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Sensor zur Ertragssteigerung von Solaranlagen

laufend

Dipl.-Ing. Wolfgang Hernschier

+49-351-4081-761

Weiterentwicklung

D³ - Dust Deposit Detector

D³ - Dust DeposIt Detector

Der Ertrag ist das Kriterium für die Amortisation von Solaranlagen (Photovoltaik und Solarthermie). Bei netzfernen Inselsystemen hängt außerdem auch die Funktion der Anlage selbst von einem ausreichenden Energieertrag ab. Gerade in staubbelasteten Regionen (z. B. in Wüstennähe), aber auch in Mitteleuropa - bei geringer Modulneigung (z. B. durch Pollen oder  Schnee) kommt es zu starken Verschmutzungen der Solarmodule, die den Ertrag reduzieren. 

Das Bild zeigt einen solaren Kühlcontainer, der vom ILK Dresden entwickelt wurde, an einem Wüstenstandort in der Nähe von Abu Dhabi (VAE) eine Woche nach der Reinigung. In solchen Regionen ohne Niederschläge wird in kurzer Zeit eine Ertragsminderung von 20 % erreicht. Je nach Verschmutzungsgrad kommt es auch in anderen Regionen zu jährlichen Ertragsminderungen im ein- bis zweistelligen Prozentbereich. Durch die frühzeitige Reinigung können diese Ertragsminderungen vermieden werden. Eine Reinigung nur bei Bedarf (z. B. festgestellt anhand des Detektorsignals) hat Vorteile gegenüber einer pauschalen Reinigung. Letztere ist oft mit unwirtschaftlich hohen Kosten im Verhältnis zur Ertragssteigerung verbunden. Solarmodule werden meist auf Dachflächen oder Masten installiert, um unverschattete Bedingungen zu gewährleisten. Das erschwert die visuelle Kontrolle der Moduloberfläche. Bei autonom arbeitenden Stationen (z. B. Messstationen) ist zur visuellen Bewertung sogar ein Kontrollgang (-fahrt) erforderlich. In einem FuE-Projekt wurde ein autarker Sensor entwickelt, der ein Reinigungssignal automatisch in Abhängigkeit der Verschmutzung der Oberfläche generier

Die Energieversorgung des Sensors erfolgt durch eine integrierte Solarzelle. In unterschiedlichen Ausbaustufen kann der Sensor bei einem weiten Spektrum von Solaranlagen eingesetzt werden. Dazu wurde eine Low-cost Variante für Solar-Home-Systeme oder Straßenlampen und eine erweiterte Version mit integrierter Busschnittstelle für die Anbindung an Monitoringsysteme für größere netzgekoppelte oder autonome Anlagen entwickelt. Protoypen des Detektors wurden erfolgreich in einem Feldtest eingesetzt.


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