Effizienz und Zuverlässigkeit für Solarparks: ZeroDefect4PV

Im Forschungsprojekt „ZeroDefect4PV“, einem zukunftsweisenden Vorhaben zur Optimierung von Photovoltaik-Großkraftwerken, hat das Fraunhofer IFF im Berichtsjahr weitere Meilensteine erreicht. Ziel des Projekts ist es, den Betrieb großer Solarparks durch neuartige Sensorik, intelligente Datenverarbeitung und vorausschauende Wartung deutlich effizienter, zuverlässiger und wirtschaftlicher zu machen.

Großanlagen der Photovoltaik bestehen aus zehntausenden Modulen. Einzelne Defekte verringern den Gesamtwirkungsgrad, sind aber oft schwer zu identifizieren. Dies führt zu Ertragsverlusten, erhöhten Kosten und kann dazu beitragen, dass regenerativ erzeugter Strom durch fossile Erzeugung ersetzt werden muss. Dies steht im Widerspruch zur Nachhaltigkeitsstrategie der EU. Genau an dieser Stelle setzt ZeroDefect4PV an: Durch die Entwicklung und Erprobung eines hochmodernen integrierten Sensorprototyps auf Modulebene sollen Ineffizienzen frühzeitig erkannt und vermieden werden, bevor sie die Leistung der Anlage beeinträchtigen.

Im Projekt wird dafür eine intelligente IoT-basierte Kommunikationsarchitektur aufgebaut, die Sensordaten lokal zusammenführt und anschließend in ein überregionales Energiemanagement eingebettet. Diese Sensor-Overlay-Netzwerke bilden die Grundlage für vielfältige innovative Anwendungen: KI-gestützte Ersatzwertbildung schließt Datenlücken, Anomalieerkennung identifiziert ungewöhnliche Zustände, und predictive maintenance erlaubt die Vorhersage potenzieller Fehler, bevor sie auftreten. So werden Wartungsprozesse effizienter, Ausfallzeiten reduziert und die Energieausbeute maximiert.

Im Forschungsprojekt „ZeroDefect4PV“, einem zukunftsweisenden Vorhaben zur Optimierung von Photovoltaik-Großkraftwerken, hat das Fraunhofer IFF im Berichtsjahr weitere Meilensteine erreicht. Ziel des Projekts ist es, den Betrieb großer Solarparks durch neuartige Sensorik, intelligente Datenverarbeitung und vorausschauende Wartung deutlich effizienter, zuverlässiger und wirtschaftlicher zu machen.

Großanlagen der Photovoltaik bestehen aus zehntausenden Modulen. Einzelne Defekte verringern den Gesamtwirkungsgrad, sind aber oft schwer zu identifizieren. Dies führt zu Ertragsverlusten, erhöhten Kosten und kann dazu beitragen, dass regenerativ erzeugter Strom durch fossile Erzeugung ersetzt werden muss. Dies steht im Widerspruch zur Nachhaltigkeitsstrategie der EU. Genau an dieser Stelle setzt ZeroDefect4PV an: Durch die Entwicklung und Erprobung eines hochmodernen integrierten Sensorprototyps auf Modulebene sollen Ineffizienzen frühzeitig erkannt und vermieden werden, bevor sie die Leistung der Anlage beeinträchtigen.

Im Projekt wird dafür eine intelligente IoT-basierte Kommunikationsarchitektur aufgebaut, die Sensordaten lokal zusammenführt und anschließend in ein überregionales Energiemanagement eingebettet. Diese Sensor-Overlay-Netzwerke bilden die Grundlage für vielfältige innovative Anwendungen: KI-gestützte Ersatzwertbildung schließt Datenlücken, Anomalieerkennung identifiziert ungewöhnliche Zustände, und predictive maintenance erlaubt die Vorhersage potenzieller Fehler, bevor sie auftreten. So werden Wartungsprozesse effizienter, Ausfallzeiten reduziert und die Energieausbeute maximiert.

Das Fraunhofer IFF konzentriert sich im Teilprojekt insbesondere auf die kommunikative Kopplung der Sensorprototypen und die Generierung von Mehrwertdiensten aus den Messdaten. Die vorhandene Infrastruktur des Integrated Operations Center (IOC) in Magdeburg wird für die intelligente Verarbeitung der Daten aufgerüstet, und neue Datenverarbeitungsmechanismen werden in übergeordnete Systeme integriert. Standardisierte Schnittstellen ermöglichen eine nahtlose Verbindung des Sensornetzwerks mit bestehenden Leitstellen, wodurch optimierte Systemmodelle und verbesserte Prognosesysteme entstehen.

Die praktische Umsetzung des Konzepts wird durch eine Demonstrator-Pilotierung mit standortübergreifender Kommunikation zwischen Deutschland und Rumänien validiert. Die erwarteten Ergebnisse umfassen die Entwicklung eines integrierten Systems zur Überwachung und Wartung von PV-Großanlagen, KI-basierte Analyseverfahren zur Anomalie- und Fehlererkennung sowie einen realen Demonstrator, der die Systemeffizienz unter praxisnahen Bedingungen belegt.

Durch diese Innovationen trägt ZeroDefect4PV nicht nur zur Steigerung der Betriebseffizienz und Energieproduktion bei, sondern leistet auch einen wichtigen Beitrag zur Energiewende und zur Stärkung des Industriestandorts Deutschland im Kontext einer zunehmend auf erneuerbare Energien ausgerichteten Energieversorgung.