Oberflächenfeuchtesensorik für die energieeffiziente Beheizung von Photovoltaikmodulen zur Minimierung Tau-induzierter Soiling-Prozesse - ETA-Tau

Abstract

Im Rahmen des Vorhabens sollte eine Einrichtung für die effiziente Beheizung von Oberflächen zur Vermeidung von Betauung und damit zur signifikanten Reduktion von Verschmutzungen durch Staub untersucht und validiert werden. Mittels einer innovativen hochsensitiven Oberflächenfeuchte-Sensorik sollte die Heizleistung so effizient eingesetzt werden können, dass der Nutzen die Zusatzkosten für die Beheizung signifikant übersteigt. Das System sollte zunächst im Labor aufgebaut und konfiguriert werden. In einer zweiten Projektphase sollte dann die die Verifizierung im Freifeld für den Anwendungsfall der Beheizung von Photovoltaik-Modulen an zwei repräsentativen Standorten erfolgen. Für die Laborversuche wurden zunächst PV-Modulglasproben Staubtests mit Staubproben aus verschiedenen geografischen Regionen unterzogen, um das Soiling-Verhalten unter verschiedenen Betauungs-Bedingungen sowie bei zusätzlicher, sensorgesteuerter Beheizung zu untersuchen. Die Laborstudien umfassten Feuchte-Sensorik, Soiling-Tests und elektrische Beheizung. Parallel dazu fand die Planung der Freifeldversuche statt. Die Ergebnisse und Erkenntnisse aus den Labortests wurden dann in Freifeldversuchen in Katar und Marokko nachvollzogen, um die Effekte unter realen Bedingungen zu überprüfen. Während die Labortests die positiven Ergebnisse bestätigten, die in den Projektantrag eingeflossen sind und auf denen sich dieser stützte, fielen die Ergebnisse der Freifeldtests trotz Betrachtung unterschiedlicher Standorte und Jahreszeiten nicht mehr positiv aus. Der Forschungsgegenstand, die energieeffiziente Beheizung von Solarmodulen zur Minimierung von Soiling, konnte anhand der Freifeldversuche nicht positiv validiert werden, weil sowohl die Soiling Vermeidung als auch die Energiebilanz als deutlich abseits der Zielmarken evaluiert wurden.