Degradation von Solarmodulen: Wie die Leistungsminderung die langfristige Rendite beeinflusst

Eine Photovoltaikanlage ist eine Investition für Jahrzehnte. Viele zukünftige Betreiber gehen davon aus, dass die einmal installierten Solarmodule über 25, 30 oder sogar mehr Jahre verlässlich Strom produzieren. Diese Annahme ist im Kern richtig, doch eine wichtige physikalische Eigenschaft wird dabei oft übersehen: die Degradation.

Gemeint ist damit der natürliche, schleichende Leistungsverlust der Solarzellen im Laufe der Zeit. Dieser Prozess ist zwar unvermeidbar, aber keinesfalls ein Grund zur Sorge. Er ist vielmehr ein kalkulierbarer Faktor, der in jede seriöse Wirtschaftlichkeitsberechnung einfließt und den Sie als Anlagenbetreiber kennen sollten.

Was bedeutet Degradation bei Solarmodulen?

Stellen Sie sich die Degradation wie den Alterungsprozess eines hochwertigen Werkzeugs vor: Es funktioniert auch nach 20 Jahren noch einwandfrei, aber nicht mehr mit exakt derselben Präzision wie am ersten Tag. Bei Solarmodulen bedeutet Degradation, dass die Fähigkeit der Solarzellen, Sonnenlicht in elektrischen Strom umzuwandeln, mit jedem Jahr minimal abnimmt.

Dieser Leistungsabfall verläuft langsam und kontinuierlich. Als etablierter Industriestandard gilt eine jährliche Degradationsrate von etwa 0,5 % – ein Modul verliert also pro Jahr im Durchschnitt rund einen halben Prozentpunkt seiner ursprünglichen Leistungsfähigkeit. Hersteller sichern dies über Leistungsgarantien ab, die versprechen, dass ein Modul nach 25 Jahren noch mindestens 80 bis 87 % seiner Nennleistung erbringt.

Die Ursachen: Warum lässt die Leistung von Solarmodulen nach?

Der Leistungsabfall ist keine Folge von Produktionsfehlern, sondern ein Ergebnis physikalischer und chemischer Prozesse, die durch den dauerhaften Betrieb unter freiem Himmel ausgelöst werden. Die Hauptursachen sind:

• UV-Strahlung und Witterung: Permanente Sonneneinstrahlung und der Einfluss von Regen, Schnee und Wind belasten die Materialien des Moduls, insbesondere die Verkapselungsfolien und die Rückseitenfolie. Über Jahrzehnte kann dies zu minimalen Eintrübungen führen.
• Temperaturschwankungen: Der ständige Wechsel zwischen heißen Sommertagen und kalten Winternächten führt dazu, dass sich die Materialien im Modul ausdehnen und wieder zusammenziehen. Diese thermische Belastung kann mit der Zeit winzige Mikrorisse in den Solarzellen verursachen.
• Lichtinduzierte Degradation (LID): Dieser besondere Effekt tritt direkt nach der ersten Inbetriebnahme auf. Innerhalb der ersten Stunden und Tage unter Sonneneinstrahlung verlieren die Solarzellen einmalig einen kleinen Teil ihrer Leistung (oft 1–3 %). Dieser anfängliche Verlust stabilisiert sich jedoch sehr schnell und wird von den Herstellern bereits in der Nennleistung berücksichtigt.
• Potenzialinduzierte Degradation (PID): Hierbei können durch hohe Spannungsunterschiede zwischen den Solarzellen und dem Modulrahmen Kriechströme entstehen. Moderne, qualitativ hochwertige Module sind heute durch optimierte Zelltechnologien und Materialien jedoch sehr gut gegen PID geschützt.

Entscheidend für die Lebensdauer von Solarmodulen ist letztlich die Qualität der verwendeten Materialien und der Verarbeitung. Hochwertige Komponenten widerstehen diesen Alterungsprozessen deutlich besser.

Degradation in der Praxis: Was bedeutet das für Ihren Stromertrag?

Ein jährlicher Verlust von 0,5 % klingt zunächst gering, summiert sich aber über die gesamte Laufzeit der Anlage. Ein typisches Anwendungsbeispiel für einen Vierpersonenhaushalt macht dies greifbar:

Szenario: Sie installieren eine 8-kWp-Anlage auf Ihrem Einfamilienhaus, die im ersten Betriebsjahr 8.000 Kilowattstunden (kWh) Strom erzeugt.

Berechnung mit 0,5 % jährlicher Degradation:

• Jahr 1: 8.000 kWh
• Jahr 2: 7.960 kWh (8.000 kWh – 0,5 %)
• Jahr 10: ca. 7.619 kWh
• Jahr 25: ca. 7.070 kWh

Wie Sie sehen, ist der Ertrag selbst nach 25 Jahren noch beträchtlich und deckt weiterhin einen großen Teil des Strombedarfs im Haushalt. Genau diese langsame Minderung sorgt dafür, dass eine Photovoltaikanlage auch nach Ablauf der EEG-Förderung noch über viele Jahre wirtschaftlich betrieben werden kann. Entscheidend ist, dass dieser Leistungsabfall bereits in die Berechnung zur Amortisation Ihrer PV-Anlage einfließt.

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Leistungsgarantien der Hersteller als verlässlicher Maßstab

Um Ihnen als Kunde Sicherheit zu bieten, gewähren Hersteller zwei verschiedene Arten von Garantien, die oft verwechselt werden:

1. Produktgarantie: Diese deckt Material- und Verarbeitungsfehler am Modul selbst ab, wie einen defekten Rahmen oder eine delaminierte Rückseitenfolie. Üblich sind hier Zeiträume von 12 bis 15 Jahren, bei Premium-Herstellern auch 25 Jahre oder mehr.

2. Leistungsgarantie: Diese sichert Ihnen zu, dass das Modul nach einem definierten Zeitraum einen bestimmten Prozentsatz seiner ursprünglichen Leistung nicht unterschreitet. Typische Werte sind hier:

• Mindestens 90 % der Nennleistung nach 10 Jahren.
• Mindestens 80 % bis 87 % der Nennleistung nach 25 oder 30 Jahren.

Diese Garantiebedingungen von Solarmodulen sind für viele Käufer ein wichtiges Qualitätsmerkmal. Eine lange und hohe Leistungsgarantie ist schließlich ein starkes Indiz dafür, dass der Hersteller von der Langlebigkeit seiner Produkte überzeugt ist. Sollte ein Modul die garantierte Leistung nachweislich unterschreiten, ist der Hersteller zur Nachbesserung, zum Austausch oder zu einer finanziellen Entschädigung verpflichtet.

FAQ – Häufige Fragen zur Degradation von Solarmodulen

Ist die Degradation bei allen Modulen gleich?

Nein, es gibt Unterschiede. Premium-Module mit modernen Zelltechnologien (z. B. N-Type TOPCon oder HJT) weisen oft geringere Degradationsraten auf als ältere oder günstigere Modelle. Die Garantien der Hersteller geben hier einen guten Anhaltspunkt. Die jährliche Rate liegt typischerweise im Bereich von 0,4 % bis 0,7 %.

Kann man die Degradation aufhalten oder verlangsamen?

Den physikalischen Alterungsprozess der Zellen kann man nicht aufhalten. Sie können jedoch dazu beitragen, dass Ihre Anlage die maximal mögliche Leistung erbringt, indem Sie die Module sauber halten. Starke Verschmutzungen wie Vogelkot, Staub oder Laub blockieren das Sonnenlicht und reduzieren den Ertrag stärker als die Degradation selbst. Eine fachgerechte Installation mit guter Hinterlüftung der Module verhindert zudem Hitzestaus, die den Alterungsprozess beschleunigen können.

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Gilt das auch für kleine Anlagen wie ein Balkonkraftwerk?

Ja, absolut. Die physikalischen Prinzipien der Zellalterung gelten für jedes Solarmodul, unabhängig von seiner Größe oder Anwendung. Auch die Leistung eines Balkonkraftwerks wird über die Jahre langsam nachlassen. Da die Gesamtinvestition jedoch geringer ist, fällt der finanzielle Effekt der Degradation hier weniger stark ins Gewicht.

Wann muss ich meine Module austauschen?

Ein Austausch ist nicht automatisch nach Ablauf der Garantiezeit notwendig. Viele Anlagen aus den frühen 2000er-Jahren laufen heute noch zuverlässig, wenn auch mit geminderter Leistung. Ein Austausch wird meist erst dann sinnvoll, wenn ein Modul tatsächlich ausfällt oder wenn neue, deutlich effizientere Technologien verfügbar sind, mit denen Sie auf derselben Dachfläche wesentlich mehr Strom erzeugen können.

Fazit: Degradation ist ein planbarer Faktor, kein unkalkulierbares Risiko

Die Degradation von Solarmodulen ist ein natürlicher und gut erforschter Prozess. Betrachten Sie sie daher nicht als Mangel, sondern als festen Bestandteil im Lebenszyklus einer Photovoltaikanlage.

Die wichtigsten Punkte zusammengefasst:

• Degradation ist ein langsamer, kontinuierlicher Leistungsverlust von ca. 0,5 % pro Jahr.
• Sie fließt in jede seriöse Wirtschaftlichkeits- und Amortisationsrechnung ein.
• Hersteller geben langfristige Leistungsgarantien, die Ihnen als Kunde Sicherheit bieten.
• Die Qualität der Module hat einen direkten Einfluss auf die Langlebigkeit und die Höhe der Degradation.

Bei Photovoltaik.info legen wir Wert darauf, dass Sie als Kunde diese Zusammenhänge verstehen, um eine fundierte Entscheidung für Ihre Energieunabhängigkeit treffen zu können.

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