EN IEC 61724-1 Leistung von Photovoltaikanlagen – Teil 1: Überwachung

Die von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) entwickelte und später im Rahmen von Harmonisierungsbemühungen als europäische Norm veröffentlichte Norm „EN IEC 61724-1 Leistung von Photovoltaikanlagen – Teil 1: Überwachung“ beschreibt die Terminologie, die Geräte und die Methoden zur Überwachung und Analyse der Leistung von Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen). Diese Norm dient auch als Grundlage für weitere Normen, die auf den gesammelten Daten basieren.

Dieser Standard definiert die Terminologie, die erforderliche Ausrüstung, die Messmethoden, die Datenerfassungsverfahren, die Qualitätskontrollen und die wichtigsten Leistungskennzahlen, um eine konsistente und zuverlässige Bewertung des Betriebs von PV-Systemen zu gewährleisten.

Dieser Standard bietet einen Rahmen für die Leistungsüberwachung und -analyse netzgekoppelter PV-Anlagen und zunehmend auch von Großanlagen und gewerblichen Anlagen. Er unterstützt Akteure wie Anlagenbesitzer, Betreiber, Investoren, Betriebs- und Wartungsdienstleister sowie Finanziers dabei, Systeme fair zu vergleichen, Minderleistung zu identifizieren und vertragliche Garantien (z. B. Leistungszusagen) zu untermauern.

Diese Norm bildet die Grundlage für die zugehörigen Normen der Reihe EN IEC 61724.

Dieser Standard definiert zwei Genauigkeitsklassen für PV-Leistungsüberwachungssysteme:

• Klasse A: Hohe Genauigkeit (empfohlen für große/netzwerkweite Systeme, Leistungsgarantien oder detaillierte Analysen):
• Strengste Anforderungen an Genauigkeit, Installation, Kalibrierung und Wartung der Sensoren.
• Beheizte/belüftete Pyranometer sind erforderlich (um die Bildung von Tau/Frost auf der Sensorkuppel zu verhindern und eine hohe Datenverfügbarkeit auch bei kalten/feuchten Bedingungen zu gewährleisten).
• Datenaufzeichnung in hoher Auflösung (z. B. werden 1-Minuten-Intervalle empfohlen).
• Häufigere Qualitätskontrollen und Sicherungsmessungen in größeren Systemen.
• Klasse B: Mittlere Genauigkeit (geeignet für kleinere Systeme im gewerblichen oder privaten Bereich, bei denen die Kosten eine wichtigere Rolle spielen):
• Geringere Anforderungen an Sensoren und Wartung im Vergleich zur Klasse A.
• Es liefert weiterhin zuverlässige Leistungskennzahlen, weist aber eine größere Toleranz gegenüber Unsicherheiten auf.

Anbieter von Überwachungssystemen müssen die Genauigkeitsklasse ihrer Installationen angeben, die sowohl auf der Hardware als auch auf den Betriebsabläufen basiert (nicht nur auf der Sensorklasse).

Die nach diesem Standard gemessenen und berechneten Grundparameter sind folgende:

• Umgebungsparameter: Flächenstrahlung, Umgebungs-/Modultemperatur, Windgeschwindigkeit.
• Elektrische Parameter: Gleich- und Wechselstromleistung, Spannung, Stromstärke, Energieeffizienz.
• Leistungskennzahlen:
• Leistungsverhältnis: Dies ist der wichtigste Leistungskennwert, bei dem der tatsächliche Wirkungsgrad mit dem theoretischen Wirkungsgrad unter Referenzbedingungen (temperaturkorrigierte Varianten für bipolare Systeme) verglichen wird.
• Temperaturkorrigiertes Leistungsverhältnis.
• Weitere abgeleitete Kennzahlen wie Betriebszeit, Verfügbarkeit und Schätzungen der Verschmutzungsverluste.

Die Kontrolle der Datenqualität (z. B. Ausreißerfilterung, Lückenfüllung) und die Unsicherheitsanalyse sind unerlässlich, insbesondere bei Daten der Klasse A.

Zu den praktischen Anwendungsgebieten dieser Norm gehören unter anderem folgende:

• Für Investoren/Finanzierer: Um die Unsicherheit bei Energieprognosen zu reduzieren, ist in Energieabnahmeverträgen oder Ertragsbewertungen häufig eine Überwachung der Klasse A erforderlich.
• Für Betrieb und Wartung: Es hilft bei der Früherkennung von Problemen wie Verschmutzung, Verschattung, Wechselrichterausfällen oder Fehlfunktionen.
• Beispiele für Sensoren: Für die Einhaltung der Klasse A (ISO 9060 Klasse A zertifiziert, mit Belüftungs-/Heizfunktionen) werden in der Regel hochwertige Thermosäulen-Pyranometer benötigt.

Dieser Standard spielt eine zentrale Rolle bei der Professionalisierung der Leistungsbewertung des Solarenergiesektors, da die Installationen von Photovoltaikanlagen weltweit weiter zunehmen.

Kurz gesagt, ist die Norm EN IEC 61724-1 notwendig, weil die Solar-Photovoltaik-Branche (PV) hinsichtlich Umfang, Komplexität und finanzieller Risiken enorm gewachsen ist, wodurch ein starker Bedarf an konsistenten, zuverlässigen und vergleichbaren Leistungsdaten für Projekte weltweit entstanden ist.

Ohne einen einheitlichen internationalen Rahmen variiert die Leistungsüberwachung stark, da verschiedene Akteure unterschiedliche Sensoren, Messmethoden, Datenbereiche, Qualitätskontrollen und Berechnungsmethoden für wichtige Kennzahlen wie die Leistungsrate verwenden. Dies führt zu Inkonsistenzen, Meinungsverschiedenheiten über Minderleistung, unzuverlässigen Ertragsschätzungen und Schwierigkeiten bei der Überprüfung vertraglicher Garantien.

Dieser Standard ist aus folgenden Gründen unverzichtbar geworden:

• Standardisierung und Vergleichbarkeit: Da sich Photovoltaik von kleinen Hausinstallationen zu großen Kraftwerken im Netzmaßstab entwickelt hat, benötigen Investoren, Banken, Anlagenbesitzer und Betreiber direkte Vergleichsmöglichkeiten. Dieser Standard bietet eine gemeinsame Sprache, Terminologie und Methodik, um einen aussagekräftigen Vergleich von Leistungsdaten verschiedenster Anlagen zu ermöglichen.
• Risikominderung bei hochpreisigen Investitionen: Solarenergieprojekte erfordern erhebliches Kapital. Fehlerhafte oder unvollständige Überwachung erhöht die Unsicherheit bei den Energieertragsprognosen und führt zu höheren Finanzierungskosten oder Streitigkeiten. Die Genauigkeitsklassen des Standards (Klasse A, insbesondere für netzgekoppelte Anlagen), hochwertige Sensoren, Backup-Messungen, regelmäßige Kalibrierung und strenge Datenqualitätsverfahren minimieren dieses Risiko und reduzieren es direkt.
• Früherkennung von Leistungsmängeln und Optimierung von Betrieb und Wartung: PV-Anlagen können durch Verschmutzung, Verschattung, Wechselrichterprobleme, Degradation oder nicht korrekt berücksichtigte beidseitige Rückseitengewinne beeinträchtigt werden. Ohne standardisierte Überwachung bleiben Probleme oft lange unentdeckt. Dieser Standard ermöglicht es Betreibern, Probleme schnell zu erkennen und zu beheben, indem er definiert, was gemessen werden muss (z. B. Bestrahlungsstärke auf der Modulebene, Modultemperatur, Wind), wie oft die Messungen erfolgen müssen und wie die Daten verarbeitet werden (Filterung, Datenlückenfüllung, Unsicherheitsanalyse).

Infolgedessen hat der EN IEC 61724-1-Standard die ehemals uneinheitliche, herstellerspezifische Überwachung in eine weltweit akzeptierte, nachvollziehbare Praxis verwandelt, die Vertrauen schafft, die Kosten durch besseren Betrieb und Wartung senkt und die rasche Skalierung der Solarenergie weltweit unterstützt.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm EN IEC 61724-1 an.