Autonome Reinigungs- und Wartungsvorrichtung für Solarmodule

Patent Selling Contact
(CEO) Yorck Hernandez

Autonome Reinigungs- und Wartungsvorrichtung für Solarmodule

Reinigung, Wartung und Inspektion auf dem schnell wachsenden Photovoltaikmarkt: Höhere elektrische Leistung von PV-Kraftwerken bei geringeren Wartungskosten.

Die beiden Patentfamilien müssen für maximal fünf weitere Jahre finanziert werden. Sie liegen im Zeitrahmen des wachsenden Solar-Markts, der gerade einen bedeutenden Aufschwung erfährt:

  1. Wartungsvorrichtung zum Reinigen und Warten von Solarmodulanordnungen (US 9, 157, 661 B2EP 2 437 001 B1)
  2. Vorrichtung für die Inspektion einer Solarmodulanordnung (EP 2 522 991 A1)

Worum handelt es sich?

Die Patente decken das Reinigen, Warten und die Inspektion von bodenmontierten Photovoltaik(PV)-Großkraftwerken ab. Sie sind die Schlüsselkomponenten für eine leichte Konstruktion mit nachhaltiger Freilandbeweglichkeit und überwiegend uneingeschränkten Navigations- und kognitiven Sichtsystemen zum Feststellen von Verschmutzungen und für die Zelleninspektion. Sie läuft uneingeschränkt automatisch über Glasoberflächen von Solarmodulen, die in langen Reihen angeordnet sind. Ihre Anwendung erhöht die elektrische Leistung der PV-Anlage bei geringeren Wartungskosten.

Sicherer, schneller, billiger: Vorteile gegenüber herkömmlichen Lösungen

  • Geringeres Risiko eines Roboterversagens durch Steckenbleiben in der Solarmodulanordnung
  • Selbst bei einer Solarmodulneigung von 75 Grad wird kein aktives (z. B. ein Saugnapf) oder passives Vakuum benötigt, um einen Sturz des Roboters zu verhindern.
  • Führungsschienen an den Solarmodulen sind nicht erforderlich.

Geographischer Umfang des Patentschutzes

Rating
DE (Deutschland), EP (Europa), US (USA), CN (China), KR (Korea)

  • EP2437001 – Deutschland (DE602010009302.6), Status: Patent erteilt
  • EP2437001 – Schweiz (EP02437001), Status: Patent erteilt
  • EP2437001 – Großbritannien (EP2437001), Status: Patent erteilt
  • EP2437001 – Frankreich (EP2437001), Status: Patent erteilt
  • EP2437001 – Spanien (E100121717), Status: Patent erteilt
  • EP2437001 – Italien (EP2437001), Status: Patent erteilt
  • CN201110250942.1 – China, Status: Patent erteilt
  • IN2171/DEL/2011 – Indien, Status: Prüfungsverfahren
  • IL214308 – Israel, Status: Patent erteilt
  • KR10-2011-0081558 – Süd-Korea, Status: Patent erteilt
  • US 9, 157, 661 B2 – USA, Status: Patent erteilt
  • EP11003907.0-2213 – Europa, Status: Prüfungsverfahren

Anwendungsfälle und Märkte

Warum sind Patente notwendig?

In den letzten Jahren wurde die Verwendung von Solarmodulen zur Aufnahme von Sonnenenergie und deren Umwandlung in elektrische Energie allgemein üblich. In Solarkraftwerken werden zahlreiche Solarmodule in großflächigen Anordnungen installiert und eingerichtet, die gewöhnlich lange Solarmodulreihen bilden. Um den Ertrag aufgenommener Solarenergie zu maximieren, werden die Oberflächen der Solarmodule nach der Sonne ausgerichtet und geneigt. Solarmodule bestehen aus Solarzellen, die mit einer Schutzglasbeschichtung bedeckt sind. Diese Beschichtung ist Sand, Staub, Verschmutzungen usw. ausgesetzt. Je mehr Schmutz sich auf den Solarzellen sammelt, umso geringer ist die erzeugte Elektrizitätsmenge. Jüngste wissenschaftliche Forschungen zeigten, dass die Ansammlung von Schmutz, Staub, Wasser, Moos usw. die Photovoltaikleistung bis zu 85 % herabsetzen kann (Quelle: Shaharin Anwar Sulaiman et al. / Energy Procedia 50 ( 2014 ) 50 – 56; Influence of Dirt Accumulation on Performance of PV Panels). Daher ist ein regelmäßiges Reinigen der Moduloberflächen notwendig, um einen hohe Energieerzeugung zu erzielen. Außerdem müssen Solarmodule, insbesondere in Solarkraftwerken, gewartet werden, beispielsweise durch regelmäßige Prüfung der Module auf mechanische oder elektrische Defekte. Die manuelle Wartung einer großen Zahl von Solarmodulen ist jedoch zeit- und arbeitsmäßig kostspielig. Die Arbeit ist außerdem mühsam und bringt körperliche Erschöpfung und Unaufmerksamkeit der Arbeiter mit sich, wodurch die Wartungsqualität letztendlich uneinheitlich wird.

Wie groß ist der Markt?

Gemäß SolarPower Europe (SPE) (Global Market Outlook for Solar Power 2015–2019, Juni 2015) werden globale PV-Installationen im Jahr 2015 auf 41 GW bis 60 GW anwachsen. Nach einer Marktkonsolidierung in den letzten Jahren wird der weltweite Wert dieses Markts 2015 wahrscheinlich den Meilenstein von 100 Milliarden Euro erreichen. Für die kommenden Jahre erwartet SPE das schnellste PV-Wachstum in China, Südostasien, Lateinamerika, dem nahen Osten, Nordafrika und Indien. 2014 waren China, Japan und die USA die drei Spitzenmärkte. SPE prognostiziert, dass bis 2019 weltweit eine Kapazität von 396 GW bis 540 GW erreicht werden wird; eine Verdopplung und Verdreifachung installierter Kapazitäten innerhalb von fünf Jahren. In Europa könnte die Solarleistung bis 2019 um 80 % wachsen. Aufgrund der zunehmenden Kostenwettbewerbsfähigkeit wird erwartet, dass das Segment auf Kraftwerksmaßstab (im Vergleich zu PV-Dächern) - zu denen bodenmontierte Photovoltaik(PV)-Großkraftwerke gehören - den größeren Anteil am Gesamtmarkt behält.

Kombinieren und Diversifizieren sie Ihre PV-Patentinvestition

Diese beiden Patentfamilien können leicht mit den Patentfamilien „Cleaning apparatus for solar panels“ (Reinigungsvorrichtung für Solarmodule) und „Transferring Device for a Service Robot for Solar Modules“ (Transportvorrichtung für einen Wartungsroboter für Solarmodule) kombiniert werden. Daher kann es sinnvoll sein, die Investition über verschiedene Kampagnen zu verteilen. Zusammen decken die fünf Patentfamilien das Reinigen, Warten und die Inspektion von Solarmodulanordnungen ab. Im Zentrum des Patentportfolios steht ein vollständig autonomer Reinigungsroboter für bodenmontierte Photovoltaik(PV)-Großkraftwerke. Er weist eine leichte Konstruktion mit nachhaltiger Freilandbeweglichkeit und überwiegend uneingeschränkten Navigations- und kognitiven Sichtsystemen zum Feststellen von Verschmutzungen und für die Zelleninspektion auf. Er kann uneingeschränkt automatisch Glasoberflächen von Solarmodulen reinigen, die in langen Reihen angeordnet sind. Seine Anwendung erhöht die elektrische Leistung der PV-Anlage bei geringeren Wartungskosten.

Das EU-Forschungsprojekt

Die Patente sind ein Ergebnis eines Forschungsprojekts, das von 2009 bis 2011 lief und vom siebten Forschungsrahmenprogramm (7. FRP) der Europäischen Komission (EC) unterstützt wurde. Das Projekt PV SERVITOR konzentrierte sich auf Konzepte für einen vollständig autonomen Reinigungsroboter für bodenmontierte Photovoltaik(PV)-Großkraftwerke. Die größten PV-Unternehmen Europas leisteten als Endnutzer große Unterstützung für dieses Projekt für kleine bis mittelgroße Unternehmen und ermöglichten Zugang zu ihren PV-Großkraftwerken. Aus dem Projekt entstanden fünf Patentfamilien, die wichtige Grundlagentechnologien wie Wartung, Reinigung und kognitive Sichttechnologie abdecken.

 

Das Projekt wurde von Manu Systems AG koordiniert. Forschungspartner sind das Danish Technological Institute DTI, die Mechatronic Research Unit der Hochschule Regensburg MRU, Profactor und die Berner Fachhochschule BFH.

Projekt Seite: pv-servitor.eu