Thermografie bei Photovoltaik: Unsichtbare Mängel erkennen und Erträge sichern
Eine Photovoltaikanlage ist eine Investition in die Zukunft, die sich über Jahrzehnte auszahlen soll. Doch was, wenn sie nicht die volle Leistung bringt? Eine Studie des TÜV Rheinland zeigt, dass bis zu 30 % aller installierten Anlagen relevante Mängel aufweisen. Das Alarmierende daran: Rund 80 % dieser Fehler entstehen bereits bei der Planung oder Installation.
Viele dieser Probleme bleiben mit bloßem Auge unsichtbar und führen zu einem schleichenden Leistungsverlust. Hier kommt die Thermografie ins Spiel: ein Verfahren, das wie ein Röntgenblick für Ihre Solarmodule funktioniert und verborgene Schwachstellen aufdeckt, bevor sie zu einem ernsthaften Problem werden.
Dieser Beitrag zeigt, wie Sie mit Wärmebildern die Qualität und Sicherheit Ihrer Photovoltaik Anlage sicherstellen und so Ihre Erträge langfristig maximieren.
Was ist Thermografie und wie funktioniert sie?
Jedes Objekt, das wärmer als der absolute Nullpunkt ist, gibt Infrarotstrahlung ab. Eine Thermografiekamera macht diese für das menschliche Auge unsichtbare Wärmestrahlung sichtbar und stellt sie als Farbbild dar. Hierbei stehen helle, warme Farben wie Gelb, Orange und Rot für hohe Temperaturen, während dunkle, kühle Farben wie Blau und Violett auf niedrigere Temperaturen hinweisen.
Bei einer Photovoltaikanlage ist dieses Prinzip Gold wert. Im Normalbetrieb sollten alle Solarzellen eines Moduls eine ähnliche Temperatur aufweisen und sich nur geringfügig von der Umgebungstemperatur abheben. Treten jedoch deutliche Temperaturunterschiede auf, ist das ein klares Warnsignal. Erscheint ein Bereich im Wärmebild deutlich heißer als der Rest, deutet das auf einen Fehler hin. Die Internationale Energieagentur (IEA) empfiehlt die Thermografie daher als Standardverfahren zur Qualitätskontrolle nach DIN EN 62446. So lassen sich Defekte aufspüren, die die Leistung mindern und sogar ein Sicherheitsrisiko darstellen können.
Die häufigsten unsichtbaren Feinde Ihrer Solaranlage
Thermografie bringt Defekte ans Licht, die sonst unentdeckt blieben. Sie deckt vor allem drei Problembereiche auf, die die Leistung und Lebensdauer Ihrer Anlage erheblich beeinträchtigen können.
Hot-Spots: Wenn einzelne Zellen überhitzen
Ein sogenannter Hot-Spot ist der häufigste thermisch auffällige Defekt. Er entsteht, wenn eine Solarzelle oder ein Teil davon keinen Strom mehr erzeugt, sondern stattdessen Energie von den umliegenden Zellen verbraucht und in Wärme umwandelt. Die Zelle wird also vom Produzenten zum Verbraucher und heizt sich dabei stark auf. Laut IEA-Daten können solche Hot-Spots zu Leistungsverlusten von bis zu 50 % in den betroffenen Zellen führen und im schlimmsten Fall sogar eine Brandgefahr darstellen.
Ursachen dafür sind oft winzige, unsichtbare Mikrorisse, lokale Verschmutzungen (z. B. durch hartnäckigen Vogelkot) oder produktionsbedingte Fehler.
Praxisbeispiel: Ein kleiner Ast fällt unbemerkt auf ein Modul und bleibt dort liegen. Die darunterliegende Zelle wird dauerhaft verschattet. Wenn die Bypass-Diode des Moduls nicht korrekt funktioniert, kann diese Zelle überlastet werden und einen Hot-Spot bilden, was die Leistung des gesamten Modulstrangs reduziert.
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Ab 1.299,00 €Zellbrüche und Mikrorisse: Schleichender Leistungsverlust
Solarmodule sehen robust aus, doch die Solarzellen im Inneren sind hauchdünn und zerbrechlich. Winzige Risse können bereits beim Transport, durch unsachgemäße Handhabung bei der Montage oder durch Witterungseinflüsse wie starken Hagel und hohe Schneelasten entstehen. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat nachgewiesen, dass diese sogenannten Mikrorisse eine der Hauptursachen für die langfristige Degradation von Modulen sind.
Diese Risse unterbrechen den Stromfluss innerhalb der Zelle und machen Teile davon inaktiv. Im Wärmebild erscheinen diese inaktiven Bereiche kühler oder zeigen unregelmäßige Muster, während die verbleibenden aktiven Teile stärker belastet werden und sich erhitzen. Das beeinträchtigt nicht nur den Ertrag, sondern kann auch die Lebensdauer von Solarmodulen verkürzen.
Fehlerhafte Anschlüsse und defekte Bypass-Dioden
Nicht immer liegt der Fehler in der Zelle selbst. Auch Probleme mit der Verkabelung oder den elektronischen Bauteilen lassen sich per Thermografie aufdecken. Lockere Klemmen in der Anschlussdose, korrodierte Kontakte oder defekte Bypass-Dioden erzeugen einen erhöhten elektrischen Widerstand, der unweigerlich zu Wärmeentwicklung führt.
Solche Mängel sind besonders tückisch, da sie direkt auf Installationsfehler zurückgehen können – jene 80 % der Mängel, die laut TÜV vermeidbar wären. Eine heiße Anschlussdose ist ein klares Indiz für ein Problem, das umgehend behoben werden muss, um Leistungsverluste und Sicherheitsrisiken zu vermeiden.
Der richtige Zeitpunkt für eine thermografische Prüfung
Zu bestimmten Zeitpunkten ist eine thermografische Inspektion besonders sinnvoll, um die Qualität Ihrer Anlage zu sichern.
Bei der Inbetriebnahme und Abnahme
Der wichtigste Zeitpunkt für eine thermografische Prüfung ist direkt nach der Installation und vor der finalen Abnahme. So können eventuelle Transportschäden oder Montagefehler sofort dokumentiert und beim Installateur oder Hersteller reklamiert werden. Ein sauberes thermografisches Protokoll bei der Übergabe ist der beste Nachweis für eine einwandfrei funktionierende Anlage und sichert so Ihre Investition ab.
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Auch bei bestehenden Anlagen ist eine wiederkehrende Prüfung sinnvoll. Experten empfehlen, eine thermografische Untersuchung alle 3 bis 5 Jahre im Rahmen der Wartung Ihrer PV-Anlage durchführen zu lassen. So können altersbedingte Probleme oder Schäden durch Umwelteinflüsse (z. B. nach einem schweren Sturm) frühzeitig erkannt werden, bevor sie zu größeren Ertragseinbußen führen.
Anwendungsszenario: Ein Eigenheimbesitzer bemerkt nach fünf Jahren einen unerklärlich starken Rückgang seiner Stromerträge. Eine thermografische Aufnahme zeigt, dass in mehreren Modulen ganze Zellstränge ausgefallen sind, weil die Bypass-Dioden defekt sind – ein klarer Garantiefall, der ohne die Prüfung unentdeckt geblieben wäre.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Thermografie
Brauche ich für die Prüfung einen zertifizierten Fachmann?
Ja, unbedingt. Die Interpretation von Wärmebildern erfordert viel Erfahrung und Fachwissen. Ein zertifizierter Gutachter beherrscht nicht nur die Kameratechnik, sondern kann vor allem zwischen unkritischen thermischen Mustern und echten Defekten unterscheiden. Zudem sorgt er für die idealen Messbedingungen, die für verlässliche Ergebnisse unerlässlich sind.
Was kostet eine thermografische Untersuchung?
Die Kosten für eine professionelle thermografische Prüfung einer Photovoltaikanlage auf einem typischen Einfamilienhaus liegen in der Regel zwischen 250 und 500 Euro. Der Preis hängt von der Anlagengröße, der Zugänglichkeit und dem Umfang der Dokumentation ab. Angesichts der potenziellen Ertragsverluste und Sicherheitsrisiken ist das eine sinnvolle Investition in den Werterhalt Ihrer Anlage.
Kann ich eine Thermografieprüfung auch selbst durchführen?
Davon ist abzuraten. Günstigen Thermokameras für Smartphones oder den Heimwerkerbedarf fehlt es oft an der nötigen Auflösung und thermischen Empfindlichkeit, um feine Defekte an Solarzellen zu erkennen. Ohne das Fachwissen zur korrekten Interpretation der Bilder läuft man Gefahr, Fehler zu übersehen oder harmlose Phänomene falsch zu deuten.
Welche Bedingungen sind für eine gute Messung notwendig?
Für aussagekräftige Ergebnisse muss die Anlage unter Last arbeiten. Ideale Bedingungen sind eine stabile und hohe Sonneneinstrahlung (mindestens 600 W/m²), ein klarer Himmel und wenig Wind. Die Module sollten außerdem trocken und sauber sein. Ein Experte wird die Messung daher nur bei passendem Wetter durchführen.
Fazit: Mehr Sicherheit und Ertrag für Ihre Investition
Die Thermografie ist ein unverzichtbares Werkzeug, um die Qualität und Leistungsfähigkeit einer Photovoltaikanlage objektiv zu bewerten. Sie deckt unsichtbare Mängel wie Hot-Spots, Zellbrüche oder fehlerhafte Anschlüsse zuverlässig auf und sichert so Ihre Erträge sowie die Langlebigkeit Ihrer Investition.
Ob bei der Abnahme einer neuen Anlage oder zur regelmäßigen Kontrolle – der Blick hinter die Kulissen mit einer Wärmebildkamera schafft Transparenz und gibt Ihnen die Sicherheit, dass Ihre Anlage über viele Jahre hinweg zuverlässig sauberen Strom produziert.
Bei Photovoltaik.info legen wir Wert darauf, dass Anlagenbetreiber umfassend informiert sind, um das Maximum aus ihrer Anlage herauszuholen. Eine professionelle Qualitätskontrolle ist dafür ein entscheidender Baustein.
Weitere praxisnahe Informationen zur Auswahl der richtigen Komponenten finden Sie direkt auf Photovoltaik.info.
Im Shop von Photovoltaik.info finden Sie Komplettsets, die auf typische Anlagengrößen abgestimmt sind.
