Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP
Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP
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Infolge elektrischer Überlast zerstörtes Power-Modul eines PV-Wechselrichters.

Ausfälle und Störungen von Wechselrichtern reduzieren

Wechselrichter sind die wesentliche Schlüsselkomponente zur Einspeisung der von den Solarmodulen erzeugten elektrischen Energie ins Stromnetz. Wie kann man Ausfälle und Störungen dieser Wechselrichter reduzieren? Dieser Frage geht das Fraunhofer IMWS zusammen mit der DiSUN Deutsche Solarservice GmbH und der DENKweit GmbH im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Projekts »robStROM« nach.

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PV-Testfeld auf dem Dach des Fraunhofer CSP
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PV-Testfeld auf dem Dach des Fraunhofer CSP

Künstliche Intelligenz für Zustandsanalyse und -vorhersage von Photovoltaik-Systemen

Wie durch den Einsatz von KI-Methoden eine bessere Vorhersage von Erträgen und Wartungsarbeiten an Photovoltaikmodulen möglich werden kann, daran forschen das Fraunhofer CSP und die GETEC green energy GmbH im Gemeinschaftsprojekt »Mon-KI« .

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PV-Systeme und PV-Integration

Durch unsere umfassende Expertise in der Systemmodellierung, Designbewertung und Datenanalyse von PV-Systemen sowie PV-geprägten Energiesystemen bieten wir Lösungen, um die Integrierbarkeit, Effizienz und Zuverlässigkeit von PV-zentrierten Systemen zu steigern.

Unsere Forschungsarbeiten zielen darauf ab, fundierte Erkenntnisse und innovative Methoden bereitzustellen, um Fragen im Zusammenhang mit Solarenergie zu beantworten:

  • Arbeitet mein PV-System wie es sollte? Und wenn nein, woran liegt das?
  • Wie können Planung- und Betriebsabläufe automatisiert werden?
  • Wie können kritische Defekte oder bau-/technische Abweichungen in Anlagen einfach erkannt werden?
  • Wie können PV-Module geeignet in spezielle Gesamtkonzepte oder Anwendungsbereiche integriert werden?
  • Welche energetischen Vorteile haben PV-Speicher- oder PV-Elektrolyse-Systeme?
  • Wie können klimaneutrale Städte von morgen aussehen?

Wir bieten:

  • Betriebsdatenanalyse und Optimierung der Betriebsführung von PV-Systemen 
  • Integration von PV in Systemkonzepte
  • Simulation dezentraler Energiesysteme

Forschungsthemen

 

PV-Systemkonzepte

Die Integration von PV-Systemen in spezifische Anwendungsfelder, wie Hausfassaden, Fahrzeuge, aber auch Agrar- und Wasserflächen erfordert angepasste Modultechnologiekonzepte. Das Fraunhofer CSP arbeitet daran, Design, Ertrag und Zuverlässigkeit in Einklang zu bringen.

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PV-Systemdiagnostik

Die von einem PV-System produzierten Daten birgen großes Potenzial für eine verbesserte Anlagenüberwachung, Kosten- und Risikominimierung sowie Schadensfallbewertungen. Am Fraunhofer CSP entwickeln wir KI- basierte Methoden, um diese Daten effizient nutzbar zu machen.

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Unser Beitrag zum IEA PVPS Task 13

Das 1993 gegründete IEA PVPS (Photovoltaic Power Systems Programme) ist ein internationales Kooperationsprogramm der Internationalen Energieagentur IEA. 29 Länder und Organisationen – darunter Deutschland, die USA, China und SolarPower Europe – arbeiten gemeinsam an der nachhaltigen Nutzung von Photovoltaik zur Stromerzeugung.

In acht aktiven Forschungsprojekten (Tasks) werden unabhängige Informationen zu Themen wie Nachhaltigkeit, Systemzuverlässigkeit und Märkten erarbeitet. Ziel ist die Förderung von PV-Technologien, wettbewerbsfähigen Märkten und politischen Strategien zur Energiewende.

Seitens des Fraunhofer CSP ist Senior Scientist Ulrike Jahn federführend in Task 13 – Reliability and Performance of Photovoltaic Systems – vertreten.
Folgend finden sie alle Berichte der Forschungsgruppe mit Bezug zur Zuverlässigkeit und Leistung von PV-Systemen.

 

Die Publikation bietet einen Überblick zur Leistung von Floating-PV-Systemen (FPV) und beleuchtet Unterschiede zu bodengebundenen Anlagen (GPV) – etwa beim Energieertrag, der Systemzuverlässigkeit und Wartung. Mit Fokus auf Binnengewässer und küstennahe Bereiche unterstützt der Bericht die effiziente und nachhaltige Umsetzung von FPV-Projekten.

 

Der Bericht analysiert Agrivoltaik-Systeme hinsichtlich Leistung, Modellierung und Betrieb. Er bietet praxisnahe Ansätze zur Effizienzsteigerung und unterstützt transparente, reproduzierbare Ergebnisse für weltweite Anwendungen.

 

Der Bericht stellt Best Practices und Innovationen für bifaziale PV-Nachführsysteme vor. Diese Systeme mit doppelseitigen Modulen auf sonnenverfolgenden Gestellen sind heute führend bei großen PV-Anlagen weltweit.

 

Der Bericht gibt gezielte Empfehlungen zur Leistungs- und Zuverlässigkeitssteigerung von PV-Systemen in extremen Klimazonen. Durch die Analyse klimatischer Belastungen und bewährter Gegenmaßnahmen dient er als praxisnaher Leitfaden für Planer und Entwickler weltweit.

 

Der Bericht analysiert zentrale Leistungskennzahlen (KPIs) für den Betrieb von PV-Systemen. Er zeigt Herausforderungen, Anwendungsmöglichkeiten und Best Practices für das technische Monitoring und Datenmanagement in der Photovoltaikbranche auf.