Modulfehler bei PV-Anlagen, die von defekten Rückseitenfolien ausgelöst werden, frühzeitig erkennen

Wiederkehrende Überprüfungen von Photovoltaik (PV)-Anlagen verzeichneten in den letzten Jahren einen deutlichen Anstieg an Modulfehlern, die durch die Rückseitenfolien (so genannte „Backsheets“) ausgelöst wurden. Auffälligkeiten bei Rückseitenfolien, wie z. B. Auskreiden, Delamination, Rissbildung oder Braunfärbung, führen meistens zu einem Versagen der Isolierwirkungen und stellen somit ein Sicherheitsrisiko dar.

Während bestehende Normen und Regelwerke zur Sicherheitsprüfung hauptsächlich die Funktion neuer Produkte in den Blick nehmen und die Forschung daran arbeitet, Langzeitfehler in Zukunft zu vermeiden, indem das Alterungsverhalten von Folien und das der Einbettungsmaterialen intensiv untersucht wird, fehlt es an Normungsdokumenten, die auf die akuten Probleme der Rückseitenfolienqualität in existierenden PV-Anlagen eingehen.

In Deutschland sind derzeit ca. 60 GWp PV-Anlagen am Netz angeschlossen, wovon ein großer Teil der Anlagen mittlerweile über fünf Jahre alt ist und vermehrt Auffälligkeiten bei der Rückseitenfolie zeigen. Einige der beobachteten Auffälligkeiten sind zum jetzigen Zeitpunkt lediglich kosmetischer Natur, andere hingegen stellen ein inhärentes elektrisches Risiko dar, da stromführende Teile offen liegen. Neben der elektrischen Sicherheit kann eine defekte Rückseitenfolie darüber hinaus zu erheblichen Ertragseinbußen durch Abschaltung von Anlagenteilen führen.

Es mangelt jedoch an Handlungsempfehlungen in Form von standardisierten Regeln und Kriterien hinsichtlich fehlerhafter Rückseitenfolien. Das Projekt ANOMALOUS adressiert genau diesen Mangel.

Die im Rahmen des Projekts ANOMALOUS durchgeführten Untersuchungen dienen dem Ziel, die bestehende normative Lücke der Bewertung von Rückseitenfolien im Feld zu schließen und einheitliche Kriterien für die Bewertung von Auffälligkeiten festzulegen.

Im Mittelpunkt der Projektarbeit stehen die Entwicklung einer VDE Anwendungsregel und eines Normungsantrags, die Kriterien definieren, um ältere PV-Anlagen zu bewerten und Handlungsempfehlungen für Gutachter und Wartungsfirmen geben. Der daraus entstehende Auffälligkeitenkatalog wird zudem mehr Rechtssicherheit in den einzelnen Schritten der Wertschöpfungskette geben. Außerdem werden die Forschungsergebnisse dem PV-Folienmarkt zur Verfügung gestellt, damit sich die Lebensdauer der PV-Module signifikant erhöht und so zur Verringerung des für die Herstellung neuer Module nötigen CO₂-Fußabdrucks beiträgt.

Im Rahmen der Projektarbeit entstand die VDE SPEC 90027 "Leitfaden für die Bewertung von PV-Modulen mit defekten Backsheets".  Sie gibt Richtlinien für die Bewertung und Handlungsempfehlungen für Auffälligkeiten von PV-Modul-Backsheets. Neben optischen Bewertungen werden Analyseverfahren vorgeschlagen und mögliche elektrische Sicherheitsprüfungen zur vertieften Bewertung. Die VDE SPEC enthält Handlungsempfehlungen für Gutachter und Wartungsfirmen. Der entstandene Auffälligkeitenkatalog wird zudem mehr Rechtssicherheit in den einzelnen Schritten der Wertschöpfungskette geben. Außerdem werden die Forschungsergebnisse dem PV-Folienmarkt zur Verfügung gestellt, damit sich die Lebensdauer der PV-Module signifikant erhöht und so zur Verringerung des für die Herstellung neuer Module nötigen CO₂-Fußabdrucks beiträgt.