Klimaangepasste Photovoltaik: Österreichisches Leitprojekt erfolgreich abgeschlossen

Photovoltaik (PV) Systeme nutzt man weltweit in unterschiedlichsten Klimazonen – in Wüsten, in tropischen Regionen, in moderaten Zonen oder im Hochgebirge. Bisher gibt es zur solaren Energiegewinnung jedoch verbreitet nur Standardsysteme, welche nicht für die jeweiligen klimatischen Bedingungen optimiert sind.

Das österreichische Leitprojekt INFINITY forschte drei Jahre lang daran, das gesamte PV System - beginnend bei Materialien, Komponenten und Prozessen - an unterschiedliche klimatische und regionale Anforderungen anzupassen.

Unter der Leitung des Forschungszentrums CTR Carinthian Tech Research, forschten 14 Projektpartner aus Wissenschaft und Wirtschaft an klimaangepassten Lösungen um den Energieertrag zu optimieren und die Systemlebenszeit zu verlängern.

Die Forschungen sind wegweisend und stoßen auf großes internationales Interesse: Man analysierte über 1.200 klimarelevante Datensätze von PV Systemen aus aller Welt wie Asien, USA oder Südamerika. Die Ergebnisse und Optimierungsoptionen wurden weltweit mit über 60 wissenschaftlichen Publikationen präsentiert, ein Patent eingereicht. Zudem engagierte man sich auch an global relevanten Standardisierungsinitiativen.

Projektleiterin Dr. Christina Hirschl vom CTR: „Durch die Forschungsarbeit haben wir einen Qualitätssprung für die Photovoltaik erlangt. Die Anlagen wurden klimarelevant optimiert und wir können klimaspezifische Alterungsvorhersagen und Wartungsempfehlungen für einzelne Klimazonen treffen.“

Gefördert wurde das Projekt aus Mitteln des Klima- und Energiefonds im Rahmen seines Energieforschungsprogrammes. Geschäftsführerin DI Theresia Vogel: „Österreichische Solartechnologien sind global gefragt. Projekte wie Infinity tragen dazu bei, dass österreichische Innovationen am Weltmarkt – und in allen Klimazonen - erfolgreich sind und der Standort Österreich langfristig gesichert wird. Ein weiterer Baustein zur Umsetzung der #mission2030, der Klima- und Energiestrategie der Bundesregierung, ist mit Infinity damit gesetzt.“

Faktoren wie extreme Temperaturen, Feuchtigkeit, Salze, Sand, Höhenstrahlung oder auch instabile elektrische Netze wirken langfristig auf PV-Systeme ein und können auf Dauer zu Ertragsminderungen und einer verkürzten Lebensdauer der Anlagen führen. „Das Ziel - und gleichzeitig das Einzigartige an diesem Projekt war es - die ganze Wertschöpfungskette, vom Material, den Komponenten über die Fertigung bis zur Installation und auch Wartung, zu analysieren und durch klimabezogene Lösungen zu verbessern“, betont Hirschl. 

Das Forscherteam führte eine umfassende Fehleranalyse durch, um zu erkennen, wie sich einzelne Materialien, Module und Wechselrichter für sich und auch als Gesamtsystem in unterschiedlichen Klimazonen verhalten. Basierend darauf entwickelte man neue Lösungen für alle Teile des Systems wie Einbettungsmaterialien, Rückseitenfolien, Zellverbinder, Wechselrichter oder elektrisch leitfähigen Klebstoffe. Zusätzlich wurden technisch adaptierte und an den Standort angepasste Richtlinien für ein effektives Monitoring und die Wartung von PV Systemen erarbeitet.

Horst Sonnleitner, technischer Leiter der weltweit tätigen Firma ENcome Energy Performance: „Durch die Forschungsergebnisse haben wir Antworten auf bislang offene Fragen erhalten. Wir haben jetzt Methoden und Modelle, um an unterschiedlichsten Standorten maximale Energieerträge zu erzielen.“

INFINITY wurde als kooperatives Forschungsprojekt organisiert und mit einem Mix aus Forschungsinstitutionen, KMU`s und großen, international tätigen Unternehmen mit einer Laufzeit von 3 Jahren (November 2015 bis Oktober 2018) umgesetzt.

Konsortialführung: CTR Carinthian Tech Research AG.
Wissenschaftliche Leitung: AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Neun Industriepartner: ENcome Energy Performance, Fronius, Infineon Technologies Austria, Isovoltaic Solinex, Polytec PT, PVI, PVSV, PVP Photovoltaik, Ulbrich of Austria
Fünf wissenschaftlicher Partner: AIT Austrian Institute of Technology GmbH, CTR Carinthian Tech Research, FH Technikum Wien, OFI Forschungsinstitut für Chemie & Technik, PCCL Polymer Competence Center Leoben

Neben den technischen Zielen wurde auch eine Innovationskultur geschaffen, die den Standort Österreich insgesamt stärkt: Das Projekt „EXTREME“ wurde im Energieforschungsprogramm eingereicht und soll extreme Einsätze in Wüstengebieten erforschen und  beim österreichischen Leitprojekt „Sustainable Photovoltaics“ fiel bereits der Startschuss für Forschungen rund um das Thema nachhaltiges Recyceln von PV Systemen.

ÜBER DIE CTR

Die CTR gehört als Forschungszentrum für Smart Sensors & Systemintegration  zu den führenden außeruniversitären Forschungszentren Österreichs. Ziel und Auftrag ist es gemeinsam mit Unternehmen und Universitäten an integrierten Sensoren, Mikro- und Nanosystemen zu forschen. Die CTR wurde 1997 gegründet, hat bisher über 80 Patente realisiert, forscht in regionalen, nationalen und internationalen F&E Projekten und ist Mitglied der FORSCHUNG AUSTRIA.