Welche Fragen stellen Sie sich als Betreiber einer Solaranlage?

Funktioniert meine Anlage ordnungsgemäß?

Bin ich mit dem Ertrag der Solaranlage zufrieden?

Zur Planung Ihrer Anlage erhielten sie eine Ertrags-Prognose. Mit der Jahresabrechnung stellen sie fest, dass die prognostizierten Erträge  nicht erwirtschaftet wurden. Die Ertrags-Prognose berücksichtigt durchschnittliche Sonnenscheinstunden. Eine plausible Erklärung für die Mindererträge liefert das Wetter nicht.

Wie vermeide ich Minderertrag ?

Sie möchten einen teilweisen Ertragsausfall detektieren (feststellen) oder einen Komplettausfall ihrer Solaranlage vorbeugen.
Eine Solaranlage ist ein komplexes System. Elektrotechnische, mechanische und brandschutztechnische Aspekte sind zu berücksichtigen.
Kleine Defekte, zu Beginn mit bloßem Auge nicht festzustellen, sind die Ursache für die Ausbreitung im gesamten System und können zum Ausfall von Teilen der Anlage oder bei Überhitzung zum Komplettausfall führen.

Was ist zu tun?

Auch bei einem normgerechten Aufbau ihrer Anlage: Eine regelmäßige Diagnose von Fehlern – in der Regel einmal jährlich vom zertifizierten Fachmann – ist erforderlich.

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solar-diagnose.com

Fehlerquellen

Glasbruch

Das Deckglas ist gesprungen und es dringt Feuchtigkeit ein. Der Ausfall des Wechselrichters ist vorprogrammiert.

Isolationsschäden

Die Isolation an Modulen, Kabeln, Steckverbindern und Installationseinrichtungen ist geschädigt. Es kann zum Körper-, Erd- oder Kurzschluss kommen und dem damit unerwünschten Stromfluss.

Feuchtigkeitsschäden

Kondenswasser bildet sich in Anschlussdosen und Installationseinrichtungen. Es fließen Kriechströme und es kommt zur Korrosion von Bauteilen.

Microcracks und Hot Spots

Microcracks sind unsichtbare Risse in den Zellen. Diese Zellen werden zum Stromverbraucher und können die zugeordnete Bypassdiode durchschalten.
In diesen Zellen können sich Hot Spots bilden, die das Verkapselungsmaterial schädigen.

Thermische Überlastung

Kontaktprobleme an elektrischen Leitern führen mit der Zeit zum Ausfall einzelner Strings oder einer ganzen Anlage.

Befestigung der PV-Anlage

Die mechanische Befestigung der PV-Anlage am Dach – dachparallel oder aufgeständert-kann die Ursache für ein undichtes Dach sein. Die Art und Ausführung der Befestigung entscheidet auch über die Langlebigkeit der gesamten Anlage.

Hagelschaden

Da die Hagelkörner unterschiedliche Größen haben, kann es je nach Größe der Hagelkörner zu Microcracks – also Rissen in den Zellen kommen. Optisch ist dieser Schaden nicht sichtbar.

PID

PID – Potenzialinduzierte Degradation ist die künstliche Alterung von kristallinen Silizium-Zellen im Zusammenhang mit dem Betrieb von trafolosen Wechselrichtern. Dieser Effekt ist mit Leistungsverlusten verbunden und kann den letzten Modulen eines Strings zum Minuspol festgestellt werden.

Die dargestellten Fehlerquellen stellen nur eine Auswahl dar.

Beispiele

Thermische Überlastung

Diagnose eines beginnenden Ausfalls der Anschlussdose eines PV-Moduls mit Hilfe eines Thermogramms

Zu hohe thermische Verlustleistung in den Sicherungskästen führt hier zum Schmelzen von Kunststoffabdeckungen und zum Teilausfall der Schmelzsicherungen.

Befestigung der Anlage

Linkes Bild: Der Dachhaken liegt auf dem Ziegel auf. Die Anlage ist nicht normgerecht befestigt.
Rechtes Bild: Der Dachhaken hat genügend Luft. Die normgerechte Befestigung der Dachhaken gewährleistet ein dichtes Dach und beugt dem Bruch von Dachziegeln vor.

Schäden an Installationen

Kondenswasserbildung mit Korrosion als Folgeschaden

Hot Spots

Mit 125 °C verändert sich die Zellfarbe bei einem Hot Spot.

Microcracks

Kleine Risse – s.g. Microcracks – kann man mit bloßem Auge nicht erkennen. Microcracks führen zwangsläufig zum kompletten Modulausfall. Mit Hilfe von Thermogrammen kann man betroffene Module sofort identifizieren.
links: Die Voderseite
rechts: Die Rückseite

Glasbruch im Modul

Mit bloßem Auge lässt sich ein Glasbruch im Modul kaum erkennen.
Zur erfolgreichen Fehler-Diagnose wird ein Thermogramm erstellt.

  • Thermische Überlastung

    Thermische Überlastung

  • Befestigung der Anlage

    Befestigung der Anlage

  • Schäden an Installationen

    Schäden an Installationen

  • Hot Spots

    Hot Spots

  • Microcracks

    Microcracks

  • Glasbruch im Modul

    Glasbruch im Modul

Folgeschäden

Ausfälle durch Überhitzung, durch thermische Überlastung oder Überspannung bis zur Brandgefahr für angrenzende Medien. Ein oft unterschätztes Problem ist die Bildung eines Lichtbogens an der DC-Verkabelung oder an dem PV-Modul. In den Modulsträngen kann eine Gleichspannung bis 1000 V entstehen.

Folgeschäden für den Menschen bei Berührung

Der Stromfluss durch den menschlichen Körper ist gefährlich. Dazu kann es durch Berührung z.B. mit der Hand von blanken Teilen wegen fehlender Isolation kommen. Wird die Hand entfernt, kommt es zu einem Lichtbogen. Durch hohe Temperaturen kommt es zu schweren Verbrennungen und durch elektrolytische Effekte zu Organschäden. Ein Verlöschen des Lichtbogens erfolgt erst bei der Vergrößerung der Lichtbogenstrecke.

Unsere Methoden und Werkzeuge

Kennlinienmessung

Soll der Fehlers oder die Leistung eines Moduls oder eines Strings ermittelt werden so ist die Kennlinienmessung ein wirksames und exakteres Verfahren um die Leistungsfähigkeit einer PV-Anlage zu ermitteln. Die gemessenen Werte werden unter Berücksichtigung der Einstrahlung, Temperatur und Neigungswinkel  auf STC-Werte der Module umgerechnet.

Kontaktlose Strommessung

Der Sensor wird über die Busbars der Module bewegt, damit kann der Stromfluss in den einzelnen Substrings akustisch und visuell ermittelt werden. Dieses Verfahren kann bei geringen Einstrahlungsverhältnissen und Bewölkung eingesetzt werden und ist eine Alternative zur Thermografie, da man schon Ströme ab 1,0 A detektieren kann.

Thermografie

Mit einer Wärmebildkamera 640×480 Pixel und einer Realbildkamera kann in Echtzeit ein Schnappschuss oder Video der Photovoltaik-Anlage aufgenommen werden. Der Träger für das  Kamerasystem kann ein Multikopter oder ein Hochstativ sein. Die Durchführung und Dokumentation lehnt sich an die VATh-Richtlinie Elektrothermografie an. Die Verwendung ist an die Bewölkung und die Einstrahlungsleistung gebunden und damit wetterabhängig.

  • Kennlinienmessung

    Kennlinienmessung

  • Kontaktlose Strommessung

    Kontaktlose Strommessung

  • Thermografie

    Thermografie

Unsere Leistungen

Plausibilitätsprüfung der Solarerträge

Fehlerüberprüfung und Fehlerortung an der Solaranlage

Optimierung der Solaranlage

Erstellung von Gutachten (TÜV Perscerf)

jährliche Revision der Solaranlage

Studien zur Revitalisierung der Solaranlage

 

Solar Diagnose – ein Service des Ingenieur-Büro Maus

Die ersten Planungen für regenerative Energieanlagen begannen 1993. Standen zuerst Windkraftanlagen im Fokus, kamen 2004 Photovoltaikanlagen dazu. Die Ausbildung als Elektroingenieur und Schlosser bildete eine gute Grundlage für die Planung, den Betrieb und die Wartung von regenerativen Energieanlagen. Langjährige Erfahrungen als Betreiber von Wind-und Photovoltaikanlagen führen zu einem komplexen Verständnis für eine Fehleranalyse, welches mit einer TÜV-Zertifizierung als „Sachverständiger für Photovoltaik“ anerkannt ist.

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Datenschutz

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Grundlegendes

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