Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung Elektrolumineszenz-Technologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von greateyes GmbH durchgeführt. Das Teilprojekt 'Entwicklung Elektrolumineszenz-Technologie' befasst sich mit der Entwicklung einer neuen Generation von Elektrolumineszenz (EL)-Anlagen angepasst auf die geänderten Anforderungen im Zusammenhang mit neuen Abmessungen von Solarzellen und Modulen, neuen Zelltechnologien wie beispielsweise Hocheffizienz-Solarzellen, sowie neuen Verschaltungsgeometrien der Zellstrings inklusive Verschaltung von Halb- und Drittelzellen. Das Messsystem soll im Hinblick auf Durchsatz dem heutigen Industriestandard entsprechen sowie bezüglich Reproduzierbarkeit, Zuverlässigkeit und Bildauswertung bisherige Lösungen am Markt übertreffen bzw. es überhaupt erst ermöglichen, die neuen Technologien vollumfänglich zu charakterisieren. Dies beinhaltet die eindeutige Detektion und Klassifikation von leistungsmindernden Defekten unter Berücksichtigung typischer Anforderungen den Messdurchsatz betreffend. Für komplexe Zellstrukturen bei Tandem-Solarzellen soll darüber hinaus ein spezielles Filterkonzept entwickelt werden, welches einen aktuell noch nicht zur Verfügung stehenden, tieferen Einblick in die Produktionsprozesse von Hocheffizienz-Solarmodulen gewährt und es somit Herstellern erstmals ermöglichen wird, die Prozesse besser zu verstehen, aufeinander abzustimmen und somit den Ausschuss zu minimieren.
Das Projekt "Teilvorhaben: Diagnose des Solargenerators" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Solarenergieforschung GmbH durchgeführt. Aufbauend auf vorangegangenen Forschungsarbeiten zu UV-Fluoreszenz, Elektrolumineszenz und Licht-Induzierter Elektrolumineszenz sollen in diesem Teilprojekt Solargenerator-Analyseverfahren entwickelt werden, die vom Wechselrichter unterstützt werden und damit ein Umverdrahten des Solargenerators für Analysezwecke unnötig machen, qualitativ hochwertigere Analysebilder und zuverlässigere Defektanalysen ermöglichen als üblich. Auf Basis der im Projekt erarbeiteten Erkenntnisse und Lösungen wird das ISFH mit SMA diese Ergebnisse im Anschluss an das Vorhaben bei ihren zukünftigen Produktentwicklungen und in der entsprechenden Serienproduktion nutzen bzw. in entsprechende Dienstleistungsangebote überführen. Dies wird dann generell zu einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit, Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit von Solar- und Speicherkraftwerken und ihren entsprechenden Komponenten führen und somit auch zu einer Beschleunigung des Ausbaus der Erneuerbaren Energien beitragen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erfassung, Digitalisierung, Klassifizierung und Strukturierung von Gebäudeoberflächen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VISCODA GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes DIGI-PV ist die Reduktion von Hemmnissen für einen großflächigen Einsatz der PV-Technologie zur Erschließung von deutlich mehr Fassadenflächen für die energetische Nutzung mit Fokus auf Bestandsgebäuden. Es werden automatisierte Prozesse und Werkzeuge entwickelt, die Planende, Produzierende und Nutzende befähigen, effiziente und kostengünstige Prozesse umzusetzen und entlang mehrerer Phasen der Produktlebensdauer zu unterstützen. Diese beinhalten Methoden für eine hochautomatisierte Erfassung, Digitalisierung, Klassifizierung und Strukturierung von Gebäudeoberflächen im Bestand, die Entwicklung digitaler Zwillinge der Gebäude, die automatisierte Auslegung von BIPV-Modulen für eine optimale Nutzung der Gebäudeoberfläche und Verfahren zur automatisierten Produktionsplanung sowie Optimierung für die nachhaltige Produktion von PV-Fassadenelementen. Die VISCODA GmbH liefert die geometrische und semantische Erfassung von Bestandsgebäuden, welche für die Erstellung des digitalen Gebäudezwillings nötig ist. Hierfür werden Verfahren implementiert, die mit Hilfe der Fusion von Laserscan- und RGB-Kameradaten eine genaue und zuverlässige Rekonstruktion liefern. Die semantische Erfassung integriert KI mittels erstellter Datensätze zur Segmentierung und Klassifikation von Objekten. Das resultierende Verfahren zur Erstellung des Zwillings soll hochautomatisch und kosteneffizient durchführbar sein. Für die automatisierten Produktionsplanung von PV-Fassadenelementen wird eine kamerabasierte Qualitätssicherung entwickelt, die unter Zuhilfenahme von Elektrolumineszenz in der Lage ist Störungen bei der Produktion zu lokalisieren. Für die Lebenszyklusübergreifende Optimierung des Produkts wird die kamerabasierte Überwachung für die Nutzung des digitalen Zwillings implementiert, um eine möglicherweise suboptimale Effizienz unter Berücksichtigung der zu erwartenden Effizienz zu beliebiger Tageszeit zu detektieren und beispielweise auf eine Verschmutzung zurückzuführen.
Das Projekt "Teilprojekt: Autonomer Kamerawagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Solarzentrum Stuttgart GmbH durchgeführt. PV-Großkraftwerke bestehen aus Hunderttausenden PV-Modulen. Die Elektrolumineszenz-(EL)-Inspektion ist die einzige Möglichkeit, beschädigte Module rechtzeitig zu finden. Herkömmliche EL Messungen werden nachts manuell durchgeführt und sind zeitaufwändig, kostspielig und mit Sicherheitsbedenken aufgrund der Nachtarbeit verknüpft. Daher wird EL nur in akuten Fällen und nicht vorbeugend eingesetzt. ADELI verknüpft die patentierte Tageslicht-EL-Technologie 'DaySy' der Solarzentrum Stuttgart GmbH (SZS) mit automatisierten Kameraplattformen und zentimetergenauen Positionsdaten, speist anschließend Inspektionsergebnisse in Leistungssimulationen ein, um schließlich einen vollständig geolokalisierten Digitalen Zwilling der PV-Anlage zu erstellen, der leistungsschwache PV-Module für den Austausch lokalisiert. ADELI erlaubt niedrigere Inspektionskosten aufgrund der Automatisierung und niedrigere Wartungskosten aufgrund der genauen Geolokalisierung, während die Inspektion tagsüber sicher durchgeführt wird. Damit eröffnen sich neue Märkte für die EL-Inspektion als Qualitätssicherungsinstrument. So kommen wir dem langfristigen Ziel, EL als Standardwerkzeug zur proaktiven Wartung zu etablieren, einen großen Schritt näher. Das SZS entwickelt einen autonomen Kamerawagen, der sich linear auf den PV-Modulen bewegt und mit einer Infrarot-Kamera, einer hochauflösenden visuellen Kamera, und einem leistungsstarken Computer für die Verarbeitung der Bilddaten ausgestattet ist. Darüber hinaus sind ein hochpräzises Positionierungssystem und Sensoren zur Geolokalisierung der Module installiert. So können wir mit weniger Personal einen zuverlässigen Inspektionsdurchsatz von über 3000 Module/Tag erreichen, auch unter Bedingungen die den Einsatz von Drohnen nicht gestatten. Die so gesammelten Inspektions-Daten der PV-Anlage erzeugen schließlich den digitalen Zwilling mit einer für Menschen leicht zugänglichen graphischen Oberfläche.
Das Projekt "Teilprojekt: Simulation von PV-Modulcharakteristiken und PV-Systemdaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Photovoltaik durchgeführt. PV-Großkraftwerke bestehen aus Tausenden PV-Modulen. Die Elektrolumineszenz-(EL)-Inspektion ist die einzige Möglichkeit, beschädigte Module rechtzeitig zu finden. Herkömmliche EL Messungen werden während der Nacht manuell durchgeführt, sind langsam, kostspielig und mit Sicherheitsbedenken wegen der Nachtarbeit verknüpft. Daher wird EL nur in akuten Fällen und nicht vorbeugend eingesetzt. ADELI verknüpft die Tageslicht-EL-Technologie der Solarzentrum Stuttgart GmbH (SZS) mit automatisierten Kameraplattformen und genauen Positionsdaten, speist anschließend Inspektionsergebnisse in Leistungssimulationen ein, um schließlich einen Digitalen Zwilling (DZ) der PV-Anlage zu erstellen, der leistungsschwache PV-Module für den Austausch lokalisiert. ADELI erlaubt niedrigere Inspektions- und Wartungskosten aufgrund der Automatisierung und der genauen Geolokalisierung, während die Inspektion tagsüber sicher durchgeführt wird. Damit eröffnen sich neue Märkte für die EL-Inspektion als Qualitätssicherungsinstrument. So kommen wir dem langfristigen Ziel, EL als Standardwerkzeug zur proaktiven Wartung zu etablieren, einen großen Schritt näher. Das Institut für Photovoltaik (ipv) erweitert die in einem anderen Projekt entwickelte 'EL power prediction of modules' (ELMO) Methode zur Simulation von Strom-Spannungs-Kennlinien (IV-Kennlinien) von PV Modulen aus EL-Messungen. Aus IV-Kennlinien lassen sich Einflüsse von Beschädigungen auf die el. Leistungsfähigkeit von PV Modulen ableiten, sowie potenzielle Arbeitspunkte ermitteln. Mit den simulierten IV-Kennlinien aus ELMO, der Geolokalisierung des PV-Moduls im PV-Park, Kenntnissen über die el. Verschaltung und Messgrößen der Umgebungsbedingungen, wird ein DZ des Kraftwerks erstellt, mit dem beschädigte PV-Module positionsgenau identifiziert werden können. Ferner kann die Leistungsminderung quantifiziert und der resultierende Energieertrag des PV-Großkraftwerkes für verschiedene Szenarien und Umgebungseinflüsse simuliert werden.
Das Projekt "Bewertung von Zellrissen in kristallinen Silizium-Photovoltaikmodulen mittels bildgebender Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von 8.2 Arp & Kleiss GmbH durchgeführt. Seit vielen Jahren verursachen Zellrisse in Photovoltaik (PV) -modulen große Unsicherheit bei Solarparkbetreiber in Bezug auf den zu erwartenden Energieertrag, die Lebensdauer und die elektrische Sicherheit. Zellrisse werden insbesondere bei Überprüfungen der PV-Anlagen z.B.nach Extremwettereignissen, wie Hagel oder Sturm, aber auch bei vorgeschriebenen wiederkehrenden Prüfungen mit Elektrolumineszenz entdeckt. Sie können ein Indikator für beginnende Leistungsdegradation und den beginnenden Verlust der elektrischen Sicherheit sein. Allein aus dem Vorhandensein von Zellrissen sind die zu erwartenden Auswirkungen nicht direkt ableitbar. Hierzu sind dann weitere ergänzende Prüfungen (Isolation, Thermographie) notwendig. Aktuelle Normen zur Sicherheitsprüfung (IEC 61730-Serie) und Bauartzulassung (IEC61215-Serie) bewerten in der Regel die Funktion neuer PV-Module. Die Bewertung im feldbefindlicher PV-Module und die Beurteilung von Änderungen und Auswirkungen vorhandener Rissstrukturen bei Betriebs- und Umgebungsbedingungen wird nicht beschrieben. Verschiedene, unternehmen-getriebene Risskataloge etablierten sich aufgrund ihrer subjektiven Perspektive nicht, so dass ein allgemein akzeptiertes Regelwerk zur Beurteilung von Zellrissen von allen Parteien nachgefragt wird. Das Ziel ist es, die bestehende normative Lücke der Bewertung von Zellrissen mittels Elektro-lumineszenz in PV-Modulen zu schließen und einheitliche Kriterien für die Bewertung der Auffälligkeiten festzulegen. Es soll eine Entscheidungsmatrix erarbeitet werden, die es ermöglichen soll, ältere PV-Anlagen zu bewerten und Handlungsempfehlungen für Gutachter und Wartungsfirmen zu geben. Zusätzlich entsteht mehr Rechtssicherheit in den einzelnen Schritten der Wertschöpfungskette. Darüber hinaus ist es das Ziel, mit den Forschungsergebnissen dem Markt technisches Know-How bereitzustellen, das den sicheren Betrieb und die Betriebsdauer der PV-Module kalkulierbar macht.
Das Projekt "Bewertung von Zellrissen in kristallinen Silizium-Photovoltaikmodulen mittels bildgebender Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ingenieurbüro Jochen Kirch durchgeführt. Seit vielen Jahren verursachen Zellrisse in Photovoltaik (PV) -modulen große Unsicherheit bei Solarparkbetreiber in Bezug auf den zu erwartenden Energieertrag, die Lebensdauer und die elektrische Sicherheit. Zellrisse werden insbesondere bei Überprüfungen der PV-Anlagen z.B.nach Extremwettereignissen, wie Hagel oder Sturm, aber auch bei vorgeschriebenen wiederkehrenden Prüfungen mit Elektrolumineszenz entdeckt. Sie können ein Indikator für beginnende Leistungsdegradation und den beginnenden Verlust der elektrischen Sicherheit sein. Allein aus dem Vorhandensein von Zellrissen sind die zu erwartenden Auswirkungen nicht direkt ableitbar. Hierzu sind dann weitere ergänzende Prüfungen (Isolation, Thermographie) notwendig. Aktuelle Normen zur Sicherheitsprüfung (IEC 61730-Serie) und Bauartzulassung (IEC61215-Serie) bewerten in der Regel die Funktion neuer PV-Module. Die Bewertung im feldbefindlicher PV-Module und die Beurteilung von Änderungen und Auswirkungen vorhandener Rissstrukturen bei Betriebs- und Umgebungsbedingungen wird nicht beschrieben. Verschiedene, unternehmen-getriebene Risskataloge etablierten sich aufgrund ihrer subjektiven Perspektive nicht, so dass ein allgemein akzeptiertes Regelwerk zur Beurteilung von Zellrissen von allen Parteien nachgefragt wird. Das Ziel ist es, die bestehende normative Lücke der Bewertung von Zellrissen mittels Elektro-lumineszenz in PV-Modulen zu schließen und einheitliche Kriterien für die Bewertung der Auffälligkeiten festzulegen. Es soll eine Entscheidungsmatrix erarbeitet werden, die es ermöglichen soll, ältere PV-Anlagen zu bewerten und Handlungsempfehlungen für Gutachter und Wartungsfirmen zu geben. Zusätzlich entsteht mehr Rechtssicherheit in den einzelnen Schritten der Wertschöpfungskette. Darüber hinaus ist es das Ziel, mit den Forschungsergebnissen dem Markt technisches Know-How bereitzustellen, das den sicheren Betrieb und die Betriebsdauer der PV-Module kalkulierbar macht.
Das Projekt "Bewertung von Zellrissen in kristallinen Silizium-Photovoltaikmodulen mittels bildgebender Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SUNSET-Energietechnik GmbH durchgeführt. Seit vielen Jahren verursachen Zellrisse in Photovoltaik (PV) -modulen große Unsicherheit bei Solarparkbetreiber in Bezug auf den zu erwartenden Energieertrag, die Lebensdauer und die elektrische Sicherheit. Zellrisse werden insbesondere bei Überprüfungen der PV-Anlagen z.B.nach Extremwettereignissen, wie Hagel oder Sturm, aber auch bei vorgeschriebenen wiederkehrenden Prüfungen mit Elektrolumineszenz entdeckt. Sie können ein Indikator für beginnende Leistungsdegradation und den beginnenden Verlust der elektrischen Sicherheit sein. Allein aus dem Vorhandensein von Zellrissen sind die zu erwartenden Auswirkungen nicht direkt ableitbar. Hierzu sind dann weitere ergänzende Prüfungen (Isolation, Thermographie) notwendig. Aktuelle Normen zur Sicherheitsprüfung (IEC 61730-Serie) und Bauartzulassung (IEC61215-Serie) bewerten in der Regel die Funktion neuer PV-Module. Die Bewertung im feldbefindlicher PV-Module und die Beurteilung von Änderungen und Auswirkungen vorhandener Rissstrukturen bei Betriebs- und Umgebungsbedingungen wird nicht beschrieben. Verschiedene, unternehmen-getriebene Risskataloge etablierten sich aufgrund ihrer subjektiven Perspektive nicht, so dass ein allgemein akzeptiertes Regelwerk zur Beurteilung von Zellrissen von allen Parteien nachgefragt wird. Das Ziel ist es, die bestehende normative Lücke der Bewertung von Zellrissen mittels Elektro-lumineszenz in PV-Modulen zu schließen und einheitliche Kriterien für die Bewertung der Auffälligkeiten festzulegen. Es soll eine Entscheidungsmatrix erarbeitet werden, die es ermöglichen soll, ältere PV-Anlagen zu bewerten und Handlungsempfehlungen für Gutachter und Wartungsfirmen zu geben. Zusätzlich entsteht mehr Rechtssicherheit in den einzelnen Schritten der Wertschöpfungskette. Darüber hinaus ist es das Ziel, mit den Forschungsergebnissen dem Markt technisches Know-how bereitzustellen, das den sicheren Betrieb und die Betriebsdauer der PV-Module kalkulierbar macht.
Das Projekt "Bewertung von Zellrissen in kristallinen Silizium-Photovoltaikmodulen mittels bildgebender Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VDE Verband der Elektrotechnik Informationstechnik e.V., DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE durchgeführt. Seit vielen Jahren verursachen Zellrisse in Photovoltaik (PV) -modulen große Unsicherheit bei Solarparkbetreiber in Bezug auf den zu erwartenden Energieertrag, die Lebensdauer und die elektrische Sicherheit. Zellrisse werden insbesondere bei Überprüfungen der PV-Anlagen z.B.nach Extremwettereignissen, wie Hagel oder Sturm, aber auch bei vorgeschriebenen wiederkehrenden Prüfungen mit Elektrolumineszenz entdeckt. Sie können ein Indikator für beginnende Leistungsdegradation und den beginnenden Verlust der elektrischen Sicherheit sein. Allein aus dem Vorhandensein von Zellrissen sind die zu erwartenden Auswirkungen nicht direkt ableitbar. Hierzu sind dann weitere ergänzende Prüfungen (Isolation, Thermographie) notwendig. Aktuelle Normen zur Sicherheitsprüfung (IEC 61730-Serie) und Bauartzulassung (IEC61215-Serie) bewerten in der Regel die Funktion neuer PV-Module. Die Bewertung im feldbefindlicher PV-Module und die Beurteilung von Änderungen und Auswirkungen vorhandener Rissstrukturen bei Betriebs- und Umgebungsbedingungen wird nicht beschrieben. Verschiedene, unternehmen-getriebene Risskataloge etablierten sich aufgrund ihrer subjektiven Perspektive nicht, so dass ein allgemein akzeptiertes Regelwerk zur Beurteilung von Zellrissen von allen Parteien nachgefragt wird. Das Ziel ist es, die bestehende normative Lücke der Bewertung von Zellrissen mittels Elektro-lumineszenz in PV-Modulen zu schließen und einheitliche Kriterien für die Bewertung der Auffälligkeiten festzulegen. Es soll eine Entscheidungsmatrix erarbeitet werden, die es ermöglichen soll, ältere PV-Anlagen zu bewerten und Handlungsempfehlungen für Gutachter und Wartungsfirmen zu geben. Zusätzlich entsteht mehr Rechtssicherheit in den einzelnen Schritten der Wertschöpfungskette. Darüber hinaus ist es das Ziel, mit den Forschungsergebnissen dem Markt technisches Know-how bereitzustellen, das den sicheren Betrieb und die Betriebsdauer der PV-Module kalkulierbar macht.
Das Projekt "Bewertung von Zellrissen in kristallinen Silizium-Photovoltaikmodulen mittels bildgebender Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institute of Energy Technologies (IET), Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien durchgeführt. Seit vielen Jahren verursachen Zellrisse in Photovoltaik (PV) -modulen große Unsicherheit bei Solarparkbetreiber in Bezug auf den zu erwartenden Energieertrag, die Lebensdauer und die elektrische Sicherheit. Zellrisse werden insbesondere bei Überprüfungen der PV-Anlagen z.B.nach Extremwettereignissen, wie Hagel oder Sturm, aber auch bei vorgeschriebenen wiederkehrenden Prüfungen mit Elektrolumineszenz entdeckt. Sie können ein Indikator für beginnende Leistungsdegradation und den beginnenden Verlust der elektrischen Sicherheit sein. Allein aus dem Vorhandensein von Zellrissen sind die zu erwartenden Auswirkungen nicht direkt ableitbar. Hierzu sind dann weitere ergänzende Prüfungen (Isolation, Thermographie) notwendig. Aktuelle Normen zur Sicherheitsprüfung (IEC 61730-Serie) und Bauartzulassung (IEC61215-Serie) bewerten in der Regel die Funktion neuer PV-Module. Die Bewertung im feldbefindlicher PV-Module und die Beurteilung von Änderungen und Auswirkungen vorhandener Rissstrukturen bei Betriebs- und Umgebungsbedingungen wird nicht beschrieben. Verschiedene, unternehmen-getriebene Risskataloge etablierten sich aufgrund ihrer subjektiven Perspektive nicht, so dass ein allgemein akzeptiertes Regelwerk zur Beurteilung von Zellrissen von allen Parteien nachgefragt wird. Das Ziel ist es, die bestehende normative Lücke der Bewertung von Zellrissen mittels Elektro-lumineszenz in PV-Modulen zu schließen und einheitliche Kriterien für die Bewertung der Auffälligkeiten festzulegen. Es soll eine Entscheidungsmatrix erarbeitet werden, die es ermöglichen soll, ältere PV-Anlagen zu bewerten und Handlungsempfehlungen für Gutachter und Wartungsfirmen zu geben. Zusätzlich entsteht mehr Rechtssicherheit in den einzelnen Schritten der Wertschöpfungskette. Darüber hinaus ist es das Ziel, mit den Forschungsergebnissen dem Markt technisches Know-how bereitzustellen, das den sicheren Betrieb und die Betriebsdauer der PV-Module kalkulierbar macht.
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