Inspektion von Solarmodulen - Mit Wärmebildtechnik lässt sich sicher und exakt das gesamte System untersuchen
Die Verkaufszahlen von Solarmodulen steigen ständig und tragen somit dazu bei, die CO2-Emissionen von Kraftwerken zu senken. Mit der Zeit können Defekte an Solarmodulen auftreten, die sich bei rechtzeitiger Entdeckung problemlos beheben lassen. Werden die Module jedoch nicht daraufhin überprüft, fällt ihre Stromerzeugung unter Umständen stark ab. In bestimmten Fällen können sogar Brände entstehen. Daher arbeiten immer mehr Installationsunternehmen von PV-Modulen mit erfahrenen Thermografen zusammen, die regelmäßige Wärmebildinspektionen anbieten und damit den sicheren und effektiven Einsatz von Solarsystemen gewährleisten.
Wärmebildkameras sind optimale Werkzeuge sowohl für die Inspektionen von Gebäuden als auch von Solarmodulen.
Diese Kombination aus mehreren zusammengefügten Wärmebildern zeigt die gesamte PV-Anlage.
Dieses Wärmebild zeigt einige defekte Zellen in einem Solarmodul. Überhitzte Zellen schränken die Leistungsfähigkeit des gesamten PV-Systems ein.
Mit steigender Betriebstemperatur sinkt der Wirkungsgrad von Solarmodulen, und sie erzeugen weniger Strom. Infolge einiger Defekte können sie ausfallen oder sogar einen umgekehrten Stromfluss erzeugen, durch den die gesamte Solaranlage Schaden nehmen kann. Mit Wärmebildkameras lassen sich heiße Stellen in den Modulen von einem entfernten Standort aus erkennen. Das Auffinden von Störungen, bevor sie sich zu verheerenden Ausfällen entwickeln, wird dadurch deutlich einfacher.
Das italienische Installationsunternehmen ELEM srl für Solarmodule ist eine der Firmen, die mit Thermographic S.A.S. von Alberto und C. Ermoni zusammenarbeiten, einem erfahrenen thermografischen Dienstleister, der seinen Kunden Wärmebildinspektionen anbietet. Bei diesem Thermografie-Dienstleister mit Sitz in Melzo, Italien, arbeiten Thermografen, die bereits über mehrere Jahrzehnte an Erfahrung mit dem Einsatz der Wärmebildtechnik verfügen. Einer dieser Fachleute ist Alberto Ermioni, ein zertifizierter Thermograf gemäß Level II der American Society for Non-destructive Testing (ASNT).
„Wärmebildkameras von Flir Systems sind das ideale Werkzeug für die Inspektion von Solarmodulen“, betont Alberto Ermioni. „Das Inspektionsverfahren ist zerstörungsfrei und nicht-invasiv. Die Wärmebildtechnik kann zur Untersuchung der Solarmodule unter Last eingesetzt werden, eine Abschaltung ist daher nicht erforderlich. Bei richtiger Verwendung zeigen Wärmebildkameras exakte Temperaturunterschiede zwischen Zellen oder in einer einzelnen Zelle, anhand derer sich Defekte bereits frühzeitig erkennen lassen.“
Überprüfung des gesamten Systems
Diese Inspektionen sind auch nicht nur auf die PV-Module allein beschränkt. „Mit der Wärmebildtechnik lässt sich das gesamte System untersuchen, von den Solarmodulen selbst über die Anschlüsse, Wechselrichter und Sicherungen bis hin zu allen anderen elektrischen Komponenten in der Anlage“, erläutert Ermioni. „Wenn ein beliebiger Teil des Systems anfängt, Verschleißerscheinungen zu zeigen oder aus irgendwelchen Gründen einen höheren Widerstand entwickelt, lässt sich der diesem Defekt entsprechende Temperaturanstieg problemlos mit einer Wärmebildkamera lokalisieren. Das Problem kann dann behoben werden, bevor die Anlage ausfällt.“
Bei der von Thermographic S.A.S. für diese Inspektionen eingesetzten Wärmebildkamera handelt es sich um eine Flir „T640bx“. „Diese Kamera vereint hohe Bildqualität mit hochmodernen Funktionen, wie einer drahtlosen WiFi-Verbindung zu Tablet PCs und einer drahtlosen Bluetooth-Verbindung zu bestimmten Extech Prüf- und Messgeräten, welche die MeterLink-Funktion besitzen. Ein Beispiel dafür ist die Extech Stromzange ‚EX845‘. Der Einsatz dieser drahtlosen Verbindungen macht wirklich einen enormen Unterschied. Eine weitere Funktion, die ich häufig einsetze, ist die Bild-im-Bild-Funktion. Durch diese Überlagerung des Tageslichtbilds mit einem Wärmebild lassen sich heiße Stellen einfacher lokalisieren.“
Die Flir „T640bx“ Wärmebildkamera ist mit einem Mikrobolometer-Detektor ausgestattet, der Wärmebilder mit einer Auflösung von 640 x 480 Pixeln und einer thermischen Empfindlichkeit von 35 mK (0,035°C) liefert. Durch das ergonomische Design der Kamera kann der Thermograf Objekte aus allen möglichen Winkeln betrachten. Mit dem lichtstarken LCD-Bildschirm und ihrem Sucher arbeitet sie hervorragend, sogar bei den sonnigen Wetterbedingungen, die für die Inspektion von Solarmodulen optimal sind. Über die drahtlose WiFi-Verbindung zwischen der Flir „T640bx“ Wärmebildkamera und einem Tablet PC oder Smartphone, auf dem die Flir „Viewer App“ läuft, lassen sich Inspektionsergebnisse unkompliziert dem Kunden vor Ort zeigen. Außerdem kann der Thermograf seine Berichte bereits unterwegs erstellen und verbringt damit weniger Zeit am Schreibtisch für diese Tätigkeiten.
Dank der MeterLink-Verbindung über Bluetooth kann die Wärmebildkamera automatisch Messungen bestimmter Extech-Messgeräte einbetten, die mit der MeterLink-Funktion ausgestattet sind. Die Erfassung von Messergebnissen auf einem Blatt Papier wird damit überflüssig. Inspektionen lassen sich insgesamt nicht nur schneller durchführen, auch die Gefahr menschlicher Irrtümer wird auf diese Weise geringer.
Die Tatsache, dass sie Wechselobjektive besitzt, war ein weiterer, sehr wichtiger Grund, warum sich Alberto Ermioni für die „T640bx“ Wärmebildkamera entschieden hat. „Manchmal steht man auf einer erhobenen Plattform und untersucht Solarmodule aus einer Entfernung von 10 m, in einer anderen Situation findet man sich auf der Rückseite der Module wieder und macht Aufnahmen aus weniger als einem Meter Entfernung. Für diese völlig unterschiedlichen Bedingungen sind verschiedene Optiken erforderlich: ein Teleobjektiv für Inspektionen aus größerer Entfernung und ein Weitwinkelobjektiv für die Aufnahmen aus kurzer Entfernung. Viele andere Wärmebildkameramodelle können bei dieser Flexibilität in puncto Wechseloptiken nicht mithalten.“
Für qualitativ gute Inspektionen von Solarmodulen ist jedoch mehr als nur eine hochwertige Wärmebildkamera erforderlich, so Ermioni. „Die Untersuchung von Solarmodulen kann eine echte Herausforderung sein. Bei Aufnahmen der Vorderseite der Module muss der Thermograf wissen, wie er den optimalen Aussichtspunkt und Betrachtungswinkel zur Vermeidung von Reflexionen wählt. Er muss jedoch auch Kenntnisse zum Emissionsgrad und der reflektierten Temperatur besitzen, wenn er exakte Temperaturmesswerte erfassen will.“
ITC-Zertifizierung
Aus diesem Grund hat Alberto Ermioni an mehreren Schulungen im FLIR Infrared Training Center (ITC) teilgenommen. „Diese Schulungen sind wirklich wichtig, damit man nach getaner Arbeit auch exakte Berichte abliefern kann“, betont er. Nachdem er als Thermograf gemäß Level II zertifiziert war, wurde Alberto Ermioni selbst Dozent am ITC. „Da ich den hohen Stellenwert einer guten Schulung vor Ort selbst erlebt habe, möchte ich die Erfahrungen, die ich gesammelt habe, nun an andere Thermografen weitergeben.“
Bilder: Flir
KONTAKT: Flir Systems GmbH, 60437 Frankfurt, Tel. 069 9500900, Fax 069 95009040, info@flir.de, www.flir.de
