Von der Solarzelle bis zur Anlagen-Planung

Experimente im Photovoltaik-Labor und Einblicke in die praktische Anwendung

Vom 30. Mai bis 03. Juni fand an der Hochschule Ansbach wieder die Blockwoche für das Sommersemester 2022 statt. Abseits der üblichen Vorlesungen nehmen die Studierenden während dieser Zeit beispielsweise an Fallstudien, Planspielen oder Exkursionen teil.

Studierenden aus dem Bachelorstudiengang Angewandte Ingenieurwissenschaften wie auch aus dem Masterstudiengang Smart Energy Systems beschäftigten sich im Kurs Photovoltaics Engineering bei Prof. Georg Rosenbauer und Prof. Mathias Moog eine ganze Woche lang intensiv mit dem Thema Photovoltaik.

Zu Beginn wurden zunächst unter Laborbedingungen einzelne Photovoltaik (PV)-Zellen unterschiedlichen Typs untersucht. Unter einer künstlichen Sonne wurden jeweils die charakteristischen Größen wie Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom sowie Wirkungsgrad bestimmt.

Darauf aufbauend beschäftigten sich die Teilnehmer dann mit den Auswirkungen von Einstrahlwinkel, Teilverschattung und Temperatur auf die Leistung verschiedener PV-Module nebst zugehörigem Wechselrichter. Die Versuche dazu wurden im Freien auf dem Campusgelände in Ansbach durchgeführt. Dank des auffälligen Aufbaus wurde dabei auch die Aufmerksamkeit Unbeteiligter erregt.

Im Anschluss galt es eine PV-Anlage mit der Software PV*SOL richtig zu dimensionieren und zu planen. Dabei mussten nicht nur bauliche Gegebenheiten wie Standort, Klima und Dachneigung berücksichtigt werden, sondern auch wirtschaftliche Aspekte richtig bewertet werden. Neben der Auswahl passender Module spielt auch der zu erwartende Eigenverbrauch durch Wärmepumpen, Batteriespeicher oder Elektroauto eine wichtige Rolle und muss bei der Auslegung beachtet werden.

Abschließend wurde noch die PV Anlage auf dem Dach der Hochschule Ansbach besichtigt und untersucht. Neben mechanischen oder elektrischen Defekten galt die Aufmerksamkeit auch Verschmutzungen und Pflanzenwuchs. Zu welchem ökonomischen Schaden ein unentdeckter Fehler an einem Modul führt wurde dabei anhand der Messdaten der letzten Jahre evaluiert.