Flugthermografie optimiert Erträge

Fehler an Photovoltaikanlagen entdecken steigert den Ertrag. Bereits kleinste Minderleistungen entdecken und beseitigen kann über die extrem lange Lebensdauer einer Photovoltaikanlage von 40 bis 60 Jahren enorme finanzielle Mehreinnahmen bedeuten. Defekte an Photovoltaikanlagen können vielfältig sein. Fehlfunktionen von Zellen (Wafern), Mikrorisse, defekte Bypassdioden, Hotspots, Verkabelungsfehler oder kleinste Temperaturunterschiede können ohne aufwendige Demontage schnell erkannt werden. Die Wärmebildkamera macht all das sichtbar, was das menschliche Auge nicht wahrnimmt. Die Überprüfung mit der Flugdrohne deckt versteckte Mängel im berührungslosen Verfahren auf.

 

Für unsere Video- und Thermografieflüge setzen wir auf modernste und hochwertigste Technik. Die hohe Rotorenanzahl sorgt für maximale Flugstabilität und in Kombination mit der modernsten Kameratechnik für wackelfreie und gestochen scharfe Bilder. Die hervorragende Laufruhe der Antriebe sorgt für perfektes Bildmaterial aus der Luft. Die verwendete Kamera wird während dem Flug über mehrere Getriebemotoren in Waage gehalten, um ein ruhiges Bild mit geradem Horizont zu erhalten.

 

Funktionsprinzip Thermographie

Die Thermographie ist ein modernes, berührungsfreies und zerstörungsfreies Prüfverfahren, um PV-Module auf Schäden zu testen. Im industriellen Umfeld werden Wärmebildkameras bereits in der Endkontrolle in einem genau festgelegten Testumfeld (Standard Test Conditions, STC) eingesetzt. Sowohl bei der Montage als auch im laufenden Betrieb wirken jedoch umfangreiche Einflüsse auf die Module, welche zu Defekten führen können, die visuell teils nicht identifizierbar sind. Die elektrische Überprüfung aller einzelnen Module ist dabei sehr aufwendig und kostenintensiv. Bei Dachanlagen ist es die schlechte Zugänglichkeit zur Anlage und bei großen Freiflächenanlagen die hohe Anzahl an Modulen, welche die elektrische Analyse schnell an ihre Grenzen bringt. Wir setzen deshalb die Thermographie im Außenbereich und bei laufender Anlage ein. Der Einsatz von Leitern, Hebebühnen oder Krankörbe beim Fotografieren kann in vielen Fällen aus technischer, wirtschaftlicher oder geographischer Sicht nicht sinnvoll sein.

Eine Flugdrohne bringt die Wärmebildkamera stets in die geeignete Position über das Modul und gewährleistet damit optimale Randbedingungen für eine aussagekräftige Fehlersuche. Mit den Wärmebildern können PV-Anlagen zuverlässig, schnell und effizient überprüft werden. Zudem erlaubt die geringe Distanz zum Modul die Fehlersuche bis in den Subzentimeterbereich. Die Flugdrohne ist damit in den meisten Fällen nicht nur die beste, sondern auch die effizienteste und oftmals die technisch einzige Methode zur Überprüfung von Photovoltaikmodulen.

 

Überprüfungsempfehlung:

– Regelmäßige jährliche Kontrolle

– Zusatzkontrolle bei Verdacht auf Minderleistung

 

Mögliche Fehlerarten:

– Überprüfung der richtigen Installation und Verkabelung

– Dedektion von Zell- und Glasbrüchen

– Aufzeigen von gefährlichen heißen Stellen (Hotspots)

– Überprüfung nach Unwetter oder nach Hagel

– Erkennen von Frostschäden

 

– Überprüfung von Leistungsfähigkeit und Verschleiß

Wussten Sie schon, dass Raben Steine auf PV-Anlagen werfen?

Die Vögel fühlen sich durch spiegelnde Glasflächen angegriffen.

Die meisten Anlagenbetreiber sprechen von guten Erträgen und geben sich zufrieden mit ihrem Solar-Kraftwerk.

Nachdem sie sich dann doch für eine intensive Kontrolle - zum Beispiel mittels Thermografie - entschieden hatten, kam meist die Ernüchterung.

In ihrer Entstehung lang zurückliegende Schadensbilder - welche mittels Wechselrichteraufzeichnung und Meldungen im Datenlogger selten lokalisierbar sind - hatten weitaus bessere Erträge verhindert.

 

1. Warum regelmäßige Kontrolle von PV-Anlagen

Eine Photovoltaikanlage muss perfekt funktionieren, damit sich die Investition amortisiert. 

Während die Überwachung der Anlage durch regelmäßige Aufzeichnung von Ergebnisdaten vom Wechselrichter oder mittels SolarLog Erträge über einen gewissen Zeitraum darstellt, ohne jegliche Auswertung über Minder- oder Mehrerträge, sind Fehler und Defekte mittels dieser Aufzeichnungen nicht eindeutig erkennbar.

Die PC-Überwachung zeigt nur Spannungsverhältnisse auf, aber die Spannung liegt auch an, wenn z.B. ein gefährlicher Hot Spot entstanden ist oder eine defekte Bypass-Diode vorliegt.

Diese frühzeitige Fehler-/Defekt-Erkennung und Lokalisierung bietet einzig die Thermografie.

 

2. Thermografie erkennt Wärmeunterschiede

Bei der thermografischen Untersuchung werden Infrarotbilder der zu untersuchenden Photovoltaik-Anlage erstellt und alle Fehler auf diese Weise aufgespürt.

Fehler in der Elektronik der Anlage führen dazu, dass lokal der elektrische Widerstand zunimmt und es somit zu einer (räumlich scharf abgetrennten) Aufheizung kommt.

Auf diese Weise lassen sich sowohl Risse in den Zellen, als auch fehlerhafte Lötstellen in den Modulen ermitteln. 

Auch ein Wassereintritt in undichte Module wird so entdeckt.

 

3. Ursachenfindung für verminderte Erträge einer Photovoltaik-Anlage mittels Thermografie

Fehler mit thermischer Wirkung (Wärmeunterschied) werden anhand der Thermografieuntersuchung lückenlos aufgedeckt und lokalisiert.

Defekte Bypass-Dioden und / oder gebrochene Lötstellen und daraus resultierend gefährliche HotSpots sind durch unterschiedliche Wärmequellen feststell- und durch entsprechende Computer-Programme in ihrer Temperatur exakt bestimmbar. 

Auch Marderverbiss kann zum Ausfall ganzer Generatorstränge führen.

Weitere mögliche Ursachen:

  • Blitzeinwirkung
  • Produktionsfehler der Module
  • Montagemängel

 

4. Thermografie ist nicht gleich Thermografie

Nicht jede Wärmebildkamera ist geeignet für die verlässliche Kontrolle von Photovoltaikanlagen eingesetzt zu werden.

Aufwendige Kamera-Technik mit voll radiometrischen Videosequenzen und speziell dazu entwickelten Computerprogrammen - mit welchen die in der Bildquelle aufgezeichneten Temperaturpunkte exakt berechnet werden - garantieren leistungsfähige Thermografieberichte.

Auch müssen die Voraussetzungen für den optimalen Einsatz gegeben sein. Hierzu zählt der ideale Aufnahmewinkel; der ideale Messabstand zum Objekt und natürlich eine optimale Sonneneinstrahlung von mindestens 600 Watt/m² zum Zeitpunkt der Aufnahmen.

Erste Versuche mit der Verwendung von Hubsteigern und Hubschraubern haben keine zufriedenstellende Ergebnisse geliefert.

Das Messergebnis wird anschließend durch einen Sachverständigen analysiert und in einen Bericht mit Handlungsempfehlung zusammengefasst.

 

5. Wann sollte eine thermografische Untersuchung durchgeführt werden?

Unmittelbar nach der Inbetriebnahme kann mit der Thermografie der einwandfreie Zustand der Photovoltaikanlage dokumentiert werden.

Dies liegt nicht nur im Interesse des Montagebetriebes, sondern auch dem des Kunden, der bei einem späteren Schadensfall den einwandfreien Zustand der Anlage gegenüber der Versicherung nachweisen kann.

Auch vor Ablauf der Garantiezeit empfiehlt sich eine Kontrolle der Photovoltaik-Anlage.

Darüber hinaus sollte eine Befliegung veranlasst werden, wenn ein Leistungsabfall vermutet wird.

Im Falle von größeren Anlagen und Freiflächen-Anlagen kann sich eine regelmäßige Routinekontrolle, ohne speziellen Anlass, durchaus rentieren, denn verminderte Leistung kann sich schnell zu Verlusten von mehreren tausend Euro im Jahr summieren.

 

6. Pflege Ihrer Photovoltaik-Anlage

Eine Reinigung mit Walzen- oder Kreiselbürsten verwirkt die Modulgarantie. Der Hersteller muss für gereinigte Module nicht mehr haften, was in der Gebrauchsanleitung nachzulesen ist.

Oft wird die Reinigung auf Grund Ertragssteigerung argumentiert. Dies ist jedoch nur notwendig, falls sich auf einem Stall eine Firstentlüftung befindet. 

Umwelteinflüsse wie Staub, Moos und Pollenflug, aber auch die Abluft von Industrieanlagen hinterlassen Verschmutzungen, welche in den allermeisten Fällen durch die Wettereignisse, wie Schlagregen, Graupel und Schneeabrutschung beseitigt werden. 

Eine Reinigung kann HotSpots nicht sichtbar machen und defekte Module nicht reparieren. Ob gereinigt werden muss oder nicht, kann mit Hilfe des Thermografieberichtes entschieden werden.

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