Alterungstests für Solarmodule verbessert
Mit einem neuen Prüfstand hat das Forschungsinstitut ZSW nun auf der Schwäbischen Alb das europaweit größte Testgelände für Solarmodule erweitert. Auf dem Testfeld Widderstall bei Merklingen wird ein Solar-Tracker mit Spiegeln künftig beschleunigte Alterungstests im Freiland vornehmen. Die Technik ist weltweit einmalig: Die Module werden einer dreifachen Strahlungsmenge ausgesetzt.
Das Freiland-Testgelände Widderstall auf der Schwäbischen Alb.
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Der vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) gefertigte Solarteststand zur beschleunigten Modulalterung wird horizontal und vertikal nachgeführt und konzentriert das Sonnenlicht durch vier große Spiegel auf die zu testenden Module. "Damit wird eine drei- bis vierfache Alterung bewirkt. Das hat sonst kein Prüfzentrum", sagt Dr. Michael Powalla, Geschäftsbereichsleiter Photovoltaik und Mitglied des Vorstandes am ZSW.
Neben der höheren Strahlungsmenge wirke auf das Modul auch eine stärkere Temperatur- und Strombelastung als unter normaler Einstrahlung, so Powalla weiter. Durch die Ergebnisse versprechen sich die Forscher eine bessere Vorhersage der Lebensdauer von Solarmodulen.
Langfristige Zuverlässigkeit
Solarmodule zeichnen sich im Vergleich zu anderen technischen Produkten durch sehr lange Garantiezeiten aus - typisch sind 25 Jahre. Diese Einschätzung über die langfristige Zuverlässigkeit gründet auf Laborprüfungen, die jeder Modultyp für die Zertifizierung durchlaufen muss. Wie schnell ein Modul jedoch unter verschiedenartigen, realen Betriebsbedingungen wirklich altert, ist bislang nicht ausreichend erforscht. Hinzu kommt: Die meisten Anlagen sind noch nicht in die kritischen Jahre gekommen.
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Beschleunigte Freifeld-Alterungstests wie mit dem neuen Tracker am ZSW sollen hier weitere Aufschlüsse geben. "Investoren und Hausbesitzer wollen eine sichere und möglichst hohe Rendite", berichtet Michael Powalla. "Für die PV-Hersteller ist die Langzeitstabilität von Solarmodulen daher eine zentrale Testgröße." Auf dem neuen Outdoor-Prüfstand könnten auch die jüngst vermehrt auf dem Markt angebotenen Großmodule mit einer Kantenlänge von 1,90 m getestet werden.
Professor Frithjof Staiß und Dr. Michael Powalla vom ZSW vor dem neuen Test-Tracker auf dem Solartestfeld in Widderstall.
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Der neue Solar-Tracker von vorne.
Das Testgelände Widderstall bei Merklingen gehört zu den am besten ausgerüsteten Testfeldern für die PV-Forschung. Das Testfeld ist die größte Einrichtung seiner Art in Europa und zählt auch zu den ältesten. Hier werden seit 1989 in einer der strahlungsreichsten Gegenden Deutschlands kristalline Standard-Siliziummodule, Dünnschicht-Module, Dach- und Fassadeninstallationen in Langzeittests dem rauen Albklima unterworfen. Hinzu kommen Untersuchungen zur baulichen Integration und optimalen Verschaltung. Auch Vergleichstests verschiedener PV-Technologien und den Abgleich mit den Ergebnissen aus den Labortests führen die Forscher im Auftrag von Industrie und öffentlicher Hand durch.
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Der neue Tracker vervollständigt das Angebot des ZSW. Inzwischen erforscht und entwickelt das Institut entlang der kompletten PV-Produktionskette. Dazu gehören neue Solarzellmaterialien, bessere Produktionsmethoden von Zellen und Modulen und die Qualifizierung von fertigen Modulen oder ganzen PV-Anlagen. Der Betriebsstart des Trackers fiel zusammen mit dem 20-jährigen Jubiläum des Testgeländes am 12. Juli.
Bilder: ZSW
Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung BW
Das ZSW gehört zu den renommiertesten Forschungsinstituten auf den Gebieten Photovoltaik, regenerative Kraftstoffe, energiepolitische Systemanalyse, Batterietechnik und Brennstoffzellen. An den drei Standorten Stuttgart, Widderstall und Ulm sind derzeit rund 150 Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker beschäftigt. Sie erwirtschaften einen Umsatz von rund 20 Mio. Euro.
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