Solarmodule sind durch eine 3 mm starke, gehärtete Glasscheibe auf der Vorderseite gut vor Hageleinschlägen geschützt. Dennoch können große Hagelkörner zur Beschädigung der Module führen.

In der Regel sind diese Schäden mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen. Die Einschläge führen zu lokal begrenzten Rissen und Brüchen in den Solarzellen der Module an den Hageleinschlagstellen. Durch EL-Aufnahmen können Hageleinschläge mit ihrem charakteristischen Erscheinungsbild mit lokalen, verästelten Riststrukturen eindeutig Hagelvorfällen zugeordnet werden. Die Einschlagstellen sind zufällig über das PV-Feld verteilt. Nur sehr selten und nur durch sehr große Hagelkörner kann das Glas eines Solarmoduls brechen.

Daumenregel: Es kann davon ausgegegangen werden, dass Hagelunwetter, die zu Schäden an PKW führen, auch zu Rissschäden in Solarmodulen führen. Die Folgen der Hagelschäden sind Ertragsminderung, Hot-Spots und daraus resultierende Folgerisiken wie etwa beschleunigter Leistungsverlust oder erhöhte Brandgefahr. Unserer Erfahrung nach ist das Thermografie-Messverfahren ungeeignet, um Hagelschäden zu detektieren.

Wir empfehlen den Austausch von Solarmodulen, die von Hagelschäden betroffen sind. Bei vorhandenem Versicherungsschutz übernehmen viele Versicherungen die Kosten für eine Elektrolumineszenz-Untersuchung der PV-Anlage nach dem Auftreten schwerer Hagelunwetter. Die Kosten für den Modulaustausch bei festgestelltem Hagelschaden werden in der Regel von den Versicherungen übernommen.

Ungewöhnlich starkes Schneeaufkommen führt zu starken, flächigen Belastungen der Solarmodule, die Schäden an den Solarmodulen hervorrufen können. Im Extremfall werden die Rahmen der Solarmodule verbogen, die Modulgläser brechen und werden durch den Modulrahmen nach unten durchgedrückt. Bei Schrägdachanlagen sind häufig die unteren Modulreihen besonders gravierend von dieser Schadensform betroffen. Aber es können auch Modulschäden durch Schneedruck entstehen, die mit dem bloßen Auge nicht sichtbar sind. Die flächige Belastung führt dann zu einer Vielzahl von Zellrissen, die sich vorwiegend in der Modulmitte in Erscheinung treten. Die Zellrisse führen zu einem deutlichen Leistungseinbruch des betroffenen Solarmoduls und können zu Folgeschäden führen wie etwa Hot-Spots und Delamination. Charakteristisch für Schneelastschäden ist, dass immer mehrere, aneinander angrenzende Solarmodule von dem Schadensbild betroffen sind.

Jedes Solarmodul enthält Bypassdioden, typischerweise drei Stück pro Modul. Bei Verschattung einzelner Solarmodule in einem Modulstrang sorgen die Bypassdioden dafür, dass der Strom in den verschatteten Solarmodulen durch die Bypassdioden umgeleitet wird. Ohne die Bypassdioden würde bei Teilabschattung der Stromfluss im gesamten Modulstrang blockiert und die Solarzellen in den verschatteten Modulen beschädigt werden. Geschädigte Bypassdioden sind leider ein häufig anzutreffende Schadensform in PV-Installationen, die zu signifikanten Ertragseinbußen oder Sicherheitsrisiken führen. Ursachen können Überspannungsereignisse (Blitzschlag), Qualitätsprobleme beim Modulhersteller oder dauerhafte Veschattung des Moduls sein.

Es gibt zwei Formen von beschädigten Bypassdioden. Zum einen können die Dioden kurzgeschlossen sein. Das bedeutet, dass die Dioden Stromfluss in beide Richtungen zulassen. Diese Schadensform führt bei einer betroffenen Diode pro Solarmodul zu einem Leistungsverlust von 33%, bei zwei betroffenen Dioden zu 67% Leistungsverlust und bei drei betroffenen Dioden zu 100% Leistungsverlust. Auf EL-Aufnahmen ist diese Schadensform sehr deutlich auszumachen, genau 1/3 (bzw. 2/3 oder 3/3) des betroffenen Solarmoduls erscheinen komplett schwarz, während der Rest des Solarmoduls unauffällig ist.

Neben dem EL-Verfahren können auch Thermografie-Aufnahmen kurzgeschlossene Bypass-Dioden identifizieren. Dieses Verfahren ist aktuell sehr verbreitet, ist aber weniger verlässlich und bietet einen geringeren Detailgrad als das EL-Verfahren.

Es gibt noch ein drittes Verfahren, um Informationen über kurzgeschlossene Bypass-Dioden in einer PV-Anlage zu erlangen, die Dunkelkennlinienmessung. Dieses Verfahren ist nicht bildgebend und kann nur Hinweise geben, ob ein Modulstrang kurzgeschlossene Bypass-Dioden enthält oder nicht. Die Lokalisierung betroffener Module im Modulstrang ist damit nicht möglich.

Die Dunkelkennlinienmessung macht besonders Sinn in Verbindung mit einer EL-Messung, wenn z.B. Modulstränge identifiziert werden sollen, die für eine stichprobenartige EL-Messung ausgewählt werden müssen.

Die zweite Defektform, die eine schadhafte Bypassdiode aufweisen kann, ist der offene Zustand: Die Diode ist elektrisch komplett isolierend und lässt Stromfluss in keine Richtung zu. Offene Bypassdioden sind eine heimtückische Schadensform. Bei unverschattetem Betrieb der PV-Anlage fällt der Schaden nicht auf. Es ist keine Leistungseinbuße vorhanden und Kennlinien-, Thermografie- und EL-Messungen sind unauffällig.

Aber bei Verschattung des betroffenen Moduls treten lokale Erhitzungen (Hot-Spots) auf, die das Solarmodul schädigen und sogar zu Bränden der PV-Anlage führen können. Offene Bypassdioden lassen sich in der Regel nicht durch die üblichen EL-/ Thermographie- und Leistungsmessungen identifizieren. Betroffene Modulstränge können aber mit einer Kennlinienmessung bestimmt werden. Im Anschluss können die betroffenen Solarmodule mit speziellen EL- oder Thermographieverfahren identifziert werden. In den letzten Jahren haben sich die Meldungen über offene Bypassdioden in PV-Installationen gehäuft, was auf Qualitätsprobleme bei manchen verbauten Dioden hindeutet.

Gab es an ihrem Gebäude oder in ihrer Nachbarschaft Schäden durch einen Blitzeinschlag? Dann ist es möglich, dass die Solarmodule ihrer PV-Anlagen ebenfalls beschädigt sind, auch wenn die PV-Anlage scheinbar fehlerfrei ihren Dienst verrichtet.

Häufig führen Überspannungsereignisse zu kurzschgeschlossenen Bypass-Dioden in Solarmodulen, und meistens sind mehrere Module auf einmal betroffen. Dieses Schadensbild geht mit großen Ertragseinbußen einher, da große Bereiche betroffener Solarmodule ausfallen. Das Elektrolumineszenz-Verfahren ist die zuverlässigste Methode, um kurzgeschlossen Bypass-Dioden zu identifizieren. Weitere Details zu Bypass-Dioden-Schäden finden Sie in der Rubrik über Diodenfehler.

Solarmodule sind sperrig und schwer und besitzen eine für mechanische Einwirkung empfindliche Rückseite. Wegen dieser Eigenschaften kommt es leider immer wieder vor, dass einzelne Module bei Transport und Handling unbeabsichtigt beschädigt werden. So etwas kann leicht passieren, wenn z.B. die Rückseite des Solarmoduls gegen etwas prallt. Die Folgen können Minderleistung der Solarmodule durch Zellrisse und -brüche sein. Oder beschleunigter Leistungsverlust der Module durch beschädigte Rückseitenfolien.

Leider sind auch Solarteure nicht vor Fehlern gefeit und so kann es bei der Installation z.B. leicht geschehen, dass Kabel verwechselt werden. Solch ein Fehler kann dazu führen, dass einzelne Solarmodule in der Anlage nicht zur Stromerzeugung beitragen. Nicht angeschlossene Solarmodule können während der Inbetriebnahme durch den Solarteur und danach durch die Analyse der Ertragsdaten ausfindig gemacht werden.

Doch unserer Erfahrung nach sind die Chancen dafür gering. Ein weiterer typischer Installationsfehler, der zu einer Beschädigung von Solarmodulen führt, ist die zu starke Belastung der Module. Wenn etwa auf ein Solarmodul mit vollem Körpergewicht getreten wird. Dadurch können Zellrisse und -brüche im Modul entstehen, die häufig ein charakteristisches Muster aufweisen. Für Modulschäden, die bei Inbetriebnahme festgestellt werden, muss der Solarteur aufkommen. Er kann, je nach Sachlage, die Schäden gegenüber dem Transportunternehmen, Lieferanten oder Modulhersteller geltend machen.

Zwischen der Fertigstellung in der Fabrik bis zur endgültigen Installation in der PV-Anlage geht ein Solarmodul durch viele Hände. Der Hersteller kann durch die Endkontrolle sicherstellen, dass das Solarmodul in einem einwandfreien Zustand ist. Alle Hersteller führen dabei eine EL- und Leistungsmessung durch.

Doch nach der Endkontrolle in der Fabrik werden z.B. bei kleinen bis mittleren Dachanlagen die Solarmodule nie mehr auf Unversehrtheit inspiziert. So passiert es heutzutage leicht, dass Solarmodule mit Minderleistung oder fehlerbehaftete PV-Anlagen 20 Jahre oder länger betrieben werden, was damit zu deutlichen wirtschaftlichen Einbußen führt, die nie entdeckt werden.

Unser EL-Check bietet Abhilfe. Lassen Sie ihre PV-Anlage bei Inbetriebnahme mit einer EL-Messung kontrollieren, um sicher zu gehen, dass die PV-Anlage in einem fehlerfreien Zustand ist und maximale Erträge liefert!

Potential Induced Degradation (PID) ist eine spezielle Schadensform in Solarmodulen, die zu sehr starken Leistungseinbußen führen kann (50% und mehr). Dabei ist das Schadensbild meistens graduell entlang dem gesamten Modulstrang verteilt. Module am einen Strangende sind weniger, Module in Richtung dem gegenüberliegenden Strangende zunehmend betroffen. PID wird durch hohe Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit begünstigt. Der PID-Effekt ist umkehrbar und kann mit einer zusätzlichen Einrichtung in der PV-Anlage unterbunden werden. Das EL-Verfahren eignet sich sehr gut zur Detektion von PID in PV-Anlagen. Großflächige Bereiche (meistens am Rand des Solarmoduls) sind betroffen und erscheinen als dunkle Flächen in den EL-Aufnahmen.

Liegen für eine PV-Anlage die Pläne des Stringverlaufs nicht vor, dann kann die Neuerstellung sehr mühsam sein. Insbesondere bei Schrägdächern oder Dachinstallationen mit komplizierten Modulanordnungen ist der Arbeitsaufwand enorm. Abhilfe schafft hier unser Drohnen-EL-System! Wir kontaktieren acht Strings auf einmal, fliegen mit der Drohne direkt über die Anlage und können innerhalb weniger Sekunden Fotos der Stringverläufe aufnehmen.

Trotz der Fortschritte in der Qualitätssicherung bei der Herstellung von Solarmodulen kommt es regelmäßig zur Auslieferung von schadhaften Modulen an den Endkunden. Leider gibt es auch immer wieder schwarze Schafe unter den Herstellern, die minderwertige Qualität auf den Markt bringen.

Manche Händler überprüfen stichprobenartig Lieferungen. Aber in der Regel muss davon ausgegangen werden, dass ein Solarmodul nach der Fertigung nie mehr auf Fehler inspiziert wird und so für 20 Jahre und mehr in einer PV-Anlage betrieben wird. Installateure und Endkunden waren bisher darauf angewiesen, dem Modulhersteller zu vertrauen, insbesondere bei Dachinstallationen.

Diese Lücke in der Qualitätssicherung wollen wir mit unserem EL-Check bei Inbetriebnahme schließen.

Gehen Sie sicher, dass ihre Anlage volle Erträge liefert!
Von Anfang an.

Befürchten Sie, dass ihre PV-Anlage durch Sturm oder Menschenhand in Mitleidenschaft gezogen wurde? Auch hier können Sie mithilfe einer EL-Untersuchung sicher nachweisen, ob ihre Solarmodule beschädigt wurden.