Fehlersuche bei einem String-Ausfall: Wie Sie mit dem Monitoring-System den Fehler systematisch eingrenzen
Ein Blick auf die App Ihrer Photovoltaikanlage zeigt es deutlich: Die Leistung ist plötzlich eingebrochen. Während ein Teil der Anlage wie gewohnt Strom produziert, scheint ein anderer Bereich komplett ausgefallen zu sein. Ein solches Szenario, ein sogenannter String-Ausfall, bereitet vielen Anlagenbetreibern Sorge. Meist lässt sich die Ursache jedoch mit einem systematischen Vorgehen und den Daten aus Ihrem Monitoring-System schnell eingrenzen. Dieser Beitrag führt Sie Schritt für Schritt durch die Diagnose.
Der erste Blick ins Monitoring: Was verraten die Daten?
Moderne Photovoltaikanlagen werden in der Regel in mehreren Reihenschaltungen, den sogenannten Strings, an den Wechselrichter angeschlossen. Fällt ein solcher String aus, macht sich das sofort in der Gesamtleistung bemerkbar. Ihr wichtigstes Werkzeug bei der ersten Analyse ist das Photovoltaik-Monitoring. Es visualisiert die Leistung der einzelnen Strings und liefert entscheidende Hinweise auf die Fehlerquelle.
Ein typisches Fehlerbild im Monitoring: Ein String fällt plötzlich auf null Leistung ab, während die anderen weiterhin je nach Sonneneinstrahlung arbeiten. Das ist ein klares Indiz dafür, dass das Problem auf diesen einen String begrenzt ist.
Die Daten verraten oft mehr, als man auf den ersten Blick vermutet. Schauen Sie sich nicht nur die Leistung (in Watt oder Kilowatt), sondern vor allem die Gleichstrom-Spannung (UDC in Volt) und den Gleichstrom-Strom (IDC in Ampere) des betroffenen Strings an. Diese beiden Werte liefern die entscheidenden Hinweise für die Fehlersuche.
Schritt-für-Schritt-Anleitung zur systematischen Fehlersuche
Bevor Sie einen Fachbetrieb kontaktieren, können Sie mit den folgenden Schritten das Problem oft schon sehr genau eingrenzen. Das hilft nicht nur Ihnen, die Situation zu verstehen, sondern auch dem Installateur bei einer schnellen Reparatur.
Schritt 1: Temporäre Ursachen ausschließen
Nicht jeder Leistungsabfall ist auf einen technischen Defekt zurückzuführen. Bevor Sie eine tiefergehende Analyse starten, prüfen Sie, ob eine der folgenden temporären Ursachen vorliegen könnte:
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Großflächige Verschattung: Hat sich die Verschattungssituation geändert? Ein neuer Baukran in der Nachbarschaft oder ein schnell wachsender Baum können einen String zu bestimmten Tageszeiten komplett verschatten.
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Starke Verschmutzung: Eine dicke Schicht Saharastaub, Laub oder Vogelkot auf mehreren Modulen eines Strings kann die Leistung erheblich reduzieren. Meist normalisiert sich die Situation nach dem nächsten kräftigen Regen von selbst.
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Schneebedeckung: Im Winter ist dies die häufigste Ursache für einen kompletten Ausfall. Ist nur ein String schneebedeckt, während der andere bereits frei ist, erklärt das den Leistungsunterschied.
Praxisbeispiel: Ein Anlagenbetreiber meldete im Frühjahr einen teilweisen Leistungseinbruch. Die Analyse der Monitoring-Daten in Verbindung mit lokalen Wetterdaten zeigte, dass der String-Ausfall exakt mit einem starken Pollenflug und anschließendem Nieselregen zusammenfiel. Eine hartnäckige Schmutzschicht hatte sich gebildet. Nach einer professionellen Reinigung lief die Anlage wieder mit voller Leistung.
Schritt 2: Den Fehler im Monitoring eingrenzen
Wenn temporäre Ursachen ausgeschlossen sind, liefern die elektrischen Werte aus dem Monitoring die entscheidenden Hinweise:
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Fall A: Die Spannung (U_DC) des Strings liegt bei 0 Volt. Das ist das häufigste Szenario bei einem Totalausfall und deutet auf eine vollständige Unterbrechung des Stromkreises hin. Es kann kein Strom mehr fließen. Die wahrscheinlichste Ursache ist eine offene Steckverbindung zwischen zwei Modulen oder ein durchtrenntes Solarkabel.
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Fall B: Die Spannung (UDC) ist vorhanden, aber der Strom (IDC) liegt bei 0 Ampere. Dieser Fall ist komplexer: Obwohl eine Spannung anliegt, fließt kein Strom. Dies kann auf einen Kurzschluss innerhalb eines Moduls, ein Problem mit den Bypass-Dioden oder in seltenen Fällen auf einen Defekt am Eingang des Wechselrichters hindeuten.
Schritt 3: Die physische Inspektion – Was Sie selbst prüfen können (und was nicht!)
Wichtiger Sicherheitshinweis: Arbeiten an der elektrischen Anlage, insbesondere auf dem Dach, dürfen ausschließlich von qualifizierten Fachkräften durchgeführt werden! Es fließen hohe Gleichspannungen, die lebensgefährlich sein können.
Was Sie jedoch gefahrlos tun können, ist eine Sichtprüfung vom Boden oder einem sicheren Fenster aus:
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Sichtbare Schäden: Suchen Sie nach Glasbruch an den Modulen, verschmorten Anschlussdosen oder offensichtlich losen Kabeln.
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Tierbissschäden: Besonders Marder beißen gerne in die Isolierung von Solarkabeln. Suchen Sie nach angenagten Stellen.
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Lockere Verbindungen: Prüfen Sie, ob alle sichtbaren Kabelstränge fest und sicher in den Kabelführungen liegen und keine Stecker lose herunterhängen.
Aus vielen bei Photovoltaik.info gemeldeten Fällen wissen wir, dass sich nach Stürmen oder starken Schneelasten gelegentlich Steckverbindungen lockern. Schon eine einfache Sichtprüfung kann hier den entscheidenden Hinweis geben.
Typische Fehlerquellen und ihre Symptome
Anhand Ihrer bisherigen Analyse lässt sich die Fehlerquelle oft einer der folgenden Kategorien zuordnen.
Problem: Defektes Modul oder Bypass-Diode
Ein einzelnes defektes Modul bringt nicht immer den ganzen String zum Erliegen. Moderne Module besitzen Bypass-Dioden, die den Strom im Fehlerfall am defekten Zellenbereich vorbeileiten. Fällt jedoch eine solche Diode aus, kann sie den gesamten String lahmlegen. Typisches Symptom: Die Spannung des Strings ist messbar niedriger als die der Vergleichsstrings, liegt aber nicht bei null, während die Leistung stark einbricht.
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12.999,00 €Problem: Lockere Steckverbindung oder Kabelbruch
Dies ist die häufigste Ursache für einen Totalausfall eines Strings. Durch Witterungseinflüsse oder eine fehlerhafte Montage kann sich ein MC4-Stecker lösen. Typisches Symptom: Die Spannung des Strings fällt auf 0 Volt, da der Stromkreis physisch unterbrochen ist. Der Wechselrichter meldet den String dann oft als ’nicht verbunden‘.
Problem: Wechselrichter-Eingang (MPP-Tracker)
Jeder String ist an einen eigenen Eingang am Wechselrichter angeschlossen, einen sogenannten MPP-Tracker. Ein Defekt an diesem Bauteil ist zwar selten, aber möglich. Typisches Symptom: Wenn mehrere Strings am selben MPP-Tracker angeschlossen sind und alle gleichzeitig ausfallen, ist der Wechselrichter ein wahrscheinlicher Kandidat. Fällt hingegen nur ein einzelner String aus, liegt das Problem zu über 95 % im String selbst und nicht am Wechselrichter.
Wann ist der Fachmann gefragt?
Sobald Sie durch die Sichtprüfung und die Analyse der Monitoring-Daten den Fehler eingegrenzt haben, sollten Sie einen Elektriker oder Solarteur kontaktieren. Teilen Sie Ihre Beobachtungen mit – das spart dem Installateur wertvolle Zeit bei der Fehlersuche vor Ort.
Der Fachmann wird gezielte Messungen durchführen, um die exakte Fehlerstelle zu finden.
Typischerweise misst er die Leerlaufspannung und den Kurzschlussstrom des betroffenen Strings und vergleicht die Werte mit den Soll-Daten aus dem Modul-Datenblatt. Durch systematisches Messen an verschiedenen Punkten im String kann er den Fehler auf ein einzelnes Modul oder eine Kabelverbindung eingrenzen. Für eine langfristig hohe Anlagenverfügbarkeit ist eine regelmäßige Photovoltaik-Wartung ohnehin empfehlenswert.
FAQ – Häufige Fragen zum String-Ausfall
Kann ein einzelnes verschattetes Modul den ganzen String lahmlegen?
Nein, dafür gibt es die bereits erwähnten Bypass-Dioden. Sie sorgen dafür, dass der Stromfluss im String aufrechterhalten wird, auch wenn ein oder mehrere Module verschattet sind. Die Leistung des Strings wird zwar reduziert, aber er fällt nicht komplett aus.
Mein Monitoring zeigt für einen String 0 Watt an. Ist der Wechselrichter kaputt?
Das ist unwahrscheinlich, solange die anderen Strings noch Leistung produzieren. Ein Ausfall von 0 Watt bei einem einzelnen String deutet fast immer auf eine Unterbrechung in der Verkabelung oder ein schwerwiegendes Modulproblem hin.
Wie schnell sollte ich auf einen String-Ausfall reagieren?
Handeln Sie so schnell wie möglich. Jeder Tag, an dem ein Teil Ihrer Anlage ausfällt, bedeutet einen direkten finanziellen Verlust durch entgangene Erträge und höhere Stromkosten aus dem Netz.
Übernimmt die Versicherung die Kosten für die Reparatur?
In vielen Fällen ja. Schäden durch Sturm, Hagel, Tierbiss oder Überspannung sind oft durch die Wohngebäudeversicherung oder eine separate Photovoltaik-Versicherung abgedeckt. Prüfen Sie Ihre Police oder fragen Sie bei Ihrem Versicherer nach.
Ein String-Ausfall ist ärgerlich, aber mit einem systematischen Vorgehen meist schnell zu diagnostizieren. Nutzen Sie die Daten Ihres Monitorings, um die Ursache einzugrenzen, und ziehen Sie für alle Arbeiten an der Anlage einen qualifizierten Fachmann hinzu.
