Um Solaranlagen mit ihren Photovoltaikmodulen einfach, effizient und zielsicher zu Wartungszwecken zu überprüfen, eignet sich das Verfahren der Thermografie. Die Thermografie ist ein Verfahren, welches Oberflächentemperaturen bildlich anhand von verschiedenen Farben darstellt. Jedes Material strahlt Wärme in einer verschiedenen Intensität im Infrarotspektrum aus. Durch eine Infrarotkamera wird diese Strahlung dann in das sichtbare Spektrum umgewandelt und durch ein Wärmebild ausgegeben.
Hier haben sich folgende Farbgebungen etabliert; je wärme, desto röter, je kälter, desto blauer. Beschädigungen, wie etwa Dellen oder unscheinbare Haarrisse, bringen einen erhöhten elektrischen Widerstand mit sich, welche sich durch eine höhere thermische Energie äußern. Diese erscheinen dann in dem Wärmebild röter als die intakte Umgebung.
Seiteninhalte
- Zeitpunkt der Durchführung
- Ausrüstung und Fachwissen
- Fehlererkenntnis
- Häufige Fragen zur Thermografie
- Wie funktioniert die Wartung mittels Thermografie?
- Welche Vorteile bietet die Thermografie bei der Wartung?
- In welchen Branchen ist die Wartung mittels Thermografie besonders nützlich?
- Wie oft sollte die Thermografie bei der Wartung eingesetzt werden?
- Wie zuverlässig ist die Thermografie bei der Erkennung von Wartungsproblemen?
Zeitpunkt der Durchführung
Eine Analyse der eigenen Photovoltaikanlage lohnt sich eigentlich nur, wenn es stichhaltige Indizien einer Beschädigung gibt.
Dies kann auf der einen Seite ein bemerkbarer Leistungsabfall in den Leistungsprotokollen sein. Weiterhin ist es sinnvoll eine thermografische Überprüfung nach einem größeren Hagelniederschlag durchführen zu lassen, wenn einzelne größere Beschädigungen bemerkbar sind. Denn nahezu immer kommt es bei größeren Dellen oder Löchern zu mehreren umliegenden Haarrissen welche mit dem bloßen Auge nicht ersichtlich sind.
Ebenso ist es sinnvoll kurz vor Ende der Garantiezeit eine prophylaktische Prüfung im laufenden Betrieb durchzuführen, um etwaige Beschädigungen noch beim Hersteller geltend zu machen. Regelmäßige Überprüfungen lohnen sich erst aber einer großen Anlage, da hier der Preis pro Modul durch die hohe Stückzahl enorm verringert wird.
Bei privatbetriebener Solaranlagen zur Produktion des Eigenbedarfs liegen die Kosten bei circa 350 €. Wichtig ist hier auf sehr günstige Angebote zu verzichten, da die Qualität der Aufnahmen enorm leidet.
Sollte eine thermografische Überprüfung durchgeführt werden, ist es sinnvoll direkt auf die gesamte Verkabelung einmal abzuscannen. Defekte Kabel, Steckverbindungen und Anschlüsse weisen bei einer Beschädigung ebenso eine erhöhte Wärmesignatur auf und können dann direkt mit erfasst werden.
Ausrüstung und Fachwissen
Das Verfahren einer thermografischen Analyse ist in der Durchführung sehr einfach. Man fliegt mit einer Drohne, welche mit einer Wärmebildkamera ausgestattet ist, über die zu untersuchenden Flächen und nimmt diese auf. Danach werden die Bilder ausgewertet und die Beschädigungen geprüft, indem alle Unregelmäßigkeiten, gekennzeichnet durch rote Stellen, markiert werden.
Auch ist die erforderliche Ausstattung mittlerweile vermeintlich günstig zu erwerben. Discounter werben ständig mit kostengünstigen Angeboten mit verschiedenen Drohnen und Wärmebildkameras. Von einem Kauf dieser, um eine qualitativ hochwertige Analyse durchzuführen ist jedoch dringendst abzuraten.
Erstens muss bei stärkster Sonneneinstrahlung gefilmt werden, da hier am meisten Strom produziert wird, um einen größtmöglichen bildlichen Kontrast zu bilden. Um nicht von den diversen Reflexionen der Module selbst und der Umgebung eine Verfälschung der Daten zu bekommen, muss die Kamera mit hochwertigen Filtern ausgestattet werden sein.
Zweitens ist es einer Infrarotkamera nicht möglich durch Glas zu sehen, da die Strahlen an der Glasscheibe zurück reflektiert werden. Hier wird also lediglich die Erwärmung der darüberliegenden Glasscheibe gemessen, welches hochauflösenden Wärmebildkameras mit einer thermische Empfindlichkeit von mindestens einem Zehntelgrad seitens der Kamera bedarf.
Durch das leicht abgewandelte Verfahren der Rückstromthermografie können selbst bei sehr schlechtem Wetter oder bei vollkommener Dunkelheit qualitativ hochwertige Ergebnisse gewonnen werden. Bei diesem Verfahren werden in entgegengesetzter Richtung die Solarmodule mit Strom versorgt, welches die gleichen Wärmesignatur wie durch die Stromproduktion hervorruft. Allerdings muss hier mit höheren Kosten gerechnet werden.
Fehlererkenntnis
Mittels der Thermografie können sowohl Risse im Modul als auch Verschmutzung oder Beschädigungen an dem umgebenden Glaskörper identifiziert werden. Vorteilhaft an dieser Technologie ist der erkennbare Unterschied zwischen Herstellerfehlern und nutzungsbedingten Beschädigungen.
Es ist grundsätzlich nicht mit voller Sicherheit auf die Art und Herkunft einer Beschädigung zu schließen. Definitiv können einzelne defekte Module oder defekte Zellen lokalisiert werden, um dann im weitergehenden Vorgehen mit genaueren Methoden zu arbeiten.
Häufige Fragen zur Thermografie
Wie funktioniert die Wartung mittels Thermografie?
Die Wartung mittels Thermografie ist eine zerstörungsfreie Prüfmethode, bei der Infrarotkameras eingesetzt werden, um die Oberflächentemperaturen von Objekten zu erfassen. Diese Technik hilft dabei, Temperaturanomalien zu identifizieren, die auf potenzielle Wartungsprobleme, wie z.B. überhitzte Bauteile oder schlechte Isolierung, hindeuten können.
Welche Vorteile bietet die Thermografie bei der Wartung?
Die Vorteile der Thermografie bei der Wartung umfassen:
- Zerstörungsfreie Prüfung: Keine Beschädigung des zu prüfenden Objekts.
- Schnelle und effiziente Inspektion: Große Flächen können zügig überprüft werden.
- Frühzeitige Fehlererkennung: Thermografie hilft, Probleme zu erkennen, bevor sie zu kostspieligen Ausfällen führen.
- Sicherheit: Ermöglicht die Inspektion von schwer zugänglichen oder gefährlichen Bereichen ohne direkten Kontakt.
In welchen Branchen ist die Wartung mittels Thermografie besonders nützlich?
Die Thermografie ist in vielen Branchen nützlich, darunter:
- Elektro- und Energiewirtschaft: Überprüfung von Schaltanlagen, Transformatoren und Kabelverbindungen.
- Gebäudeinspektion: Erkennung von Wärmebrücken, Leckagen und feuchten Stellen.
- Industrie: Überwachung von Motoren, Pumpen, Lagern und Fertigungsanlagen.
- Luft- und Raumfahrt: Inspektion von Strukturen, Triebwerken und Elektronik.
Wie oft sollte die Thermografie bei der Wartung eingesetzt werden?
Die Häufigkeit der thermografischen Inspektionen hängt von der Art der Anwendung und den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Branche ab. In einigen Fällen kann eine jährliche Inspektion ausreichend sein, während in anderen Situationen vierteljährliche oder sogar monatliche Inspektionen erforderlich sein können. Es ist empfehlenswert, die Inspektionsintervalle mit einem Fachexperten abzustimmen.
Wie zuverlässig ist die Thermografie bei der Erkennung von Wartungsproblemen?
Die Thermografie ist eine zuverlässige Methode zur Erkennung von Wartungsproblemen, wenn sie korrekt durchgeführt wird. Die Qualität der Ergebnisse hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. der Erfahrung des Bedieners, der Umgebungsbedingungen und der Qualität der verwendeten Infrarotkamera. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, sollten Inspektionen von qualifiziertem Personal durchgeführt und regelmäßige Schulungen zur Aufrechterhaltung der Kompetenz sichergestellt werden.
