Drohnengestützte Messmethode für die Verschmutzung von PV-Kraftwerken" | Staufenbiel.de

Drohnengestützte Messmethode für die Verschmutzung von PV-Kraftwerken"

Almeria

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Ihre Mission:

Der Wirkungsgrad von Photovoltaikkraftwerken wird durch Staub auf den optischen Oberflächen negativ beeinflusst. Beim Betrieb von Solarkraftwerken spielen die resultierende Effizienz und die Kosten, die für die Reinigung der Kollektorflächen aufgewendet werden, eine wichtige Rolle. Bei Kenntnis der aktuellen verschmutzungsbedingten Effizienzreduktion eines Solarfeldes kann der Kraftwerksertrag durch Anpassung der Reinigungsaktivität optimiert werden. Durch Verschmutzung kann es je nach Standort im Jahresmittel zu 0,7 % Effizienzabnahme pro Tag und mehr kommen (sog. „Soiling-Rate“).

In laufenden Kraftwerken wird die Verschmutzung nur punktuell mit wenigen, meist fest installierten Messgeräten bestimmt. Somit kann nur ein Schätzwert der durchschnittlichen Verschmutzung des teils über 1 km² großen Solarfeldes bestimmt werden. Eine genauere und ortsaufgelöste Kenntnis des Verschmutzungsgrades könnte die Reinigungsabläufe verbessern und damit die Effizienz eines PV-Kraftwerks signifikant erhöhen. Eine potentiell automatisierte Methode würde gleichzeitig die Betriebskosten senken. 

Zur flächendeckenden Bestimmung des Verschmutzungsgrades soll eine Messmethode entwickelt werden, die die Verschmutzung aus Luftaufnahmen des Solarfeldes ableitet. Die Messmethode wird in das am DLR entwickelte QFly System zur Vermessung von CSP-Parabolrinnenkollektoren integriert. Es kann damit auf ein breites Spektrum von Metadaten wie die Geometrie eines Solarfeldes, Position der Drohne, Kamerakorrekturen und Weiteres zurückgegriffen werden. Am DLR besteht zudem eine langjährige Historie zu Arbeiten zur Verschmutzung von Solarkollektoren. Es stehen Verschmutzungsmessgeräte und –daten sowie Wissen zum Streuverhalten einer Schmutzschicht zur Verfügung. Ebenso wurde eine Luftgestützte Messmethode zur Bestimmung des Verschmutzungsgrads auf Spiegeloberflächen für CSP Kraftwerke entwickelt.

Im Rahmen der ausgeschriebenen Arbeit soll das Messprinzip für Photovoltaik entwickelt werden.

Der Verschmutzungsgrad soll aus dem in die Drohnenkamera gestreuten Anteils des auf den Kollektor einfallenden Lichts bestimmt werden. Hierzu müssen geometrische (Positionen von Kollektor, Drohne, Sonne etc.) und optische (Streuverhalten, Einfluss des Bildhintergrunds) Aspekte sowie Kamerabedingte Korrekturen (Weißabgleich, Vignettierung, etc.) zusammengebracht werden. Es sollen Testmessungen geplant und durchgeführt werden. Letztlich erfolgt die Genauigkeitsbewertung der Methode.

Folgende Aufgaben sind vorgesehen:

  • Vorstudien zur Messmethodenauswahl
  • Planung und Durchführung einer Drohen-Messkampagne
  • Ausarbeitung mindestens einer Messmethode zur Verschmutzungsmessung von Solarkollektoren
  • Validierung der Methode mit Referenzmessungen

Ihre Qualifikation:

  • Studienrichtung: Natur- oder Ingenieurwissenschaften, Informatik, o.ä.
  • grundlegende Kenntnisse in Matlab oder anderen Programmiersprachen
  • gute mündliche und schriftliche Ausdrucksfähigkeit in deutscher und englischer Sprache
  • gute analytische Fähigkeiten
  • Vorerfahrung in Bildauswertungsverfahren sind von Vorteil
  • Spanischkenntnisse, eigenständiges Arbeiten und Kommunikationsfähigkeit von Vorteil

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (m/w/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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