Technische Anforderungen an Solarkabel in Floating PV-Anwendungen: Normen, Prüfungen und Herausforderungen

Solarkabel, die in Floating PV-Anlagen eingesetzt werden, müssen verschiedenen Bedingungen standhalten. Diese Bedingungen sind weitgehend von der Installation auf dem Wasser bestimmt und unterscheiden sich erheblich von den Anforderungen an Kabel in Solarprojekten an Land.

Feuchtigkeit und Korrosionsschutz

Kabel in Floating PV-Anlagen sind dem ständigen Kontakt mit Wasser ausgesetzt. Feuchtigkeit ist ein zentraler Risikofaktor, der die Kabel und deren Isolierung angreift. Um eine langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten, müssen die Kabel resistent gegen Korrosion sein, insbesondere die Außenschicht der Kabel. Andernfalls könnten chemische Einflüsse wie Salze, Mineralien und andere Bestandteile im Wasser die Kabel beschädigen.

Mechanische Belastungen und Flexibilität

Wellenbewegungen, Temperaturschwankungen und das ständige Schwingen der Module können zu mechanischen Belastungen führen. Die Kabel müssen sowohl robust als auch flexibel genug sein, um der dynamischen Umgebung im Wasser standhalten zu können. Das erfordert spezielle Materialien und Fertigungsprozesse.

UV-Strahlung und Witterungsbeständigkeit

Zusätzlich sind Solarkabel in Floating PV-Anlagen auch einer intensiven UV-Strahlung ausgesetzt. Kabel müssen daher mit einer Isolierung ausgestattet sein, die nicht nur UV-beständig, sondern auch gegenüber anderen Witterungsbedingungen wie Regen, Schnee und extremen Temperaturen resistent ist.

Für den sicheren und langanhaltenden Betrieb von Floating PV-Anlagen sind spezifische Normen und Prüfverfahren erforderlich. Diese stellen sicher, dass die Kabel unter den besonderen Umgebungsbedingungen auf dem Wasser zuverlässig arbeiten.

Normen für Korrosionsbeständigkeit

Kabel in Floating PV-Anlagen sind aufgrund des konstanten Kontakts mit Wasser besonders anfällig für Korrosion. Eine relevante Norm hierfür ist EN 50618, die Anforderungen an Photovoltaik-Kabel stellt. Diese Norm definiert, wie Kabel für den Einsatz in PV-Anlagen konzipiert und getestet werden müssen, um eine hohe Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit zu gewährleisten. Sie stellt sicher, dass die Kabel unter extremen Bedingungen, wie sie in Floating PV-Anlagen durch Feuchtigkeit und Salzwasser vorkommen, zuverlässig arbeiten.

Prüfungen auf UV-Beständigkeit

Kabel in Floating PV-Anlagen sind unterschiedlichsten Witterungsbedingungen ausgesetzt, darunter auch intensiver UV-Strahlung. Um die Beständigkeit gegen die schädlichen Auswirkungen der UV-Strahlung zu prüfen, ist die IEC 62930 Norm relevant, die die Anforderungen an PV-Kabel bezüglich ihrer Umweltbeständigkeit beschreibt. Diese Prüfung ist essentiell, da die Kabel sowohl direkter UV-Strahlung als auch indirekter, durch die Reflektion des Wassers ausgelöster Strahlung ausgesetzt sind. Die Norm fordert, dass Kabel so konstruiert sein müssen, dass sie bei längerer UV-Belastung keine signifikanten Schäden oder Degradierungen erleiden, die ihre Sicherheit oder elektrischen Eigenschaften beeinträchtigen könnten. Dies schließt die Verhinderung von Rissbildung, Sprödigkeit oder Verlust der Isolierung durch UV-Bestrahlung ein.

Prüfung der mechanischen Eigenschaften

Floating PV-Anlagen sind besonderen mechanischen Belastungen ausgesetzt, insbesondere durch Wellenbewegungen und Temperaturschwankungen. Um sicherzustellen, dass die Kabel diesen Bedingungen standhalten, ist die TÜV 2 Pfg 2750/09.2020 Zertifizierung von Bedeutung. Diese Norm umfasst Prüfungen zur Feuerbeständigkeit, mechanischen Festigkeit und Zugbelastung. Sie gewährleistet, dass Kabel in Floating PV-Anlagen selbst unter extremen Bewegungen und mechanischen Belastungen nicht versagen.

In Nordamerika ist die UL44 eine wichtige Norm für Kabel. Sie legt Anforderungen an die Konstruktion, Isolierung und mechanische Festigkeit von Kabeln fest, die sicherstellen, dass die Kabel unter verschiedenen Belastungen zuverlässig arbeiten.

Brand- und Sicherheitsnormen

Ein weiterer entscheidender Sicherheitsfaktor für Floating PV-Anlagen ist die Feuerbeständigkeit. Die IEC 61439-1 und IEC 61439-2 Normen behandeln die Anforderungen an Niederspannungs-Schaltanlagen und Verteiler. Sie enthalten Prüfanforderungen, um die Sicherheit dieser Anlagen zu gewährleisten, insbesondere im Hinblick auf Brandschutz. Die bereits erwähnte TÜV 2 Pfg 2750 Norm, die speziell für Floating PV-Anwendungen entwickelt wurde, stellt sicher, dass die Kabel auch unter extremen Temperaturen und bei direkter Sonneneinstrahlung ihre Brandsicherheit und elektrischen Eigenschaften bewahren. Hierfür umfasst sie Prüfungen zur Feuerbeständigkeit der Kabel, um mögliche Brandrisiken zu minimieren.

Die UL1581 und UL2556 Normen sind für den nordamerikanischen Markt wichtig. UL1581 ist eine Prüf- und Zertifizierungsnorm für Kabel und Drähte in einer Vielzahl von Anwendungen, auch in Photovoltaikanlagen. Sie umfasst eine Reihe von Tests zur Brandschutzbeständigkeit, Temperaturbeständigkeit und mechanischer Festigkeit, um sicherzustellen, dass Kabel auch extremen Anforderungen standhalten. Die UL2556 Norm, die speziell für Kabel in Photovoltaikanlagen entwickelt wurde, stellt sicher, dass diese Kabel unter extremen Umweltbedingungen sicher und zuverlässig arbeiten.

Neben den technischen Anforderungen und Normen müssen bei der Installation von Solarkabeln für Floating PV-Anlagen weitere Herausforderungen berücksichtigt werden:

• Langfristige Zuverlässigkeit unter extremen Bedingungen: Floating PV-Anlagen sind schwer zugänglich und die Wartung der Kabel ist auf dem Wasser umso schwieriger. Um Ausfallzeiten und teure Reparaturen zu minimieren, müssen die Kabel langlebig, zuverlässig und wartungsarm sein.

Einfache Installation und robustes Kabelmanagement: Um die Installation zu erleichtern und die Systemeffizienz zu maximieren, müssen Kabel und Verbindungen einfach zu handhaben und zu installieren sein. Kabelmanagement-Lösungen, wie vorgefertigte Kabeltrommeln oder Kabelbäume als Plug-and-Play-Lösung unterstützen die einfache und sichere Montage und Wartung.

Für die speziellen Anforderungen von Floating PV-Anlagen bieten wir Ihnen zertifizierte Produkte, die alle relevanten Normen und Prüfanforderungen erfüllen. Unsere HIKRA^® SOL Kabel, HISkon^® Kabelbäume und HISbox^® String Boxes sind speziell auf die extremen Bedingungen auf dem Wasser ausgelegt. 

Die HIS-Produktqualität: Zertifizierungen und Normen

• HIKRA^® SOL Kabel: TÜV 2 Pfg 2750 zertifiziert

• HISkon^® Kabelbäume: EN50618, IEC62930, UL44, UL1581 und UL2556 genormt und nach TÜV 2 Pfg 2750/09.2020 zertifiziert 

HISbox^® String Boxes: IEC 61439-1 und IEC 61439-2 genormt