Thermische Inspektionen von Solarmodulenmöglichkeiten

Inspektion von Solarmodulen mit Thermografie-Drohne


Die Thermografie ermöglicht die Erkennung von Defekten an Photovoltaikanlagen. Dabei werden die Solarmodule von einer Drohne aus in einer definierten Höhe überflogen. Lokale Defekte an den Solarmodulen führen zu einer Widerstandserhöhung und damit zu einer Wärmeentwicklung. Die Untersuchungen erfolgen im laufenden Betrieb. 

 

Effizienz und Kosteneinsparung

Die berührungslose Kontrolle mit Hilfe einer Drohne mit Wärmebildkamera ist eine schnelle und kostengünstige Methode. 

Vorteil: Kein Gerüst, keine Sicherheitseinrichtungen für Personenschutz, dadurch beachtliche Kosteneinsparungen

Regelmäßige Inspektionen

Es wird empfohlen, alle zwei Jahre eine thermografische Inspektion durchzuführen, um die optimale Leistung der PV-Anlagen zu gewährleisten und mögliche Schäden frühzeitig zu erkennen.

 


Gründe für die Durchführung einer Inspektion mit Hilfe einer Drohne


Lokale Verschattung
Module, die von Bäumen, Gebäuden oder anderen Objekten beschattet werden, erzeugen weniger Energie.



Panel-Kontamination
Die Effizienz der Module kann durch Staub, Vogelkot oder andere Ursachen beeinträchtigt werden.

Sahara Staub

Vegetation in der Nähe
Dichte Vegetation kann zu Beschattung oder Verschmutzung der Module führen.


Rissbildung in den Modulen
PV-Module können sowohl während des Transports als auch während der Installation beschädigt werden.


Wetterereignisse
Witterungseinflüsse wie Blitz, Hagel oder Wind können die Module beschädigen.


Verschiedene Anomalien bei PV Anlagen

 

Dioden Fehler der PV-Anlage:

Dioden sind dazu da bei Zelldefekt oder anderen kleineren Fehlern, den Strom weiterzuleiten und die Leistung des Moduls aufrecht zu erhalten. Bei defekten Dioden können Überlastung, Materialermüdung oder mechanische Schäden entstehen.



Zellschäden und Hotspots

Photovoltaik Thermografie – Zellrisse und Zellbrüche können zu inaktiven Zellbereichen und dadurch zu einer reduzierten Modulleistung führen. Hotspots führen zu starken thermischen Belastungen des Moduls, wodurch Ausfälle oder sogar Brandgefahr entstehen. Leistungsverluste bis zu 10% sind die Regel.

 

Zell-Anomalien

Bei vielen Photovoltaikanlagen verringert sich im Laufe der Zeit die ursprünglich installierte Leistung und damit auch der Energieertrag. Einzelne Zellen fallen aus, wichtige Komponenten wie Wechselrichter arbeiten mit geringerem Wirkungsgrad. Die Folgen sind neben der Ertragsminderung die Erwärmung oder Überhitzung von Fehlerstellen durch parasitäre Ströme, die zu weiteren Schäden bis hin zu Bränden führen können.

Quelle Sörens Brandes

Thermisch auffällige Zellen auf dem Wärmebild, einige Solarmodule im Leerlauf


Defekte Zellenstränge

Defekte Zellenstränge in PV-Anlagen können verschiedene Ursachen haben und zu erheblichen Leistungsverlusten 30 bis 60 % pro Modul führen. Hier sind einige häufige Ursachen und wie man sie erkennen und beheben kann:

Kurzgeschlossene Bypassdioden:
Erkennung: Ein Drittel des Moduls zeigt eine deutlich niedrigere Spannung oder ist im Thermografie-Bild wärmer als der Rest.

Defekte Lötstellen oder Zellverbinder:
Erkennung: Spannungsdifferenzen zwischen den Modulen oder sichtbare Schäden an den Verbindungen.

Mikrorisse in den Zellen:
Erkennung: Leistungseinbußen und Hot Spots im Thermografie-Bild.

Regelmäßige Inspektionen und Wartungen, einschließlich Thermografie-Untersuchungen, sind entscheidend, um solche Defekte frühzeitig zu erkennen und zu beheben.


Verschattung und Verschmutzung der PV Module


Quelle Sörens Brandes

Im Bild oben kann man gut erkennen, wie sich Verschattungen auf das Wärmebild auswirken, hier war ein Kamin die Ursache. Durch die Verschattung heizen sich die einzelnen Solarzellen auf, die umliegenden, nicht verschatteten Zellen können die Energie ableiten, die verschatteten Zellen nicht. Vereinfacht gesagt erhöht sich dadurch der Widerstand der einzelnen Zellen und es entsteht Wärme. So kann man im Wärmebild deutlich thermisch auffällige Zellen erkennen. Regelmäßige Dauerbeschattung einzelner PV-Zellen führt leider oft auch zu dauerhaften Schäden!
Auch Verschmutzungen, wie Staub,Blätter, Vogelkot oder Schnee können die Module verschatten.


Bild Unten, ist ein sehr gutes Beispiel dafür, wie wichtig die regelmäßige Wartung und Reinigung von PV-Anlagen ist. Verschmutzungen wie Flechten oder Pilze können die Effizienz erheblich beeinträchtigen und sogar zu dauerhaften Schäden führen, wenn sie nicht rechtzeitig entfernt werden