SPF Testing – Hagel
Eine der Folgen der Klimaerwärmung ist eine Zunahme der Hagelereignisse, die auch zu vermehrten Schäden an Gebäuden, Fahrzeugen und anderen Infrastrukturen führt. Für die Gebäudeversicherungen gibt es bereits Jahre, in denen Hagel den größten Anteil aller Schäden an Gebäuden ausmacht. Auch die ökonomische und ökologische Optimierung von Bauprojekten und anderen Produkten, die einen Hagelschlag erleiden könnten, kann zu vermehrten Hagelschäden führen. Wenn Produkte beispielsweise leichter und mit dünneren Materialstärken gebaut werden, steigt auch das Risiko einer Beschädigung. Die Prüfung der Hagelbeständigkeit ist daher wichtig in der Produktentwicklung und für die Zertifizierung von Produkten.
Prüfen und Zertifizierung
Die SPF Testanlagen werden für die Zertifizierung von Produkten verwendet, können aber auch für Forschung und Entwicklung eingesetzt werden. Dazu können Korngrösse und Geschwindigkeit gewählt werden. Es steht auch eine High-Speed Kamera zu Verfügung um den Einschlag genau zu sehen.
Diese Dienstleistungen bieten wir Ihnen an
Das SPF führt bereits seit über 20 Jahren Tests zur Hagelbeständigkeit durch. Mit den verfügbaren Anlagen und der Expertise können verschiedenste Prüfungen im Bereich der Hagel- und Einschlagsbeständigkeit durchgeführt werden. Dazu werden normalerweise Eiskugeln verwendet, aber auch andere Projektile sind möglich. Das Labor ist akkreditiert und kann Einschlagsprüfungen nach Kundenwunsch und nach allen bekannten Normen durchführen (VKF, etc.).
PV-Hagel
Die Versicherungen fordern für PV-Anlagen immer häufiger einen Nachweis für die Hagelbeständigkeit der Module. Tatsächlich gibt es grosse Unterschiede zwischen den verschiedenen Produkten. Für die Schweiz und weite Teile Europas wird zunehmend ein Hagelbeständigkeit für Hagelkörner bis zu 40 mm Durchmesser gefordert. Die dafür erforderlichen Tests auch mit anderen Durchmessern können am SPF unkompliziert, nach allen Normen und innerhalb kurzer Zeit durchgeführt werden.
Hagel auf Gebäudehülle
Hagelschäden an Gebäuden nehmen aus verschiedenen Gründen stark zu. Aus diesem Grund muss immer häufiger die Hagelbeständigkeit von Elementen der Gebäudehülle nachgewiesen werden. Betroffen sind Fenster, Abdichtungen, Dämmungen, Verputze, Dachabdeckungen, Kunststoffplatten, Schwimmbadabdeckungen sowie alle weiteren Elemente, die bei einem Hagelschlag beschädigt werden können. Als akkreditiertes Prüflabor für das www.hagelregister.ch können alle diese Prüfungen schnell und unkompliziert durchgeführt werden.
Extremer Hagel
Ein großes Hagelkorn mit 50 mm Durchmesser hat eine Einschlagsenergie von etwa 30 J. Manchmal ist aber eine konventionelle Prüfung nicht ausreichend. Das können zum Beispiel Einschlagsprüfungen mit unterschiedlichen Projektilen sein (z. B. Beständigkeitsprüfung gegen Vandalismus) oder auch Prüfungen mit sehr hohen Energien (Sicherheit für kritische Infrastrukturen). Mit unseren Anlagen können alle möglichen Prüfungen durchgeführt werden. Prüfungen mit Einschlagsenergien bis zu 1000 J wurden bereits durchgeführt, höhere Einschlagsenergien sind auf Anfrage möglich.
High Speed Hagel
Die Einschlagsenergie von Hagelkörnern erhöht sich um ein Vielfaches, wenn das getroffene Element selbst in Bewegung ist. Also wenn beispielsweise ein Auto, ein Zug, oder ein Flugzeug getroffen wird. Dabei sind nicht nur die Hülle und die Fenster dieser Fahrzeuge in Gefahr, sondern vor allem auch die benötigten Sensoren, Antennen und andere Aufbauelemente, die für den sicheren Betrieb benötigt werden. Es ist daher wichtig, auch bei hohen Geschwindigkeiten und tiefen Temperaturen Tests durchführen zu können. Mit der HighSpeed-Anlage wurden schon Prüfungen mit Einschlagsgeschwindigkeiten über 600 km/h durchgeführt. Auch höhere Geschwindigkeiten sind auf Anfrage möglich.
Forschungsprojekte Hagel
Die SPF-Testanlage wird immer wieder in Forschungs- und Entwicklungsprojekten eingesetzt. Einerseits in Produktentwicklungsprojekten der Hersteller, andererseits in wissenschaftlichen Arbeiten zur Hagelbeständigkeit. Dazu können die Anlagen auch tageweise gemietet werden, um möglichst effizient sehr viele Versuche durchführen zu können. Zusätzlich ist es möglich, die Proben vorher in unseren Klimaschränken zu konditionieren, künstlich zu altern oder nach dem Beschuss eine Langzeitexposition auf dem Dach der Hochschule durchzuführen.
Hagel Marketing
Die Hagelprüfanlage des SPF ist mobil und kann für Vorführungen, beispielsweise auf Messen oder bei Schulungen, eingesetzt werden. Auch Besuche im Hagellabor des SPF sind möglich. Wir zeigen Ihnen gerne, wie eine Hagelprüfung durchgeführt wird, vermitteln Ihnen theoretische Kenntnisse zum Thema Hagel und zeigen Ihnen, wie Eiskugeln für Hagelprüfungen hergestellt werden.
Unsere Methoden
- Akkreditierung und Normen: Wir führen seit mehr als 20 Jahren verschiedene Hagelprüfungen durch und sind international für die Durchführung von Hagel- und Einschlagsprüfungen akkreditiert. Fast alle denkbaren Tests in diesem Bereich können bei uns durchgeführt werden. Besonders wichtig ist auch die Anerkennung für die Prüfung von Gebäudeelementen für das www.hagelregster.ch.
- Technische Möglichkeiten: Die verfügbare Infrastruktur erlaubt es, Prüfungen mit verschiedenen Randbedingungen durchzuführen:
- Eiskugeln von 20 – 100 mm Durchmesser
- Alternative Projektile möglich
- Hageltemperaturen von -40°C – 0°C
- Temperatur der Prüflinge -20°C – 80°C
- Fast beliebige Geschwindigkeiten bis weit über 600 km/h
- Einschlagsenergien bis 1000 J
- Vorgehen: In einem ersten Schritt wird abgeklärt, welche Normen zur Anwendung kommen und welche Ziele mit einer Prüfung verfolgt werden. Je nach Produkt gibt es verschiedene Normen, die zur Anwendung kommen können. Oft gibt es auch keine eindeutig anwendbare Norm. In diesem Fall stellen wir gemeinsam mit dem Kunden ein Testprogramm zusammen, das entweder die Fragen des Auftraggebers beantwortet oder seine Kunden, Behörden und Zulassungsstellen überzeugt.
- Vereinfachungen: Oft müssen verschiedene ähnliche Produkte geprüft oder zugelassen werden. Wenn es für ein Produkt etablierte Regeln gibt, werden diese angewendet. Um unnötige Diskussionen zu vermeiden, sind wir jedoch der Meinung, dass Prüfen in aller Regel besser ist, und wir ziehen es daher vor, eher eine Prüfung mehr als weniger durchzuführen. Nur so erhält man die absolute Sicherheit, wie viel ein Produkt wirklich aushält.
- Analyse: Um Schäden und Schwachstellen zu analysieren, ist es oft sinnvoll, wenn technische Experten des Auftraggebers bei der Prüfung anwesend sind, die das Produkt sehr genau kennen. Es ist darum nicht nur möglich, sondern eher erwünscht, dass auch Vertreter der Auftraggeber bei der Prüfung anwesend sind. Bei Bedarf kann auch eine Highspeedkamera eingesetzt werden um die Vorgänge bei einem Einschlage besser zu verstehen.
- Zusätzliche Tests und Schadenbeurteilung: Ist eine Konditionierung vor der Prüfung gewünscht oder sogar erforderlich, können unsere Klimakammern und/oder der Sonnensimulator eingesetzt werden.
Oft ist es auch nicht klar, ob ein Element durch die Einschläge beschädigt ist oder nicht. Zusätzliche Tests wie IPX, Langzeitexposition im Freien, Gefrier-Tau-Zyklen, Wassersäulen, Vakuumtests, Strahlungstests, Elektrolumineszenzaufnahmen, mechanische Stresstests u.v.m. sind möglich.
- Kommunikation und Marketing: Als Auftraggeber können Sie gern bei der Prüfung anwesend sein und auch Videos und Fotos für Ihr eigenes Marketing machen. Die Anlage ist mobil und kann auch in Schulungen, auf Messen und bei anderen Veranstaltungen eingesetzt werden.
Häufige Fragen (FAQ)
Gibt es Unterschiede zwischen den verschiedenen Technologien?
Ja, aber viel wichtiger ist die Qualität und die Stärke des Glases. Um sicher zu sein, sollte man darauf achten, dass die Module in einem Labor geprüft wurden das von den Gebäudeversicherungen anerkannt ist.
Wie sieht man ob ein PV-Modul beschädigt ist?
Tatsächlich sind Schäden nicht immer einfach zu erkennen. Zellschäden können durch EL Aufnahmen sichtbar gemacht werden. Auch wenn das Glas bricht, ist das oft nur schwer zu sehen. Bei Glas-Glas Modulen bricht leider häufig nur das Glas auf der Rückseite die meistens gar nicht sichtbar ist. Es ist darum zu empfehlen nach einem heftigen Hagelsturm die Anlage von einem Fachmann untersuchen zu lassen.
Wie lange dauert eine Prüfung?
In aller Regel kann eine Prüfung innerhalb weniger Tage durchgeführt werden.
Kann man auch Produkte nur für ein spezifisches Projekt testen lassen?
Ja, wenn ein Produkt nur für ein bestimmtes Gebäude genutzt wird (zum Beispiel speziell geformte Bleche etc.), dann können die Prüfungen ohne einen Eintrag ins Hagelregister durchgeführt werden.
Kann man bei der Prüfung dabei sein?
Am SPF kann man in immer bei den Prüfungen anwesend sein. Es ist sogar oft von Vorteil, wenn man die Prüfung zusammen macht, um einerseits das Produkt besser zu verstehen und andererseits etwaige Schäden zu beurteilen.
Wie lange dauert die Prüfung und was kostet sie?
Eine Hagelprüfung kann in der Regel innerhalb weniger Tage durchgeführt werden. Die Kosten hängen stark vom Umfang und der gewünschten Anfrage ab. In der Regel muss man aber mit etwa 2.500 bis 3.500 CHF für eine Prüfung rechnen.
Können wir bei der Prüfung dabei sein und auch Videos für unser Marketing machen?
Als Kunde ist es immer möglich bei den Prüfungen am SPF dabei zu sein und Aufnahmen zu machen. Eindrücklich sind vor allem High Speed Aufnahmen die den Einschlag zeigen. Dazu steht eine Kamera zu Verfügung.
Wir entwickeln gerade ein neuartiges Produkt das noch geheim bleiben sollte.
Prüfungen am SPF unterliegen der Geheimhaltung eines akkreditierten Prüflabors. Die SPF Prüfanlage kann im Prinzip aber auch «gemietet» werden und durch eigenes Personal bedient werden. Eine kurze Schulung reicht aus.
Für unsere internen Schulung würden wir gern mehr zum Thema Hagel und PV lernen.
Das SPF bietet auch Führungen und Schulungen zum Thema Hagel an. Insbesondere die Kombination von Hagel und PV ist aktuell sehr wichtig und es bietet sich an, Hagel und unser mobiles PV-Labor zusammen zu besichtigen.
Das Kompetenz-Team
Dr. Andreas Bohren
SPF Institut für Solartechnik Stv. Institutsleiter SPF, Leiter SPF Testing, Teamleiter SPF Testing & Monitoring
+41 58 257 48 25 andreas.bohren@ost.ch
David Suter
SPF Institut für Solartechnik Wissenschaftlicher Mitarbeiter SPF
+41 58 257 41 81 david.suter@ost.ch
