ETA-Tau

Oberflächenfeuchtesensorik für die energieeffiziente Beheizung von Photovoltaikmodulen

Solaranlage
PV-Module in einer Solartestanlage einen Monat nach der Reinigung im Vergleich zum gereinigten Zustand © Benjamin W. Figgis, Qatar Environment & Energy Research Institute

Motivation   

Mit der Hightech-Strategie 2025 „Forschung und Innovation für die Menschen“ hat sich die Bundesregierung das Ziel gesetzt, die vielfältigen Anwendungspotenziale exzellenter Forschung noch schneller und effektiver zu identifizieren und für Wirtschaft und Gesellschaft nutzbar zu machen. Dafür muss die Brücke zwischen akademischer Forschung und ihrer wirtschaftlichen Verwertung bzw. gesellschaftlichen Anwendung weiter gestärkt werden. Die BMBF-Fördermaßnahme "Validierung des technologischen und gesellschaftlichen Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung – VIP+" setzt hier an und unterstützt Forscherinnen und Forscher dabei, Forschungsergebnisse systematisch zu validieren und Anwendungsbereiche zu erschließen.

Zusammenfassung

Bei Sonnenenergieanlagen führen Verschmutzungen der Oberfläche zu Leistungsverlusten aufgrund von Abschattungen bzw. Reflexionen des einfallenden Lichtes. Bislang müssen die Oberflächen daher regelmäßig gereinigt werden, was mit erheblichen Kosten verbunden ist. Im Rahmen experimenteller Forschung konnte der Nachweis erbracht werden, dass eine wesentliche Ursache für die Anhaftung von Verschmutzungen die erhöhte Oberflächenfeuchte bzw. Betauung in den Nacht- und frühen Morgenstunden ist. Eine Beheizung zur Vermeidung der Betauung scheitert bislang an einem fehlenden Regelungskonzept. Im Rahmen des Vorhabens soll daher eine hochsensitive Oberflächenfeuchte-Sensorik entwickelt werden, welche eine effiziente Beheizung der Oberflächen von Photovoltaik-Modulen gestattet. Nach einer Konfiguration im Labor soll eine Validierung im realen Einsatz an repräsentativen Standorten erfolgen. Hierbei gilt es die wirtschaftlichen Potenziale und Regelungsparameter in Abhängigkeit von konkreten Anwendungsfällen und Wetterbedingungen zu ermitteln. Im Erfolgsfall werden darüber hinaus weitere Verwertungspotenziale bei Windkraftanlagen sowie in der Luftfahrt zum Schutz vor Vereisung gesehen. Die Verwertung soll durch Lizenzvergaben erfolgen.