 Neues Testprogramm für den Transport von Photovoltaik-Modulen
Photovoltaik-Module sind auf dem Weg vom Produktionswerk bis zur Installation einer Vielzahl unterschiedlicher Belastungen bei Transport und Warenumschlag ausgesetzt: Falsche Lagerung, raues und unsachgemäßes Handling, Vibrationen und Schläge – so genannte Shocks –, unzureichende Verpackungen. Um Risiken und teilweise erhebliche Schäden zu verringern, bietet der TÜV Rheinland gemeinsam mit dem Kompetenzzentrum für Verpackung und Transport VDZ ein neues Testprogramm für den Transport von Photovoltaik Modulen an.
Die Prüfungen, die in zwei spezialisierten Laboren in Dortmund und Köln vorgenommen werden, folgen dem Normentwurf IEC 62759-1 und bestehen aus zwei Schwerpunkten: einer Transportsimulation mit Belastung der Module in der vorgesehenen Verpackungseinheit sowie einer anschließenden Umweltsimulation einzelner Module im Labor.
„Kritisch sind vor allem Schäden an den Produkten, die nicht auf einen Blick erkennbar sind. Über Labormessmethoden soll dargestellt werden, ob Fehler aus dem Transport möglicherweise Einfluss auf den Einsatz der Module über lange Zeit haben. Denn negative Auswirkungen unsachgemäßen Handlings werden oftmals erst mit zunehmendem Alter der Module messbar. Deshalb gehen wir zweistufig vor“, so Florian Reil, Projektleiter bei TÜV Rheinland.
Günter Winkler, Geschäftsführer des VDZ in Dortmund, ergänzt: „Oft gibt es einen Zielkonflikt Kosten und Sicherheit: Zwischen optimalem Transport und Schutz der Photovoltaik Module einerseits und Kostenfragen andererseits müssen sinnvolle Kompromisse gefunden werden. Ein Ziel unseres neuen Testprogramms ist es, hier den richtigen Mittelweg zu finden und Risiken genau zu analysieren.“
Die Transportprüfung für Photovoltaik Module – kristalline wie konzentrierende – startet mit mechanischen Belastungstests im Speziallabor des VDZ, nachdem der elektrische und mechanische Ist-Zustand der Produkte bei TÜV Rheinland bestimmt wurde. Beim VDZ werden die für den Transport vorgesehenen Einheiten geprüft.
Zu den Belastungstests gehört zunächst eine dreistündige Transportsimulationen mit Schwingungen zwischen 5 Hertz und 200 Hertz bei 0,49 gRMS Beschleunigung. Anschließend folgen unter anderem eine horizontale Stoßprüfung, eine Kipp- und Fallprüfung, hundert Schocktests mit einer Beschleunigung von 10 g (Halbsinus, je 11 Millisekunden) sowie einer horizontalen Bremsverzögerung mit 1 g (Halbsinus, 350 Millisekunden). Die Prüfungen simulieren Schläge aus dem Straßentransport oder etwa Beschleunigungsvorgänge bei Kurven- oder Bremsmanövern. Auch gravierende Einflüsse beim Umschlagen einer Versandeinheit beispielsweise durch Gabelstapler werden hierbei berücksichtigt.
Im Anschluss an diese Tests werden Leistungsmessungen vorgenommen und nach einem genau definierten Verfahren drei Module mit hohem, mittlerem und keinem Leistungsverlust in das Solarlabor von TÜV Rheinland nach Köln verbracht. Hier beginnen die weiteren Alterungs- und Belastungstests. Sie umfassen eine rund 100-minütige Windlastsimulation auf Basis der Prüfanweisung nach DIN EN 12211 (250 Zyklen, bei +/- 1.000 Pascal) sowie gemäß der Bauartzertifizierung IEC 61215 verschiedene Zug- und Druckprüfungen (2.400 Pascal), Hitze-Kälte-Tests (-40 bis +85 Grad Celsius) beziehungsweise Feuchte-Tests (-40 Grad Celsius bis +85 Grad Celsius bei 85 Prozent Feuchtigkeit) in der Klimakammer. Abschließend werden umfassende Analysen zum Zustand der Module durchgeführt. Dazu zählen neben der Leistungsmessung und Sichtprüfung unter anderem auch eine Isolationsprüfung sowie eine Elektrolumineszens- oder Infrarotanalyse.
„Es gibt verschieden gute Transport- und Verpackungsarten. Unser Testprogramm und die Analysen dienen Modulherstellern und Systemhäusern ebenso wie Verpackungsherstellern und Logistikunternehmen zur Optimierung der gesamten Transportkette. Schwachstellen lassen sich genau nachvollziehen“, so Günter Winkler vom VDZ. Erste Projekte seien erfolgreich gelaufen. TÜV Rheinland-Projektleiter Florian Reil ergänzt: „Wir können nicht nur die Transportqualität und die Schutzwirkung verschiedener Verpackungsarten erhöhen, sondern im Idealfall auch zur Materialeinsparung beitragen ohne die Risiken zu erhöhen.“ Die Einflussnahme der Transport- und folgenden Umweltsimulationen ist ein erheblicher Faktor bei der Bestimmung der Zuverlässigkeit sensibler Materialien in den Produkten.
Einer der ersten Solarmodulhersteller, die das Testprogramm erfolgreich durchlaufen haben, ist die Solarfabrik aus Freiburg, die einen neuen Modulaufbau über diese Prüfsequenzen erfolgreich hat validieren lassen. TÜV Rheinland ist international führender Prüfdienstleister für die Solarbranche. Bereits 1985 hat das Unternehmen im Labormaßstab mit der technischen Prüfung von Solarkomponenten begonnen. Das Expertennetzwerk von TÜV Rheinland für die Solarbranche umfasst heute knapp 300 Fachleute in acht Laboratorien weltweit. Als Weltmarktführer in der Prüfung und Zertifizierung von Solarsystemen betreibt TÜV Rheinland Testlabore in Bangalore (Indien), Gyeongsan (Korea), Köln (Deutschland), Osaka und Yokohama (Japan), Shanghai (China), Taichung (Taiwan) sowie bei TÜV Rheinland PTL in Tempe (USA).
Weltweit gehören eigenen Angaben zufolge weit über 500 Hersteller von Photovoltaik Produkten zu den Kunden des unabhängigen Prüfdienstleisters TÜV Rheinland. Die Fachleute prüfen nicht nur Module und Komponenten, sondern entwickeln auch neue Testmethoden, arbeiten an Forschungs- und Entwicklungsvorhaben zur Nutzung von Sonnenenergie mit und begleiten international den Aufbau von Solarkraftwerken.
Quelle: TÜV Rheinland AG
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