Prüfanlage für Photovoltaikmodule

• Fachliche Zuordnung: Messsysteme ; Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 533268552

Im Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik der Hochschule Bielefeld arbeiten mehrere Institute und Arbeitsgruppen an der Untersuchung und Optimierung der Alterungsprozesse von Materialien und Systemen, angefangen von Gussformen für den Spritzguss über die thermische zyklische Belastbarkeit 3D-gedruckter Polymere bis hin zum Remanufacturing und Recycling von Farbstoff- und Si-basierten Solarzellen. Die hier beantragte Prüfanlage für Photovoltaikmodule ermöglicht erstmals eine zerstörungsfreie Prüfung des Potentials von zirkulären Modulprototypen und Second - Life - Modulen durch Kennlinienmessungen unter STC - Bedingungen mit einem LED-Sonnensimulator, Elektrolumineszenz - Tests, Hipot - Tests und Erdungstests. Heutzutage werden immer mehr intakte Module nach dem Förderungsauslauf deinstalliert. Diese Module enden derzeit, bedingt durch geringe Reuse - Strukturen und ein recyclingunfreundliches Design, in einem Downcycling - Prozess. Die beantragte Anlage soll durch eine Charakterisierung von PV-Modulen und deren Komponenten eine nachhaltigere Nutzung von Photovoltaikmodulen ermöglichen. Durch die Charakterisierung von Second-Life-Modulen wird zunächst eine nachhaltige Lebensdauerverlängerung der Module ermöglicht. Langfristig ist es das Ziel, aufbauend auf einer Performancedatenbank und Alterungsuntersuchungen, ein zirkuläres Moduldesign zu entwickeln und Prototypen mit der Prüfanlage zu testen. Der/die ebenfalls beantragte wissenschaftliche Mitarbeiter/in wird im Projektzeitraum von fünf Jahren zunächst die Prüfanlage in Betrieb nehmen und danach die Gerätenutzung leiten und organisieren. Dazu gehören die Beratung der antragsbeteiligten Personen sowie deren Mitarbeiter(innen), die gemeinsame Entwicklung der wissenschaftlichen Fragestellungen, die Etablierung der Messmethoden sowie die Durchführung und Auswertung der Untersuchungen. Die mit der Anlage erzielten wissenschaftlichen Erkenntnisse werden im Rahmen von referierten Publikationen und/oder Patentanmeldungen publiziert und auf nationalen und internationalen Tagungen präsentiert werden. Die zu erwartenden Patente und ggf. Firmengründungen für neue Produkte und Verfahren sind im Sinne der Patent- und Verwertungsstrategie der Hochschule Bielefeld. Zudem werden die beteiligten Institute ITES und BifAM mit der Technologie zu weiteren Forschungsaktivitäten in der Region OWL beitragen und somit die Forschungsstrategie der Hochschule stärken.

• DFG-Verfahren: Großgeräteinitiative
• Großgeräte: Prüfanlage für Photovoltaikmodule
• Gerätegruppe: 2690 Sonstige Geräte der elektrischen Energietechnik
• Antragstellende Institution: Hochschule Bielefeld
• Leiterin: Professorin Dr.-Ing. Eva Schwenzfeier-Hellkamp
• Beteiligte Personen: Professorin Dr. Andrea Ehrmann; Professor Dr. Bruno Hüsgen; Fabian Schoden