Mit Infrarotmessungen lassen sich Defekte an Solaranlagen relativ sicher finden. Das funktioniert einfach und mit überschaubarem Aufwand. Die wichtigsten Punkte rund um die Fehlersuche mit Thermografie auf einen Blick.
Die richtige Kamera
Es gibt nicht das einzig wahre Kameramodell für die Photovoltaikthermografie. Wichtigster Unterschied zur Elektro- und Gebäudethermografie: die Messeinheit wird meist aus größerer Distanz aufgenommen. Zum Beispiel aus einem Dachfenster gegenüber, wenn es sich um eine Dachanlage handelt oder bei einer Freiflächenanlage von einem Hubsteiger, einer Drohne oder auch einem erhöhten Standpunkt auf einer Leiter. Deshalb sind eine hohe Auflösung der Kamera und eventuell Wechselobjektive notwendig, um verwertbare Thermogramme zu erstellen. Fünf mal fünf Messpunkte (Pixel) pro Modulzelle sollte es idealerweise geben, um Auffälligkeiten sicher interpretieren zu können. Je nach verwendeter Kamera und Optik kann man errechnen, mit welchem maximalen Abstand zum Messobjekt in der konkreten Situation gemessen werden kann. Da die Temperaturdifferenzen bei Defekten oder Auffälligkeiten meist im Bereich mehrerer Kelvin liegen, werden im Vergleich zu anderen Einsatzgebieten weniger Ansprüche an die Temperaturempfindlichkeit gestellt. Die notwendigen Voraussetzungen erfüllen die meisten Kameras. Allerdings sieht das bei Dünnschichtmodulen schon wieder anders aus, hier sind die Temperaturdifferenzen geringer, die Kamera braucht also eine höhere Temperaturempfindlichkeit. Neben diesen beiden zentralen Parametern einer Kamera sind für Photovoltaik zwei weitere Details von Bedeutung: ein schwenk- oder drehbares Display und eine Echtbildfunktion.
Die Aufnahmesituation
Sonneneinstrahlung, Kamerawinkel und Reflexionen sind hier die wichtigen Dinge. Ähnlich wie bei einer Kennlinienmessung sollte die Sonneneinstrahlung einen gewissen Wert haben. 600 bis 800 Watt pro Quadratmeter sollten es idealerweise mindestens sein. Ein senkrechter Blickwinkel auf die Module ist ideal, aber selten in der Praxis machbar. Je flacher der Blickwinkel, umso weniger belastbar sind die Ergebnisse. Ein in der Praxis häufig unterschätztes Problem sind Reflexionen. Zum Beispiel kann ein zum Zeitpunkt der Aufnahme über die Anlage fliegendes Flugzeug eine Reflexion hervorrufen, die wie ein Hotspot aussieht. Aber auch die messende Person, die Kamera selbst oder Aufbauten wie zum Beispiel Blitzableiter verursachen Reflexionen, die wie Auffälligkeiten wirken können. Hier kann mitunter der Vergleich mit dem Echtbild Aufklärung bringen.
Das nötige Know-How
Für die messende Person ist Fachwissen über Systemtechnik unabdingbar. Etwaige Auffälligkeiten sollen schließlich möglichst sofort interpretiert, eventuell nachgemessen und festgehalten werden. Thermografie braucht Erfahrung. Die Schulungen der Hersteller bieten einen ersten und wichtigen Einstieg. Photovoltaikthermografie ist ein Spezialgebiet, allgemeine Kenntnisse aus der Gebäude- oder Elektrothermografie müssen um spezifisches Know-how ergänzt werden. Es gibt einige Akteure, die darauf fokussierte Seminare anbieten.
Für Versicherer oder Hersteller nur bedingt relevant
Eine gute Dokumentation ist wichtig, um dem Anlagenbetreiber über den genauen Standort der möglichen Defekte zu informieren. Bei größeren Anlagen ist das oft gar nicht so einfach beziehungsweise eine Aufgabe, die leicht unterschätzt wird. In einer guten Dokumentation werden alle Randbedingungen zum Zeitpunkt der Thermografie erfasst sowie alle Auffälligkeiten erwähnt und interpretiert. Will man einen Defekt oder Schaden wirksam reklamieren, ist das Thermogramm bei Herstellern und Versicherungen häufig nicht anerkannt. Andere Messmethoden oder sogar Ausbau und Messung im Labor sind eventuell notwendig.
Normen für Photovoltaikthermografie
Thermografie für Photovoltaik hat zwar bisher keine genormten Vorgaben, aber es gibt in der Richtlinie zur Elektrothermografie bei Niederspannung vom VATh ein spezielles Kapitel, das sich mit der Thermografie an Solargeneratoren befasst. Neben Anforderungen an Ausbildung und Schutzausrüstung werden auch Mindestanforderungen an Ablauf, Messtechnik, Auswertungssoftware und Dokumentation definiert. (Petra Franke)
