Ertrags- und Qualitätstests von Solarmodulen

Der PHOTON-Bronze-, Silber-, und Gold-Standard

Rolf Schulten / PHOTON PicturesGängige Normen und Zertifikate bieten einen nur geringen Umfang an Informationen über die Eigenschaften eines Solarmoduls. Je mehr man über diesen Grundstock hinaus in Erfahrung bringt, desto günstiger kann Solarstrom produziert werden. Denn je genauer ein Anlagenbetreiber den zu erwartenden Stromertrag eines Modultyps abschätzen kann, desto geringer ist sein Investitionsrisiko. Damit sinken die Kapitalkosten (nicht nur bei größeren Projekten, sondern letztendlich auch bei Privatanlagen).

PHOTON hat deshalb bereits 2004 mit dem Test von Solarmodulen begonnen. Ab sofort werden diese Tests um ein neues Prüfprogramm erweitert.

Das sehr weit verbreitete IEC-Zertifikat, das heute praktisch jedes Solarmodul vorweisen kann, hat nur geringe Aussagekraft. Die Anforderungen der IEC 61215 für kristalline Solarmodule sind so gering, dass sie für einen Modulhersteller keine ernsthafte Hürde darstellen. Ein Manko ist zudem die fehlende Praxisnähe: Die verschiedenen Belastungstests, die Alterungserscheinungen produzieren sollen, werden an jeweils unterschiedlichen Exemplaren des zu prüfenden Modultyps ausgeführt — in der Realität ist jedoch jedes Modul sämtlichen Belastungen wie UV-Strahlung, Temperaturzyklen oder Feuchtigkeit ausgesetzt. Hinzu kommt, dass neue Erkenntnisse aus der Forschung systembedingt erst nach langer Zeit Eingang in die Zertifizierung erhalten. Ein aktuelles Beispiel ist hier die Degradation von PERC-Modulen.

PHOTON hat deshalb drei Testzyklen entwickelt, die Aussagen zur Produktqualität, Lebensdauer und Ertrag erlauben.

 

  ➡ PHOTON-Schnelltest (Bronze-Standard)

  ➡ PHOTON-Lebensdauertest (Silber-Standard)

  ➡ PHOTON-Ertragsmessungen (Gold-Standard)

 

PI Photovotaik Institut BerlinSowohl der Schnelltest wie auch der Lebensdauertest wurden in Zusammenarbeit mit dem PI Photovoltaik-Institut Berlin entwickelt und werden auch dort durchgeführt. Das PI Berlin betreibt ein nach IEC 17025 zertifiziertes Testlabor für Solarmodule.

Die Tests berücksichtigen den aktuellen Stand der Forschung und sind dabei möglichst praxisnah gehalten. So wird beispielsweise ein einzelnes Modul allen drei Hauptbelastungen, die im Betrieb auftreten, ausgesetzt. Dass dennoch mehrere Exemplare eines Typs im Test benötigt werden, liegt daran, dass es auch zerstörende Test gibt und außerdem die elektrischen Eigenschaften — hier vor allem die Anfälligkeit für die bekannten Degradationsmechanismen — am besten an einem unbelasteten Modul untersucht werden können.

 

Die Benotung in den PHOTON-Modultests

 

PHOTON-Schnelltest (Bronze-Standard)

Dieser Test erlaubt eine schnelle, dabei aber durchaus aussagekräftige Einschätzung der Modulqualität. Er enthüllt Produktmängel und gibt einen Ausblick auf die zu erwartende Leistungsabnahme durch Degradationseffekte. Er ist vergleichsweise preiswert und dauert (je nach Modultyp) lediglich vier bis sechs Wochen. Das Ergebnis ist eine Note, an der sich Käufer orientieren können.

Beispiel Testsiegel PHOTON Bronze Standard

 

PHOTON-Lebensdauertest (Silber-Standard)

Der Lebensdauertest dauert rund zehn Monate und baut auf dem Schnelltest auf. Er erlaubt eine noch bessere Einschätzung der zu erwartenden Betriebsdauer. Die grundlegende Idee besteht darin, dass alle in der Praxis auftretenden Belastungen an ein und demselben Modul immer und immer wieder ausgeführt werden, bis sich eine Leistungsabnahme zeigt. Je später dies geschieht, desto länger wird ein Modul auch im realen Betrieb durchhalten.

Das Ergebnis ist ein Logo mit einer Aussage zur Lebensdauer sowie der Note des Schnelltests. Wir unterscheiden derzeit bei der Lebensdauer in »kurz«, »mittel« und »lang«. Mit zunehmender Erfahrung wird hier künftig eine Angabe in Jahren mit Bezug zu einer bestimmten Klimazone stehen.

Beispiel Testsiegel PHOTON Silber Standard

 

PHOTON-Ertragsmessung (Gold-Standard)

Bereits im Jahr 2004 begann das PHOTON-Labor mit Ertragsmessungen von Solarmodulen. Schnell wurden sie zum bis heute weltweit größten Testlauf dieser Art. Inzwischen liegen Ergebnisse für rund 200 verschiedene Modultypen für die Zeit bis Juni 2015 vor. 2016 und 2017 haben die Messungen pausiert, sollen aber 2018 wieder aufgenommen werden. Das Ergebnis ist ein Logo mit der Performance Ratio, also der Angabe, wie gut die Solarstrahlung in Strom umgewandelt wurde sowie einer Information zur Platzierung im gesamten Testfeld – beides für das jeweils letzte Testjahr. Die Ertragsmessung können unabhängig von Schnelltest und Lebensdauertest durchgeführt werden. Ein Ergebnis liegt nach einem Kalenderjahr vor.

Wird der Ertragstest zusätzlich zu Schnelltest und Lebensdauertest durchgeführt, erlaubt diese Kombination die bestmögliche Einschätzung eines Solarmoduls. Hierfür gibt es das Logo zum PHOTON-»Gold-Standard«.

Beispiel Testsiegel PHOTON ErtragsmessungBeispiel Testsiegel PHOTON Gold Standard

 

Neben den ausführlichen Logos mit Informationen zur Note, Lebensdauer und Ertrag gibt es ein reduziertes Logo zur Veröffentlichungen auf Datenblätter oder anderen Stellen, wo der Platz sehr begrenzt ist. Dieses Logo transportiert lediglich die Information, dass ein Hersteller am PHOTON-Modultest teilnimmt. Die Testergebnisse können dann über der QR-Code abgerufen werden.

Beispiel Teilnahmenachweis PHOTON Modultest

 

Kontakt

Für Fragen rund um die PHOTON-Modultests stehen wir gerne zur Verfügung.

Oliver B. Ashrafi
Telefon +49-30-3465546-26
lab@photon.info