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Projekt Voyager-PV erprobt kommunikative Solarmodule
Das Projekt Voyager-PV ist ein bedeutendes Innovationsvorhaben, das sich auf die Entwicklung und Erprobung von Solarmodulen mit integrierter Funktechnik konzentriert. Diese Technologie ermöglicht es, dass sich die Module nach der Installation selbstständig zu einem Mesh-Netzwerk verbinden. Dies stellt eine kostengünstige und effiziente Lösung für die Überwachung und Steuerung von kleinteiligen Photovoltaik-Anlagen dar, insbesondere im Bereich der Gebäudeintegration.
Technologische Innovationen
Unter der Koordination der Leibniz Universität Hannover arbeiten sechs Partner aus Wissenschaft und Industrie zusammen, um die Effizienz und Kosteneffektivität von Photovoltaik-Systemen zu steigern. Im Mittelpunkt steht die Integration von Wechselrichtern und digitaler Technik direkt in das PV-Modul. Dies soll die Zuverlässigkeit erhöhen, die Effizienz verbessern und die Kosten senken.
Funktechnologie und Mesh-Topologie
Die im Projekt entwickelten Solarmodule sind mit einem Mikrowechselrichter und einer Funktechnologie ausgestattet, die im lizenzfreien 2,4-Gigahertz-Band arbeitet. Dies ermöglicht eine flexible und robuste Vernetzung der Module und anderer Systemkomponenten wie Gateways. Die zur Kommunikation erforderlichen Schlitzantennen sind kapazitiv über eine Leiterplatte durch die Modulrückseite gespeist.
Leistungselektronik und Software-Updates
Die Leistungselektronik wurde am Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik der Leibniz Universität Hannover entwickelt. Der verwendete Wechselrichter arbeitet mit Galliumnitrid-Leistungshalbleitern (GaN-HEMTs). Ein durchgängiges Software-Update-Konzept "over the air" ermöglicht die stetige Anpassung an neue Sicherheitsanforderungen oder funktionale Erweiterungen.
Praktische Erprobung und erste Ergebnisse
Seit Mai 2024 ist eine Demonstrator-Anlage auf dem Dach des Instituts für Solarenergieforschung (ISFH) in Hameln in Betrieb. Die Module haben sich erfolgreich zu einem Mesh-Netzwerk verbunden, das die Überwachung der Leistungselektronik und das Auslesen von Betriebsdaten ermöglicht. Die Stabilität und kommunikative Selbstoptimierung der Module wurde nachgewiesen.
Projektpartner und Förderung
Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert und vom Projektträger Jülich betreut. Zu den Partnern gehören:
- SMA Solar Technology AG (Wechselrichter-Hersteller und Systemspezialist) - Optimel GmbH (Gehäuse- & Vergusstechnik-Fertigung) - who Ingenieurgesellschaft mbH (Daten-Kommunikation- & Funklösungen) - Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik, Leibniz Universität Hannover - Institut für Hochfrequenztechnik und Funksysteme, Leibniz Universität Hannover - Institut für Solarenergieforschung GmbH (ISFH) - Universität Stuttgart (Zuverlässigkeitstechnik-Forschung)Ziele und zukünftige Entwicklungen
Das Ziel des Projekts Voyager-PV ist es, die Integration von Stromumrichtern in Solarmodule zu perfektionieren und so die Wirtschaftlichkeit und Funktionalität von PV-Kleinanlagen zu optimieren. Die Erkenntnisse aus dem Projekt sollen helfen, die Produktionskosten zu senken und die Effizienz der Anlagen weiter zu steigern.
Über die Energieforschung an der Leibniz Universität Hannover
Die Leibniz Universität Hannover bündelt ihre Energieforschung im LiFE 2050, einem interdisziplinären Forschungszentrum zur Erforschung nachhaltiger Energiesysteme. Das LiFE 2050 ist auch ein Forschungsstandort des Energieforschungszentrums Niedersachsen (EFZN).
Über das ISFH
Das Institut für Solarenergieforschung GmbH (ISFH) in Hameln ist eines der weltweit führenden Forschungsinstitute für die Entwicklung hocheffizienter Solarzellen und PV-Module. Es bietet Lösungen für die Integration erneuerbarer Energien in Gebäude und Quartiere.
Das Projekt Voyager-PV zeigt, wie innovative Technologien und interdisziplinäre Zusammenarbeit dazu beitragen können, die Zukunft der Photovoltaik und der erneuerbaren Energien nachhaltig zu gestalten.