, drückt er den Auslöser. Eine Reihe von LED-Lampen leuchten auf und simulieren das Sonnenlicht. Der Flasher ist bei der Imitation der Sonnenlichts so realitätsgetreu, dass die Leistung der Module extrem genau untersucht werden kann, betont Grunow. Er simuliert dabei die Standard-Testbedingungen (STC), die es überhaupt ermöglichen, ein Modul auf seine Leistung hin zu beurteilen. Schließlich weiß der Betriebsführer, der die Module vermisst, nur, ob es seine ursprüngliche Leistung auch wirklich erreicht, wenn das Licht mit einem vordefinierten Spektrum und einer Intensität von 1.000 Watt pro Quadratmeter durch 1,5 Luftmasseneinheiten auf die Zellen trifft. Zusätzlich liegt die vordefinierte Modultemperatur noch bei 25 Grad Celsius. Abweichende Temperaturen kann man aber über den Temperaturkoeffizienten des Moduls extrapolieren.
Module miteinander vergleichen
Auf diese Weise kann der Prüfer mit dem kleinen und leichten LED-Flasher die Spannung und die Stromstärke und damit die Leistung des Moduls unabhängig von der Tageszeit und der Witterung messen. „Wenn wir das Kraftwerk nachts untersuchen, hat das für den Betreiber den Vorteil, dass die Anlage keinerlei Ausfallzeiten hat“, erklärt Paul Grunow. Über die Einhaltung der STC kann der Betriebsführer dann beurteilen, ob das Modul seine ursprüngliche Leistung abzüglich der Leistungsdegradation, die über die Lebensdauer eines Solarpaneels normal sind, erbringt. Fällt die Leistung des Moduls signifikant zu niedrig aus, ist das ein eindeutiges Indiz für einen Fehler. In dem Falle kann der Prüfer mit Thermografie- und Elektrolumineszenzaufnahmen (EL) das konkrete Module weiter untersuchen und die Art des Fehlers genau feststellen.
Mobile EL-Aufnahmen für weitere Untersuchungen
Mit dem mobilen Elektrolumineszenzgerät von Suncyle mit Sitz im thürigischen Isseroda ist so etwas auch bei Tageslicht möglich. Dabei setzt der Prüfer das mobile Gerät direkt auf das betroffene Modul und dunkelt es damit ab. Denn EL-Aufnahmen sind nur möglich, wenn das Modul keinen Strom produziert. Im Gegenteil: Durch das Modul wird ein Fremdstrom aus dem benachbarten Modul geschickt, der es sozusagen zum leuchten bringt. Dabei nehmen die hochempfindlichen EL-Kameras dieses Leuchten auf. Defekte Stellen bleiben dunkel. Um EL-Aufnahmen auch bei Nacht machen zu können, hat Solartechnik Fladung ein Gerät entwickelt, mit dem ganze Modulreihen mit einem Rückstrom versorgt und damit die Paneele zum Leuchten gebracht werden. Mit speziellen Kameras, die auch Nachtaufnahmen ermöglichen, können die Aachener innerhalb kürzeser Zeit EL-Aufnahmen ganzer Soalranlagen machen.
Mobiler Flasher erfüllt die aktuellen Normen
Die Berliner haben den neuen LED-Flasher zusammen mit dem Hamburger Hightech-Unternehmen Wavelabs und Forschern der Züricher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) entwickelt. Die Flashertechnik kommt dabei von den Hamburger, die als eine der ersten LEDs statt Xenon-Lampen in solche Geräte eingesetzt haben, um das Sonnenlicht zu simulieren. Der neue LED-Flasher vom PI Berlin erfüllt Norm 60904-9, die aktuell für für Geräte zur „Standortcharakterisierung im Sonnensimulator“ gültig ist, betonen die Berliner. Sie erklären, der neue Flasher erfülle aber auch die künftigen, weit strengeren Normen, die derzeit in Ausarbeitung sind. (Sven Ullrich)
