Panorama

Neues Testfeld für Solaranlagen

16.05.2023 - Bei Freiburg sollen PV-Module schneller und exakter bewertet werden können.

Um Photovoltaik-Module, integrierte PV-Systeme, solarthermische Kollektoren, Wechselrichter und weitere Solar­technologien auf Herz und Nieren zu prüfen, vermessen Forschende diese meist im Labor. Zusätzlich finden Langzeittests unter realen Wetter­bedingungen und über mehrere Jahre hinweg statt. Mittels eines neuen, drei Hektar großen Testfeldes am Rande von Merdingen bei Freiburg wollen die Wissen­schaftlerinnen und Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Solare Energie­systeme ISE nun Ergebnisse aus beiden Testansätzen kombinieren. Insbesondere für PV-Module gilt, dass die Forschenden diese schneller und exakter bewerten können, wenn sie Labor­messungen mit Analysen auf dem Testfeld kombinieren und vergleichen. 

„Das neue Outdoor Performance Testfeld in Merdingen gibt uns den Platz, verschiedenste Solar­technologien mit modernster Messtechnik unter freiem Himmel zu testen,“ sagte Andreas Bett, Institutsleiter am Fraunhofer ISE, bei der Eröffnung. „Damit sammeln wir wichtige Erkenntnisse, um diese noch besser und zuver­lässiger machen zu können.“ Der neue Standort ergänzt Testfelder des Fraunhofer ISE auf Gran Canaria und in der Wüste Negev in Israel. So können Prototypen und innovative Produkte auch in anderen Klimazonen mit extremen Temperatur­schwankungen und salzhaltiger Luft getestet werden.

„Für PV-Module bedeutet das, dass wir Analyse­ergebnisse aus maritimen, aridem und unserem gemäßigten mittel­europäischen Klima mit Messungen aus unseren akkre­ditierten Indoor-TestLabs abgleichen können,“ sagte Christian Reise, Projektleiter des Testfelds in Merdingen. In Kombination mit Simulationen, die auf solaren Einstrahlungs­daten basieren, können PV-Module so deutlich schneller charak­terisiert werden, als es bisher nach einem Jahr Freiland-Messung der Fall war. Entwickelt werden die kombinierten Verfahren zur Minimierung modulbedingte Ertrags­risiken für künftige PV-Kraftwerke sowie frühzeitiger Identifikation von modul­technologischen und designspezifischen Degradations­risiken maßgeblich im Projekt „MiMoRisk“ unter Leitung des Fraunhofer ISE. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz fördert das Forschungs­vorhaben.

„Die Analysen aus unserem gemeinsamen Forschungs­projekt helfen der PV-Industrie, insbesondere den Modul­herstellern und Projektierern großer Freiflächen­anlagen. Sie liefern auch für Versicherer wertvolle Einsichten für die Einschätzung der Risiken“, sagte Simone Steinbach, Teil des Green Tech Solutions Teams von Munich RE auf einem Workshop. Ein Teil des Testfelds wird der Untersuchung integrierter PV-Techno­logien gewidmet. Aktuell werden im Rahmen des Projektes „PVwins“ unterschiedliche Ausführungen einer PV-Lärmschutz­wand auf dem Gelände errichtet, um deren Stromertrag und Lärmschutz-Funktion zu überprüfen. Der Teststand wird auch nach Projektende für Messungen ver­schiedener Lärmschutz­wand-Konzepte mit Photovoltaik­elementen zur Verfügung stehen. So können Bauvorhaben im Kleinen geprüft werden, bevor eine finale Variante an der Straße skaliert gebaut wird.

Auf einer anderen Teilfläche beginnt in Kürze der Bau verschiedener, in der Höhe verstellbarer Agri-PV-Systeme. In dem Projekt „VAckerPower“ werden Wissen­schaftlerinnen und Wissenschaftler damit auf dem Testfeld untersuchen, inwieweit sich hoch aufge­ständerte und bodennahe, vertikale Agri-PV-Anlagen sowie unter­schiedliche PV-Module für den Ackerbau eignen. Ebenfalls im Bereich der Agri-Photovoltaik wird ein Forschungsteam des Fraunhofer ISE im Projekt „DeepTrack“ das Potenzial nachgeführter PV-Module mit statischen Referenzanlage vergleichen, deren Nachführ­winkel KI-unterstützt gleichzeitig auf Stromertrag, Pflanzenwachstum und Anlagenschutz optimiert wird.

Fh.-ISE / JOL

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