In einem zweisemestrigen Projekt im Studiengang „Energietechnik und Energiewirtschaft“ erarbeiteten 6 Studierende ein Konzept zur Erstellung von Live-Diagrammen für eine Photovoltaikanlage (PV) der FH Vorarlberg.

Im Wintersemester 2018/2019 wurde die Anlage auf dem Dach des Gebäudes Achstraße installiert und in Betrieb genommen.

Neben den insgesamt 8 Photovoltaikmodulen wurden außerdem Messgeräte installiert. Dabei handelt es sich um zwei Pyranometer, welche die Strahlung (Licht) messen, sowie eine Wetterstation (Clima Sensor), die Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Niederschlag, Helligkeit, Temperatur, Feuchtigkeit und Druck misst. Die Photovoltaikanlage versorgt die FH Vorarlberg mit erneuerbarem Strom und die Messgeräte erzeugen sehr viele verschiedene Daten. Die Studierenden entwickelten deshalb eine automatisierte Messdatenerfassung, Datenvisualisierung in Echtzeit, Konzeptionierung einer Laborübung sowie eine umfassende Dokumentation für die FH Vorarlberg.

Live-Diagramme
Nach der erfolgreichen Installation sollten die erzeugten Daten der Messgeräte sowie des Wechselrichters, der neben der Umwandlung des Gleichstroms in Wechselstrom ebenfalls Daten zur Stromproduktion zur Verfügung stellt, automatisiert erfasst werden. Dies wurde über einen kleinen, preiswerten Einplatinencomputer (Raspberry Pi 3+ mit NOOBS Linux Betriebssystem) realisiert. Über Schnittstellen werden die Messdaten in einem definierten Zeitintervall erfasst und anschließend in eine Datenbank geschrieben. Es werden verschiedene Daten automatisiert erfasst und anhand von Diagrammen visualisiert. Auf der eigenen Website können die Daten live mitverfolgt werden: https://pv.labs.fhv.at.

Neben den Live-Diagrammen werden außerdem Vergangenheitsdaten vollständig bereitgestellt. Aktuell stehen Daten zur Stromproduktion, zur Strahlung, zum Niederschlag und zur Temperatur in visualisierter Form sowie zum Download zur Verfügung. Eine Registrierung für die Ansicht der Diagramme oder das Herunterladen von Daten ist nicht erforderlich.
Der Wechselrichter des Herstellers SolarEdge wurde zudem mit der des Herstellers entwickelten Monitoring-Plattform verknüpft. Diese Plattform bietet weitere Informationen in Echtzeit wie z.B. die physikalische Auslegung der PV-Module, die Stromproduktion und die eingesparten CO2-Emissionen.

Laborübung
Zudem konzeptionierte das Projektteam eine Laborübung für Studierende des Bachelorstudiengangs „Elektrotechnik Dual“ sowie des Masterstudiengangs „Energietechnik und Energiewirtschaft“. Dabei können Studierende überprüfen, welchen Einfluss Ausrichtung, Neigungswinkel und Verschmutzung auf die Stromproduktion eines Photovoltaikmoduls haben. Die Ergebnisse können dann analysiert und mit unterschiedlichen Diagrammen auf der PV-Website des Projektteams verglichen und evaluiert werden.

Das Team
Das interdisziplinäre Team aus 6 Studierenden brachte umfangreiche Kenntnisse aus der IT, Technik und Wirtschaft mit. Von den gegenseitigen Kompetenzen sowie einem regelmäßigen Austausch konnten die Studierenden fachlich sowie persönlich voneinander profitieren und erzielten letztendlich den langersehnten Projekterfolg.

Mehr Informationen zum Projekt:  https://pv.labs.fhv.at

 

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