Fraunhofer prüft Solartechnologie unter freiem Himmel

PV-Module auf Testständen des neuen Outdoor Performance Testfelds. Das Fraunhofer ISE wird hier verschiedene Solartechnologien testen.

Foto: Fraunhofer ISE/Sophia Bächle

Um Photovoltaik-Module, integrierte PV-Systeme, solarthermische Kollektoren, Wechselrichter und weitere Solartechnologien zu prüfen, vermessen Forschende diese meist im Labor. Zusätzlich finden Langzeittests unter realen Wetterbedingungen und über mehrere Jahre hinweg statt. Mit einem drei Hektar großen Testfeld am Rande der Gemeinde Merdingen bei Freiburg wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer ISE zukünftig Ergebnisse aus beiden Testansätzen kombinieren. „Das neue Outdoor Performance Testfeld gibt uns den Platz, verschiedenste Solartechnologien mit modernster Messtechnik unter freiem Himmel zu testen“, so Institutsleiter Professor Dr. Andreas Bett bei der Eröffnung. Der neue Standort ergänzt Testfelder des Fraunhofer ISE auf Gran Canaria und in der Wüste Negev in Israel. Sie ermöglichen, dass Prototypen und innovative Produkte auch in anderen Klimazonen mit extremen Temperaturschwankungen und salzhaltiger Luft getestet werden können.

Kombinierte Tests für schnellere Marktreife

„Für PV-Module bedeutet das, dass wir Analyseergebnisse aus maritimen, aridem und unserem gemäßigten mitteleuropäischen Klima mit Messungen aus unseren akkreditierten Indoor-TestLabs abgleichen können“, erläutert Dr. Christian Reise, Projektleiter des Testfelds in Merdingen. In Kombination mit Simulationen, die auf solaren Einstrahlungsdaten basieren, könnten PV-Module deutlich schneller charakterisiert werden, als es bisher nach einem Jahr Freiland-Messung der Fall war. Entwickelt werden die kombinierten Verfahren zur Minimierung modulbedingter Ertragsrisiken für künftige PV-Kraftwerke sowie frühzeitiger Identifikation von modultechnologischen und designspezifischen Degradationsrisiken maßgeblich im Projekt „MiMoRisk“. Geleitet wird es vom Fraunhofer ISE, das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz stellt Fördergelder zur Verfügung. „Die Analysen aus unserem gemeinsamen Forschungsprojekt helfen der PV-Industrie, insbesondere den Modulherstellern und Projektierern großer Freiflächenanlagen. Sie liefern auch für Versicherer wertvolle Einsichten für die Einschätzung der Risiken“, sagte Simone Steinbach, Teil des Green Tech Solutions Teams von Munich RE, auf einem Workshop am Tag vor der Eröffnung.

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PV für Lärmschutzwände und Agri-Photovoltaik im Test

Ein Teil des Merdinger Testfelds wird für die Untersuchung integrierter PV-Technologien genutzt. Aktuell werden im Rahmen des Projektes „PVwins“ unterschiedliche Ausführungen einer PV-Lärmschutzwand auf dem Gelände errichtet, um deren Stromertrag und Lärmschutz-Funktion zu überprüfen. Der Teststand wird auch nach Projektende für Messungen verschiedener Lärmschutzwand-Konzepte mit Photovoltaikelementen zur Verfügung stehen. Auf diese Weise können Bauvorhaben im Kleinen geprüft werden, bevor eine finale Variante an der Straße skaliert gebaut wird.

Auf einer anderen Teilfläche beginnt in Kürze – unterstützt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung – der Bau verschiedener, in der Höhe verstellbarer Agri-PV-Systeme. In dem Projekt „VAckerPower“ werden Forschende damit auf dem Testfeld untersuchen, inwieweit sich hoch aufgeständerte und bodennahe, vertikale Agri-PV-Anlagen sowie unterschiedliche PV-Module für den Ackerbau eignen. Ebenfalls im Bereich der Agri-Photovoltaik wird ein Forschungsteam des Fraunhofer ISE im Projekt „DeepTrack“ das Potenzial nachgeführter PV-Module mit statischen Referenzanlage vergleichen, deren Nachführwinkel KI-unterstützt gleichzeitig auf Stromertrag, Pflanzenwachstum und Anlagenschutz optimiert wird.