Verschmutzung von Solaranlagen vermeiden

Forschungsprojekt ETA-Tau

Motivation und Problemstellung

Die Oberflächenverschmutzung von Solaranlagen, insbesondere an niederschlagsarmen Standorten, führt zu Leistungsverlusten durch Verschattung oder Reflexion des einfallenden Lichts. Bislang müssen die Oberflächen daher regelmäßig in kurzen Abständen gereinigt werden, was mit erheblichen Kosten verbunden ist.

Staubbedecktes Solarmodul
Wegen hoher Staubkonzentrationen in der Luft kommt es in ariden, sonnenreichen Regionen häufig zur Verschmutzung von Oberflächen. Der bei PV-Modulen als »Soiling« bezeichnete Effekt führt zu unerwünschten Leistunsgverlusten.

Projektziele und Lösungsansatz

Wie also lassen sich festklebende Verschmutzungen auf Solarmodulen vemeiden? Im Rahmen experimenteller Forschung durch das Fraunhofer CSP konnte der Nachweis erbracht werden, dass eine wesentliche Ursache für die Anhaftung von Verschmutzungen die erhöhte Oberflächenfeuchte bzw. Betauung in den Nacht- und frühen Morgenstunden ist. Eine Beheizung zur Vermeidung der Betauung könnte die Staubanhaftungen verhindern, scheitert bislang an einem fehlenden Regelungskonzept.

Im Rahmen des Vorhabens soll daher eine hochsensitive Oberflächenfeuchte-Sensorik entwickelt werden, welche eine energieeffiziente Beheizung der Oberflächen von Photovoltaik-Modulen gestattet. Nach einer Konfiguration im Labor soll eine Validierung im realen Einsatz an repräsentativen Standorten erfolgen. Hierbei gilt es die wirtschaftlichen Potenziale und Regelungsparameter in Abhängigkeit von konkreten Anwendungsfällen und Wetterbedingungen zu ermitteln. Im Erfolgsfall werden darüber hinaus weitere Verwertungspotenziale bei Windkraftanlagen, CSP (Concentrated Solar Power) sowie in der Luftfahrt gesehen.

Projektsteckbrief

Projekttitel

ETA-Tau: Oberflächenfeuchtesensorik für die energieeffiziente Beheizung von Photovoltaikmodulen

Laufzeit 11/2020 - 11/2023
Förderung Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des VIP+ Programms
Fördervolumen 948.000 €
Projektleiter Guido Willers
Ziel Entwicklung einer hochsensitiven Oberflächenfeuchte-Sensorik zur energieeffizienten Beheizung der Oberflächen von Photovoltaik-Modulen

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Guido Willers

Contact Press / Media

Guido Willers

Gruppe »Materialdiagnostik für H2-Technologien«

Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS
Walter-Hülse-Str. 1
06120 Halle (Saale), Deutschland

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