Schäden an der PV Anlage erkennen und einordnen.

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1 Schäden an der PV Anlage erkennen und einordnen. Florian Kubitz, SunEnergy Services GmbH Wir entwickeln Energie und Märkte

2 Was uns ausmacht: Erfahrung und Kompetenz 2001 Gründung mit anfänglichen Fokus auf Distribution 2002 Großhändler für PV- Komponenten 2005 GU-Realisierung eine der ersten Freiflächenanlage Norddeutschlands 2010 Start des Qualitätsmanagements durch OEM-Modul-Produktion, EU-weit aktiv 2011 Fokus GU-Projekte MWp-Bereich - Gründung Qualitätsabteilung 2012 Weltweit aktiv, Partner der MBJ-Services, Gutachter 2013 Ausrichtung der Aktivitäten auf qualitätsnahe Dienstleistungen 2014 Etablierung dynamische EL als standardisiertes Analysetool 2015 Gründung SunEnergy Services GmbH Fokus Qualitäts-Dienstleistungen 2

3 Was uns ausmacht: Erfahrung und Kompetenz Praxiserfahrung +100 MWp Projektentwicklung +300 MWp Realisierungserfahrung Aktivitätsradius: D, UK, Italien, Frankreich, Spanien, Türkei, Chile, Mexiko, etc. Vermessung mit MBJ-System seit Start ~ Einzel-Vermessungen Dynamische EL seit Start ~ Einzel-Analysen Gutachten für über 35 MW Bestandsanlagen Partner Institutionelle Investoren / klassische Investoren 1-25 MWp Banken Modulhersteller 3 Projektentwickler / EPC s / Gutachter

4 Einleitung Leitfrage Welche Schäden sind kritisch? Welche Schäden sind unkritisch? Schaden oder unkritische Auffälligkeit? Wie soll man mit Schäden / Auffälligkeit umgehen? Grundsätzlich ist dies die zentrale Frage an den Fachmann/Sachverständigen! > Keine abschließende Antwort möglich! Folgende Folien bieten einen Überblick über typische Schadensbilder und deren Analyse und Bewertungskriterien konkrete Beispiele aus der Praxis Definition: Kritischer Schaden Maßnahme notwendig! 4

5 Einleitung Typische Schadensbilder 1,5 Mio. PV- Anlagen (in Deutschland) Evolution der technischen Entwicklung/ Anforderungen / Normung Verschiedenen Boom und Rezessionsphasen -> schwankende und teilweise schlechte Qualität Mannigfaltige Palette von Schadensbildern Auswahl u. Einordnung typischer Schäden nach Ort (Generator, Verkabelung, Wechselrichter, Netzanschluss) Häufigkeit Gefährlichkeit/Relevanz 5

6 Einleitung Typische Schadensbilder 1,5 Mio. PV- Anlagen (in Deutschland) Evolution der technischen Entwicklung/ Anforderungen / Normung Verschiedenen Boom und Rezessionsphasen -> schwankende und teilweise schlechte Qualität Mannigfaltige Palette von Schadensbildern Auswahl u. Einordnung typischer Schäden nach Ort (Generator, Verkabelung, Wechselrichter, Netzanschluss) Häufigkeit Gefährlichkeit/Relevanz 6

7 Einleitung Typische Schadensbilder 1,5 Mio. PV- Anlagen (in Deutschland) Evolution der technischen Entwicklung/ Anforderungen / Normung Verschiedenen Boom und Rezessionsphasen -> schwankende und teilweise schlechte Qualität Mannigfaltige Palette von Schadensbildern Auswahl u. Einordnung typischer Schäden nach Ort (Generator, Verkabelung, Wechselrichter, Netzanschluss) Häufigkeit Gefährlichkeit/Relevanz 7

8 Einleitung Auszug aus dem PV Leitfaden der GDV Quelle: GDV, Stand 2011 Quelle: VdS Leitfaden Photovoltaik, Stand

9 Einleitung Ort des Schaden Generator - Modul - Unterkonstruktion - Dach Wechselrichter - Generatoranschlussbox Monitoringsystem - Datenlogger - Router Speicher - Regelsystem - Batterie Verkabelung - DC-, AC-Leitung - Anschlüsse Netzanschluss - Sicherung 9

10 Einleitung Ort des Schaden Generator - Modul - Unterkonstruktion - Dach Wechselrichter - Generatoranschlussbox Monitoringsystem - Datenlogger - Router Speicher - Regelsystem - Batterie Verkabelung - DC-, AC-Leitung - Anschlüsse Netzanschluss - Sicherung 10

11 Schadensorte Generator Schadensarten - Modul Analyse Bewertung - Glasbruch Optisch/EL Undicht!, Sek.-Schaden-Zellbruch? - Zellbruch EL Leistungsminderung?, Hotspotrisiko? - Hotspot Thermographie Krit. Temperaturdifferenzen? > 20 K? - PID EL Leistungsminderung? - Etc. - Unterkonstruktion - Modulverbindung gelöst Optisch/Drehmoment Fest/lose (> od. < knm soll) - Dachverbindung gelöst Optisch/Drehmoment Fest/lose (> od. < knm soll) - Dachundichtigkeit Optisch (Thermographie) Feucht trocken - Etc. 11

12 Praxisbeispiel Schneelast: Fall 1 Modulbruch (ggf. in Folge von Schneelast) weist Verfärbung auf Modulverkapselung geöffnet Personengefährdung Stromschlag! Wechselrichterstörung durch Isolationslfehler Ertragsverlust Brandgefahr - Lichtbogen Simon Klipp-Dembinski 12 12

13 Praxisbeispiel Schneelast: Fall 1 Modulbruch (ggf. in Folge von Schneelast) weist Verfärbung auf Modulverkapselung geöffnet Personengefährdung Stromschlag! Wechselrichterstörung durch Isolationslfehler Ertragsverlust Brandgefahr - Lichtbogen Austausch einleiten! Kritischer Schaden! Simon Klipp-Dembinski 13 13

14 Praxisbeispiel Sturmschaden: Fall 2 14

15 Praxisbeispiel Sturmschaden: Fall 2 Eindeutig kritischer Schaden! (-> Fall1) 15

16 Praxisbeispiel Sturmschaden: Fall 2 Optisch erkennbare Oberflächenbeschädigung ohne Glasbruch Kritischer Schaden? Legende: Rot = Sehr Kritisch Gelb = kritisch Grün = unkritisch 16

17 Praxisbeispiel Sturmschaden: Fall 2 Zellriss optisch erkennbar -> Einschätzung? EL-Bild offenbart Sehr kritische Zellbrüche Es können mehrere Zellen betroffen sein Ertragsminderung zu befürchten (aber kein Totalschaden ) Austausch im Ermessen des Betreibers / Deckung des Versicherers? 17

18 Praxisbeispiel Sturmschaden: Fall 3 18

19 Praxisbeispiel Sturmschaden: Fall 3 Optisch einwandfrei! 19

20 Praxisbeispiel Sturmschaden: Fall

21 Praxisbeispiel Sturmschaden: Fall 3 EL zeigt: erheblicher Schaden! Simon Klipp-Dembinski 21

22 Praxisbeispiel Sturmschaden: Fall 3 22

23 Praxisbeispiel Sturmschaden: Fall 3 EL zeigt: erheblicher Schaden! 23

24 Praxisbeispiel Sturmschaden: Fall 3 Zellrisse optisch nicht erkennbar EL-Bild offenbart Sehr kritische Zellbrüche Mehrere Zellen betroffen Ertragsminderung vorhanden ( Totalschaden ) Austausch empfohlen / Deckung des Versicherers

25 Neue Analysemethode: Dynamische EL 25

26 Alternative Analysemethode: Dynamische EL Vorteile Gesamtüberblick Schadensbild im montierten Zustand Ganzjährlich einsetzbar, nahezu Wetterunabhängig Bis zu 500 Module pro Tag/Nacht Umfangreiche Einsatzgebiete und Anwendungsbereiche Nachteile Keine Leistungsdaten (im Vergleich Vermessung mit MBJ-System) Stromquelle vor Ort benötigt (AC-Generator bis 32A, je nach Anforderung) 26

27 Praxisbeispiel Dachleckage: Fall 4 Dachunterkonstruktion weist Verfärbung auf Durchfeuchtung induziert! Gefahr von Korrosion oder Fäulnis Gefahr von Strukturverlust! Ist die PV Verursacher? Simon Klipp-Dembinski 27

28 Praxisbeispiel Dachleckage: Fall 4 Dachunterkonstruktion weist Verfärbung auf Durchfeuchtung induziert! Gefahr von Korrosion oder Fäulnis Gefahr von Strukturverlust! Ist die PV Verursacher? NEIN! Simon Klipp-Dembinski 28

29 Praxisbeispiel Dachleckage: Fall 4 Dachunterkonstruktion weist Verfärbung auf Durchfeuchtung induziert! Gefahr von Korrosion oder Fäulnis Gefahr von Strukturverlust! Maßnahmen einleiten! Kritischer Schaden! Simon Klipp-Dembinski 29

30 Schadensorte Wechselrichter Schadensarten Wechselrichter Analyse Bewertung - Funktionsstörung Display/Monitoring Ertragsminderung? - Überspannung Display/Moni./Anzeige SPD Ertragsausfall! -> kritisch - Isolationsfehler Display/Monitoring Ertragsminderung! Elektr. Schlag! - Etc. Generatoranschlusskasten - Feuchtigkeit Optisch kritisch! - Korrosion Optisch kritisch! - Lichtbogen/Brand Optisch kritisch! - Etc. 30

31 Praxisbeispiel Wasser im GAK: Fall 5 Wasser im GAK Personengefährdung Stromschlag! Brandgefahr - Lichtbogen Wechselrichterstörung durch Isolationsfehler Ertragsverlust Bauteilkorrosion Simon Klipp-Dembinski 31

32 Praxisbeispiel Wasser im GAK: Fall 5 Wasser im GAK Personengefährdung Stromschlag! Brandgefahr - Lichtbogen Wechselrichterstörung durch Isolationslfehler Ertragsverlust Bauteilkorrosion Maßnahmen einleiten! Kritisch! Simon Klipp-Dembinski 32

33 Schadensorte Verkabelung Schadensarten - DC-, AC-Leitung Analyse Bewertung - Mantelverletzung Optisch/(Iso-Messung) Nach Schwere und Verlege-Ort/Art - Mantelauflösung Optisch/(Iso-Messung) Kritisch! meistens fortlaufend - Mantelversprödung Optisch/(Iso-Messung Nach Schwere und Verlege-Ort/Art - Anschlüsse / Klemmen - Lichtbogen / Brand Optisch/(Thermographie*) Nach Schwere und Klemm-Ort/Art - Korrosion an Klemme Optisch/(Ω-Messung) Nach Schwere und Klemm-Ort/Art - Lose Klemmverbindung Manuell/Drehmoment Fest/lose (> od. < knm soll) - Etc. *Vorbeugende Messung 33

34 Praxisbeispiel Trafobrand: Fall 6 Trafobrand auf PVA, Foto: SEE 34

35 Praxisbeispiel Trafobrand: Fall 6 Analyse im Nachgang zum Brand Optische Analyse: Keine Klärung möglich Verschiedenste Brandursachen möglich Alternativer Ansatz: Thermographische Analyse anderer Trafostationen der gleichen Anlage Auffinden von Bereichen erhöhter Temperatur 35

36 Praxisbeispiel Trafobrand: Fall 6 Thermographie: Auffällige Klemmen Temperatur wesentlich gegenüber Umgebung erhöht 36

37 Praxisbeispiel Trafobrand: Fall 6 Thermographie: Auffällige Klemmen Temperatur wesentlich gegenüber Umgebung erhöht 37

38 Praxisbeispiel Trafobrand: Fall 6 Ergebnisse Überprüfung des Drehmoments mit Drehmomentschlüssel Notwendige Drehmoment wurde an den auffälligen Klemmen nicht erreicht! Nachziehen führte zur Temperaturabsenkung -> Indikation zur Schadensursache Nicht ausreichende angezogene Klemmverbindungen können zu erheblichen Schäden führen! Drehmomentschlüssel 38

39 Praxisbeispiel Trafobrand: Fall 6 Ergebnisse Überprüfung des Drehmoments mit Drehmomentschlüssel Notwendige Drehmoment wurde an den auffälligen Klemmen nicht erreicht! Nachziehen führte zur Temperaturabsenkung -> Indikation zur Schadensursache Nicht ausreichende angezogene Klemmverbindungen können zu erheblichen Schäden führen! Kritisch! Drehmomentschlüssel 39

40 Schadensorte Netzanschluss Schadensarten - Sicherung Analyse Bewertung - Sicherung gefallen Optisch Ertragsminderung! - Etc. - Zähler - Zählerausfall. Optisch / Monitoring Ertragsminderung! - Fehlerhafter Anschluss Optisch / Monitoring Ertragsminderung! - Etc. - EISMAN - Steuerung - Leistungssteuerung defekt Monitoring Ertragsminderung! - Etc. 40

41 Zusammenfassung Es gibt eine sehr breite Palette von Schadensbildern Eine generelle Einschätzung für diese ist sehr schwer möglich Bestimmte Schadensbilder sind eindeutig WICHTIG! Im Zweifel Vorsicht walten lassen und Fachmann hinzuziehen insbesondere bei offen liegenden Leitern! Es gibt kritische Schäden / Auffälligkeiten die mit bloßem Auge (und sogar mit Monitoring oder Kennlinienmessgerät) nicht zu erkennen sind. EL Aufnahmen, Thermographie, etc. können Klarheit schaffen 41

42 Expertise. Qualität. Services. 42

43 Expertise. Qualität. Services. Kontakt: Sun Energy Europe GmbH Fuhlentwiete Hamburg Florian Kubitz, Teamleiter Services Dipl. Ing. Energietechnik Sachverständiger (TÜV) 040 / Christoph Standke, Vertrieb Services christoph.standtke@sunenergy.eu 040 / Ralf Reek, Abteilungsleiter Services & Engineering Dipl. Ing. Umwelttechnik (FH), Sachverständiger (TÜV) ralf.reek@sunenergy.eu 040 /

44 Alternative Fernüberwachung Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 44