Ganzheitliche Digitalisierung von Photovoltaik-Systemen: Vernetzte Daten für alle Lebensphasen

Forschungsprojekt PVConnect

Motivation und Problemstellung

Trotz erheblicher Fortschritte in der Photovoltaik bleibt die digitale Abbildung der gesamten Wertschöpfungskette zersplittert. Daten liegen in unterschiedlichen und oft inkonsistenten Formaten vor, Schnittstellen sind nicht standardisiert, weshalb ein nahtloser Austausch zwischen Planern, Herstellern, Betreibern und Dienstleistern häufig unterbleibt. Das führt zu hemmschuhartigen Prozessen bei Analyse, Optimierung und Qualitätssicherung – insbesondere entlang der unterschiedlichen Lebensphasen von PV-Anlagen.

© Fraunhofer CSP
Im Projekt »PVConnect« soll ein einheitliches Datenmodell für alle Lebensphasen von PV-Anlagen entwickelt werden, wodurch ein durchgängiger digitaler Datenaustausch und neue Optimierungs- und Analysemöglichkeiten ermöglicht werden.

Projektziele und Lösungsansatz

Das Projekt »PVConnect« hat das übergeordnete Ziel, die Digitalisierung der Photovoltaik-Wertschöpfungskette entscheidend voranzutreiben. Dazu soll ein einheitliches, phasenübergreifendes Datenmodell entwickelt werden, das technische, wirtschaftliche und administrative Informationen aller Lebensphasen einer PV-Anlage – von der Planung über die Errichtung bis zum Betrieb und Rückbau – integriert. Ergänzend werden standardisierte Schnittstellen geschaffen, um einen durchgängigen und interoperablen Datenaustausch zwischen allen relevanten Akteuren wie Herstellern, Planern, Betreibern und Dienstleistern zu ermöglichen.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Bewertung des Datenmehrwerts: Es sollen Kriterien entwickelt werden, die den technischen und wirtschaftlichen Nutzen der digitalisierten Daten transparent machen. Die Praxistauglichkeit wird durch prototypische Use Cases überprüft, beispielsweise für automatisierte Diagnose, KI-gestützte Analysen und Betriebsoptimierungen.

Der Lösungsansatz umfasst mehrere Schritte:

1. Bestandsaufnahme & Stakeholderanalyse
Es erfolgt eine umfassende Analyse der bestehenden Datenstrukturen und Akteurslandschaft, um Rollen, Schnittstellen und Datenflüsse zu identifizieren.

2. Integration angrenzender Domänen
Datenanforderungen aus Energiemeteorologie und Gebäudemanagement werden berücksichtigt, um eine erweiterbare und zukunftsfähige Datenbasis zu schaffen.

3. Entwicklung eines interoperablen Datenrahmenwerks
Ein strukturiertes Austauschrahmenwerk wird entwickelt, das klare Informationsmodelle für Komponenten sowie definierte Schnittstellen für interne und externe Dienste umfasst.

4. Technologieoffene Umsetzung mit KI
Unter Einbindung der industriellen Partner:innen und offenem Technologieansatz werden KI-basierte Verfahren eingesetzt, um die Analyse und Nutzung der Daten zu optimieren.

Mit diesen Maßnahmen entsteht eine nachhaltige und vernetzte Daten- und Servicearchitektur, die die Effizienz und Qualität in der Photovoltaiksignifikant steigert. Die enge Kooperation zwischen Fraunhofer CSP, Mondas GmbH, Centroplan Services, Centroplan Group, Forschungszentrum Jülich, Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg und Fraunhofer ISE bildet dabei eine solide Basis für praxisorientierte Implementierungen.

Projektsteckbrief

Projekttitel PVConnect: Integration eines standardisierten Informations- und Datenmodells in eine durchgehende Digitalisierung über den Lebenszyklus von PV-Systemen sowie angrenzender Domänen
Laufzeit 01.10.2025 – 30.09.2028
Förderung BMWE
Fördervolumen
Fraunhofer CSP
975.080 €
Projektpartner
  • Mondas GmbH
  • Centroplan Services GmbH
  • Centroplan Group GmbH
  • Forschungszentrum Jülich GmbH
  • Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg 
  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Projektleiter Matthias Ebert
Ziel
  • Entwicklung eines standardisierten Datenmodells und einer offenen Schnittstellenarchitektur, um die Interoperabilität von Daten, Prozessen und Analyse entlang der Phasen eines PV-Systems und in Bezug auf angrenzende Domänen zu verbessern

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Matthias Ebert

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Dr. Matthias Ebert

Gruppenleiter »PV-Systeme und -Integration«

Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP
Otto-Eißfeldt-Straße 12
06120 Halle (Saale)

Telefon +49 345 5589-5200