Der IEA-PVPS-Bericht „Optimisation of Photovoltaic Systems for Different Applications“ betrachtet gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV), schwimmende Photovoltaik (Floating-PV) und Agri-PV. Die jeweiligen Umgebungsbedingungen und funktionalen Anforderungen können sich laut den Autoren auf Leistung, Degradation und Lebensdauer der PV-Systeme auswirken. Sie sehen deshalb Bedarf für anwendungsspezifische Ansätze bei Standortbewertung, Komponentenauswahl, Systemauslegung, Monitoring und Betrieb.

Integrierte Photovoltaik ist unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt

Die Anforderungen unterscheiden sich je nach Anwendung deutlich. Bei BIPV spielen unter anderem Brandschutz und bauliche Anforderungen eine Rolle. Floating-PV ist Wasser und Korrosionsrisiken ausgesetzt. Bei Agri-PV müssen Stromerzeugung und landwirtschaftliche Nutzung auf derselben Fläche miteinander vereinbart werden. Wer die für konventionelle PV-Anlagen entwickelten Annahmen unter diesen Bedingungen unverändert übernimmt, riskiert laut Untersuchung eine schnellere Degradation. Ertragsprognosen können ungenau und Komponenten ungeeignet ausgewählt werden.

Der Bericht untersucht deshalb den anwendungsspezifischen Energieertrag der Module und Performance-Verlustraten. Er bewertet zudem, inwieweit bestehende Methoden zur energetischen Bewertung auf die drei Anwendungen übertragbar sind.

Energieertrag allein reicht als Bewertungsgröße nicht aus

Die Autoren plädieren dafür, integrierte PV-Systeme als multifunktionale Infrastruktur zu betrachten. Eine Bewertung allein anhand von Energieertrag oder Stromgestehungskosten greife deshalb zu kurz. Welche zusätzlichen Kriterien relevant sind, hängt von der jeweiligen Anwendung ab. Genannt werden unter anderem den flächenbezogenen Energieertrag und die Vorteile einer Doppelnutzung. Auch Wechselwirkungen mit der Umwelt sowie die Akzeptanz bei Landwirtschaft, Architektur und weiteren Akteuren spielen eine Rolle.

Damit verschiebt sich auch der Optimierungsansatz. Nicht allein ein möglichst hoher Stromertrag entscheidet über die Leistungsfähigkeit eines Systems. Auch das Zusammenspiel von PV-Technik, Standortbedingungen und der jeweiligen Haupt- oder Zusatzfunktion der Fläche spielt eine Rolle. Der Bericht formuliert: „Integrierte PV-Systeme erfordern Planungsansätze, die über die für konventionelle Freiflächenanlagen entwickelten hinausgehen, und sollten als multifunktionale Infrastruktur verstanden werden – nicht als reine Energieanlagen.“

IEA PVPS sieht Bedarf bei Tests und Langzeitdaten

Erste Felddaten deuten darauf hin, dass gut ausgelegte Floating-PV- und Agri-PV-Systeme Lebensdauern erreichen können, die mit konventioneller Photovoltaik vergleichbar sind. Für belastbare Aussagen fehlen jedoch noch langfristige Daten. Zugleich bilden bestehende Prüfstandards die spezifischen Einsatzbedingungen integrierter PV-Anwendungen nach Einschätzung der Autoren noch nicht vollständig ab. Sie sehen daher Bedarf an repräsentativen Prüfverfahren, zusätzlichen Felddaten und angepassten Bewertungsmethoden. Für die weitere Verbreitung von BIPV, Floating-PV und Agri-PV wird damit neben der Systemoptimierung auch die Weiterentwicklung von Tests und Benchmarks relevant.

Der Bericht ist im englischen Original mit dem Titel “Optimisation of Photovoltaic Systems for Different Applications” hier zu finden.

Quelle: International Energy Agency (IEA) | www.solarserver.de © Solarthemen Media GmbH