Thermische Inspektionen von Solarmodulen

Effiziente und sichere Inspektion von Solaranlagen mit Drohnentechnologie

Die Drohnenaufnahme zeigt eine optimal ausgerichtete und leistungsfähige Anlage im perfekten Zustand.

Normale Aufnahme
Thermalaufnahme

Die Aufnahmen wurden auf der schattigen, sonnenabgewandten Seite des Gebäudes gemacht, also ohne direkte Sonneneinstrahlung. Dennoch sind deutlich Hotspots im Schattenbereich des Kamins erkennbar.

Schattenwurf Kamin Normal-Aufnahme
Schattenwurf Kamin Thermal-Aufnahme

Inspektion von Solarmodulen mit einer Thermografie-Drohne:
Die Thermografie hilft, Defekte in Photovoltaikanlagen zu erkennen. Eine Drohne fliegt die Solarmodule in einer bestimmten Höhe ab und zeigt im Betrieb lokale Erwärmungen. Diese entstehen durch Defekte, die den Widerstand erhöhen.


Leistungsverluste durch lokale Verschattung: Beschattete Solarmodule erzeugen weniger Energie.


Bild 1.

Bild 1. Normale Aufnahme:
Auf einer herkömmlichen Aufnahme ist die Verschattung durch den Kamin oft nur visuell erkennbar. Die Auswirkungen auf die Energieproduktion lassen sich jedoch schwer einschätzen, da keine genauen Daten über die betroffenen Module vorliegen.

Bild 2. Verschattung einer PV-Anlage durch einen Kamin Normale-Aufnahme

Bild 2. Thermografie-Drohnenaufnahme:
Mit einer Thermografie-Drohne wird die Verschattung präzise sichtbar gemacht. Die Wärmebildaufnahme zeigt deutlich die betroffenen Module, die durch die Verschattung eine erhöhte Temperatur aufweisen. Dies ermöglicht eine genaue Analyse der Energieverluste und hilft, gezielte Maßnahmen zur Optimierung der Anlage zu ergreifen.



Panel-Kontamination: Staub, Vogelkot und andere Verschmutzungen können die Effizienz der Solarmodule erheblich mindern.


Sahara Staub

Vogeldreck Zeigt massive lokale Erhitzung rund um die Verschmutzung


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.


Kosteneffiziente Inspektion dank Drohnentechnologie: Ohne Gerüst und zusätzliche Sicherheitseinrichtungen

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



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