Systematische Untersuchung des Brandverhaltens und des Feuerwiderstandes von PV-Modulen einschließlich der Emissionen im Brandfall und Entwicklung eines Prüfverfahrens zum Einfluss von PV-Modulen auf die harte Bedachung:
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Veröffentlicht: |
Stuttgart
Fraunhofer-IRB-Verl.
2014
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2897 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 AUFGABENSTELLUNG UND ZIEL 7
1.1 MOTIVATION 7
1.2 ABSCHAETZUNG DER HAEUFIGKEIT VON BRAENDEN AN PV-ANLAGEN 8
2 STAND DER TECHNOLOGIE BEI PV-MODULEN 10
2.1 MARKTANTEILE 12
2.2 MODULKOSTEN UND WIRKUNGSGRADE 13
2.2.1 EINFLUSS DES NEIGUNGSWINKELS
UND DER AUSRICHTUNG 14
2.2.2 FREIFLAECHENANTEILE UND ANLAGENGROESSEN 15
2.3 MODUL-AUFBAU UND MONTAGESYSTEME VON PV-MODULEN 16
2.3.1 AUFBAU 16
2.3.2 MONTAGESYSTEME 17
2.4 SOLARGLAS 20
2.5 REGIONALE VERTEILUNG IN DEUTSCHLAND 20
2.6 ANTEIL DER PV AN DER REGENERATIVEN STROMERZEUGUNG 21
3 BRANDPRUEFUNGEN VON PV-MODULEN 24
3.1 BRANDVERHALTEN VON BAUSTOFFEN 25
3.2 BRANDVERHALTEN VON BEDACHUNGEN 26
3.3 AMERIKANISCHES PRUEFVERFAHREN FUER BEDACHUNGEN NACH UL 790 27
3.4 BRANDTECHNOLOGISCHE ANFORDERUNGEN VON PV-MODULEN NACH IEC
61730-2 28
4 GEFAEHRDUNG DURCH TOXISCHE BRANDPRODUKTE 29
5 DURCHFUEHRUNG DER BRANDVERSUCHE 37
5.1 MATERIALEN 37
5.2 LABORBRANDVERSUCHE MIT PV-MODULEN 38
5.2.1 NORMALENTFLAMMBARKEIT IM BRENNKASTEN NACH DIN 4102-1 (BZW. ISO
11925-
2) 38
5.2.2 BRANDVERSUCHE IN DER RAUCHKAMMER NACH ISO 5659-2 40
5.2.3 BRANDVERSUCHE IM CONE CALORIMETER NACH ISO 5660 41
5.2.4 BRANDVERSUCHE IN DER SBI-APPARATUR NACH DIN
EN 13823 45
5.3 BRANDVERSUCHE VON PV-MODULEN AUF EINEM TESTDACH 47
5.3.1 BRANDVERSUCHE MIT DEM DRAHTKORB NACH CEN
TS 1187/1 47
5.3.2 BURNING BRAND TEST NACH IEC 61730-2 65
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4
6 ENTWICKLUNG EINES NEUEN TESTVERFAHRENS 77
6.1 VERSUCHSAUFBAU 77
6.2 KALIBRIERUNG DES GASBRENNERS 80
6.3 WAERMESTRAHLUNGSSTROMDICHTEN 81
6.4 BRANDBEANSPRUCHUNG DER PV-MODULE DURCH FEUER VON AUSSEN 83
6.4.1 EINFLUSS DER WAERMESTRAHLUNG AUF SI-DUENNSCHICHT-MODULE 83
6.4.2 EINFLUSS DER WAERMESTRAHLUNG AUF SI-DICKSCHICHT-MODULE 88
6.4.3 VERGLEICH DER PV-MODULE NACH BRANDBEANSPRUCHUNG VON AUSSEN MIT 30
KW 98
6.4.4 BRANDVERSUCHE VON PV-MODULEN MIT DACHPAPPE ALS DACHUNTERGRUND 100
6.5 BEANSPRUCHUNG DER PV-MODULE DURCH FEUER VON INNEN 102
6.5.1 EINFLUSS DER WAERMESTRAHLUNG AUF SI-DUENNSCHICHT-MODULE 102
6.5.2 EINFLUSS DER WAERMESTRAHLUNG AUF SI-DICKSCHICHT-MODULE 104
6.5.3 VERGLEICH DER PV-MODULE NACH BRANDBEANSPRUCHUNG VON INNEN MIT 30
KW 107
6.6 ZUSAMMENFASSUNG GASBRENNER-TESTS 108
7 BEURTEILUNG DER RAUCHGASEMISSION IM BRANDFALL 110
7.1 RAUCHENTWICKLUNG 110
7.2 RAUCHGASZUSAMMENSETZUNG 115
7.2.1 RAUCHGASZUSAMMENSETZUNG IN DER RAUCHKAMMER NACH ISO 5659-2 115
7.2.2 RAUCHGASZUSAMMENSETZUNG IM CONE CALORIMETER NACH ISO 5660 119
7.3 ERSTELLEN EINER KALIBRIERUNG ZUM QUALITATIVEN UND QUANTITATIVEN
NACHWEIS VON ESSIGSAEURE 123
7.4 BEURTEILUNG DER RAUCHGASTOXIZITAET 132
8 BRANDRUECKSTANDSANALYTIK DER PV-MODULE 136
8.1 ERZEUGUNG VON BRANDRUECKSTANDSPROBEN 137
8.1.1 BRANDRUECKSTANDSPROBEN AUS DER RAUCHKAMMER NACH ISO
5659-2 137
8.1.2 BRANDRUECKSTANDSPROBEN AUS DEM CONE
CALORIMETER NACH ISO 5660 138
8.1.3 BRANDRUECKSTANDSPROBEN NACH BUMING BRAND TEST NACH IEC
61730-2 139
8.2 BRANDRUECKSTANDSPROBEN-AUFARBEITUNG 141
8.2.1 MECHANISCHE AUFARBEITUNG 141
8.2.2 CHEMISCHE AUFSCHLUSSVERFAHREN 142
8.3 METHODEN ZUR QUANTITATIVEN ERFASSUNG VON SCHWERMETALLEN 144
8.3.1 VORUNTERSUCHUNGEN 145
8.3.2 AUSGEWAEHLTE METHODE 145
8.4 BEURTEILUNG DER SCHWERMETALLKONZENTRATION IN PV-MODULEN 146
8.4.1 ERGEBNISSE DER RUECKSTANDSANALYTIK VON CDTE-DUENNSCHICHT-MODULEN 147
8.4.2 ERGEBNISSE DER RUECKSTANDSANALYTIK VON CIGS-DUENNSCHICHT-MODULEN 149
5
9 ZUSAMMENFASSUNG 151
10 AUSBLICK 155
11 LITERATUR 157
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