Wartung mittels Thermografie

Um Solaranlagen mit ihren Photovoltaikmodulen einfach, effizient und zielsicher zu Wartungszwecken zu überprüfen, eignet sich das Verfahren der Thermografie.   Die Thermografie ist ein Verfahren, welches Oberflächentemperaturen bildlich anhand von verschiedenen Farben darstellt. Jedes Material strahlt Wärme in einer verschiedenen Intensität im Infrarotspektrum aus. Durch eine Infrarotkamera wird diese Strahlung dann in das sichtbare Spektrum umgewandelt und durch ein Wärmebild ausgegeben.
Hier haben sich folgende Farbgebungen etabliert; je wärme, desto röter, je kälter, desto blauer.   Beschädigungen, wie etwa Dellen oder unscheinbare Haarrisse, bringen einen erhöhten elektrischen Widerstand mit sich, welche sich durch eine höhere thermische Energie äußern. Diese erscheinen dann in dem Wärmebild röter als die intakte Umgebung.

Zeitpunkt der Durchführung

Eine Analyse der eigenen Photovoltaikanlage lohnt sich eigentlich nur, wenn es stichhaltige Indizien einer Beschädigung gibt.
Dies kann auf der einen Seite ein bemerkbarer Leistungsabfall in den Leistungsprotokollen sein. Weiterhin ist es sinnvoll eine thermografische Überprüfung nach einem größeren Hagelniederschlag durchführen zu lassen, wenn einzelne größere Beschädigungen bemerkbar sind. Denn nahezu immer kommt es bei größeren Dellen oder Löchern zu mehreren umliegenden Haarrissen welche mit dem bloßen Auge nicht ersichtlich sind.

Ebenso ist es sinnvoll kurz vor Ende der Garantiezeit eine prophylaktische Prüfung im laufenden Betrieb durchzuführen, um etwaige Beschädigungen noch beim Hersteller geltend zu machen. Regelmäßige Überprüfungen lohnen sich erst aber einer großen Anlage, da hier der Preis pro Modul durch die hohe Stückzahl enorm verringert wird.
Bei privatbetriebener Solaranlagen zur Produktion des Eigenbedarfs liegen die Kosten bei circa 350 €. Wichtig ist hier auf sehr günstige Angebote zu verzichten, da die Qualität der Aufnahmen enorm leidet.

Sollte eine thermografische Überprüfung durchgeführt werden, ist es sinnvoll direkt auf die gesamte Verkabelung einmal abzuscannen. Defekte Kabel, Steckverbindungen und Anschlüsse weisen bei einer Beschädigung ebenso eine erhöhte Wärmesignatur auf und können dann direkt mit erfasst werden.

Ausrüstung und Fachwissen

Das Verfahren einer thermografischen Analyse ist in der Durchführung sehr einfach. Man fliegt mit einer Drohne, welche mit einer Wärmebildkamera ausgestattet ist, über die zu untersuchenden Flächen und nimmt diese auf. Danach werden die Bilder ausgewertet und die Beschädigungen geprüft, indem alle Unregelmäßigkeiten, gekennzeichnet durch rote Stellen, markiert werden.

Auch ist die erforderliche Ausstattung mittlerweile vermeintlich günstig zu erwerben. Discounter werben ständig mit kostengünstigen Angeboten mit verschiedenen Drohnen und Wärmebildkameras. Von einem Kauf dieser, um eine qualitativ hochwertige Analyse durchzuführen ist jedoch dringendst abzuraten.
Erstens muss bei stärkster Sonneneinstrahlung gefilmt werden, da hier am meisten Strom produziert wird, um einen größtmöglichen bildlichen Kontrast zu bilden. Um nicht von den diversen Reflexionen der Module selbst und der Umgebung eine Verfälschung der Daten zu bekommen, muss die Kamera mit hochwertigen Filtern ausgestattet werden sein.
Zweitens ist es einer Infrarotkamera nicht möglich durch Glas zu sehen, da die Strahlen an der Glasscheibe zurück reflektiert werden. Hier wird also lediglich die Erwärmung der darüberliegenden Glasscheibe gemessen, welches hochauflösenden Wärmebildkameras mit einer thermische Empfindlichkeit von mindestens einem Zehntelgrad seitens der Kamera bedarf.

Durch das leicht abgewandelte Verfahren der Rückstromthermografie können selbst bei sehr schlechtem Wetter oder bei vollkommener Dunkelheit qualitativ hochwertige Ergebnisse gewonnen werden. Bei diesem Verfahren werden in entgegengesetzter Richtung die Solarmodule mit Strom versorgt, welches die gleichen Wärmesignatur wie durch die Stromproduktion hervorruft. Allerdings muss hier mit höheren Kosten gerechnet werden.

Fehlererkenntnis

Mittels der Thermografie können sowohl Risse im Modul als auch Verschmutzung oder Beschädigungen an dem umgebenden Glaskörper identifiziert werden. Vorteilhaft an dieser Technologie ist der erkennbare Unterschied zwischen Herstellerfehlern und nutzungsbedingten Beschädigungen.

Es ist grundsätzlich nicht mit voller Sicherheit auf die Art und Herkunft einer Beschädigung zu schließen. Definitiv können einzelne defekte Module oder defekte Zellen lokalisiert werden, um dann im weitergehenden Vorgehen mit genaueren Methoden zu arbeiten.

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