Forschungsgruppe PV unterstützt Erneuerbare Energien mit genauer Messtechnik
Die Hersteller würden gern exakt die Leistung eines PV-Moduls angeben, aber das ist nicht ganz einfach: Elektrische Parameter können zwar im Labor präzise gemessen werden, aber draußen verändern Wind und Wetter ständig die Bedingungen. Um solche Einflüsse wissenschaftlich zu untersuchen, betreibt die Hochschule Coburg ein Freiluftlabor auf dem Dach. Das BMBF fördert das Projekt PV-FeldLab unter anderem mit dem Ziel, eine neue Messtechnik zu entwickeln.
Diffuse Strahlung
PV-Modul – Foto © Gerhard Hofmann für Solarify
Das Leistungsverhalten und der Ertrag von PV-Anlagen im so genannten Freifeld sollen damit genauso gut analysiert werden können wie im Labor. An dem Projekt arbeiten auch Studierende wie Tamara Beck mit: „Die natürliche Sonnenstrahlung besteht aus direkter, aber auch aus diffuser Strahlung“, erklärt sie. Diffuse Strahlung entsteht durch Streuung an Dunst oder Wolken. Sie dringt schlechter in die Solarmodule ein und reduziert etwas deren Wirkungsgrad, also die Effektivität. „Das muss bei Außenmessungen im Vergleich zu Laborbedingungen berücksichtigt werden.“ In ihrer Bachelorarbeit im Studiengang Energietechnik und Erneuerbare Energien hat Beck erstmals analysiert, wie stark die Reduktion der Effizienz bei natürlicher Solarstrahlung tatsächlich ist. Hüttl freut sich, dass die Studentin mit den Messergebnissen auf dem Hochschuldach einen mathematischen Faktor bestimmt hat: Er zeigt, wie sich bei klarem Himmel die Energieausbeute einer PVanlage durch die diffuse Strahlung reduziert – im Vergleich zur direkten Strahlung unter Laborbedingungen.
Coburg bei der europäischen PV-Konferenz
Becks Arbeit trägt zur exakten Kalibrierung von PV-Modulen bei und fließt in eine größere Arbeit der Hochschule Coburg ein: Darwin Daume baut das Gesamtsystem zur Messung der elektrischen Leistung von PV-Kraftwerken auf. Der Student schreibt seine Masterarbeit in Elektro- und Informationstechnik. Daume fügt verschiedene Methoden der PV-Analyse zu einem neuen Gesamtkonzept zusammen. Gemeinsam mit ihrem Professor präsentieren die Studierenden ihre Ergebnisse jetzt Anfang September bei der (virtuellen) EUPVSEC, der größten internationalen PV-Konferenz Europas. Hüttl legt auch als Dekan der Fakultät Elektrotechnik und Informatik Wert darauf, dass die Studierenden möglichst viele, spannende Aspekte der Praxis kennen lernen.
Exakte Messung – weniger Ausfälle
„Die Genauigkeit der elektrischen Leistungsbestimmungen hat sich deutlich verbessert“, sagt Hüttl. Als er 2008 anfing, sich mit Photovoltaik zu beschäftigen, wurde die Leistung mit plus/minus fünf Prozent angegeben. Bei PV konnte die Messunsicherheit inzwischen auf etwa 1,5 Prozent gesenkt werden. „Unser neues Messverfahren wird auch helfen, die Standardisierung von Freifeldmessungen weiterzuentwickeln.“ Kommendes Jahr werde die neue Messmethode gemeinsam mit den Firmen IBC Solar und smart blue im Feld getestet. Alterungen und Fehler der Solarmodule sollen damit in PV-Kraftwerken lokalisiert und Fehlertypen identifiziert werden, so dass die Betreiber eventuelle Ausfälle schnell erkennen oder sogar vorher vermeiden können.
->Quelle: hs-coburg.de/ganz-genau-praezision-fuer-die-energiewende