Schützen Sie Ihre Solarpanels

Häufige Defekte & Schäden an Solarmodulen & Solaranlagen

Solarmodule: Defekte kennen und frühzeitig entgegenwirken

Solarmodule weisen in der Regel eine Lebensdauer von mindestens 20 Jahren auf, können meist auch länger betrieben werden. Durch innere, technische Faktoren wie auch äußere Einflüsse kann es jedoch zu Defekten kommen, die sich negativ auf die Leistung und Lebensdauer Ihrer Photovoltaik-Anlage auswirken. So können modulseitig zum Beispiel sogenannte Hotspots, Schneckenspuren und PID-Effekte auftreten. Wir haben für Sie typische Defekte an Solarmodulen zusammengestellt – indem Sie Schäden an Ihren Solarpanels erkennen, können Sie frühzeitig gegenwirken, um die Effizienz Ihrer Anlage auf lange Sicht zu sichern.

Ursachen für Defekte an Solarmodulen

Wodurch kommt es zu Defekten an Solarmodulen?

Allgemein gilt, dass Solarmodule einem natürlichen Alterungsprozess unterliegen. Im Laufe der Zeit kann die Leistung der Solarzellen nachlassen, was zu einem Leistungsabfall führt. Ein normaler Verschleiß, den Sie beim Betrieb Ihrer Solaranlage einbeziehen müssen.

Grundlegend wichtig, um Defekte an Solarmodulen zu vermeiden, sind eine ordnungsgemäße Installation und regelmäßige Wartung. So kann eine unsachgemäße Installation, bei der die Solarmodule nicht ordnungsgemäß verankert oder ausgerichtet sind, zu physischen Schäden führen und die Leistung beeinträchtigen. Darüber hinaus können Defekte an Solarmodulen durch eine Vielzahl von Ursachen entstehen.

Weitere Ursachen für Schäden an Solarmodulen

  • Umwelteinflüsse: Extreme Wetterbedingungen wie Hagel, Sturm, Schnee, extreme Temperaturen (Kälte und Hitze) können zu physischen Schäden an den Solarmodulen führen. Risse, Brüche oder Abplatzungen können auftreten.
  • Überspannungen: Blitzschläge oder Spannungsschwankungen im Stromnetz können elektrische Überspannungen verursachen, die die Solarmodule beschädigen.
  • Verschmutzung: Ablagerungen von Schmutz, Staub, Pollen, Vogelkot und anderen Verunreinigungen auf der Oberfläche der Solarmodule können die Leistung beeinträchtigen. Eine Vernachlässigung der Reinigung kann im Zweifel zu deutlichen Leistungsverlusten führen.
  • Feuchtigkeit: Feuchtigkeit, die in die Solarmodule eindringt, kann zu Korrosion der elektrischen Kontakte führen und die Funktionsweise der Module beeinträchtigen.
  • Elektrische Probleme: Defekte in den elektrischen Komponenten der Solarmodule, wie Bypass-Dioden oder Anschlusskabeln, können die Leistung der Module beeinträchtigen.
  • Tiere: Vögel, Nagetiere oder andere Tiere können Schäden an Solarmodulen verursachen, indem sie die Oberfläche zerkratzen, Kabel beschädigen oder Nester bauen.
Bei Schäden an Solarmodulen sollten diese so schnell wie möglich behoben werden, um weitere Beeinträchtigungen der PV-Anlage zu verhindern.

Flash es - erst dann lassen sich Schäden erkennen.

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Aus unserer Praxis: Beispiel Flash-Test

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Strom-Spannungs-Kennlinie bei Flash Test
Vergrößerung Zellschaden
Vergrößerung Zellschaden
Zellschaden Flash Test Solarmodul
Vergrößerung Zellschaden
Flash Test defektes Solarmodul

Defekte mit Flash-Tests erkennen

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Häufige Defekte, Schäden und Probleme bei Solarmodulen

Hotspots

Sogenannte Hotspots bei Solarmodulen sind Bereiche, in denen die Temperatur aufgrund von ungleichmäßiger Energieabsorption oder anderen Faktoren (Risse, mangelhafte Verbindungen, Unterbrechungen in der Verkabelung) ansteigt. Hotspots können zu ernsthaften Problemen führen, einschließlich Beschädigungen der Solarzellen und in extremen Fällen sogar zum Schmelzen oder zu Bränden. Ursachen für Hotspots können Abschattung, defekte Zellen, eine fehlerhafte Verkabelung, überschüssige Spannung und eine unzureichende Wärmeableitung sein.

  • Hotspots können an braunen Brandflecken erkannt werden.

Risse/Brüche im Frontglas

Das Frontglas eines Solarmoduls dient dazu, die darunter liegenden Solarzellen vor äußeren Einflüssen zu schützen. Gleichzeitig muss es gewährleisten, dass möglichst viel Licht bei den Solarzellen ankommt. Risse oder Brüche im Glas können durch Montagefehler, mechanische Belastungen, Temperaturschwankungen oder Hagel entstehen. Der Glasbruch kann die Lichtdurchlässigkeit und die Schutzwirkung des Glases beeinträchtigen. Dringt Wasser in das Modul ein, führt dies zu Korrosion der elektrischen Kontakte und möglicherweise zu Kurzschlüssen. Insgesamt erleidet das Solarmodul Leistungsverluste.

  • Unterziehen Sie Ihre Module regelmäßig einer Sichtprüfung – und begutachten Sie Ihre PV-Anlage vor allem nach Extremwetterereignissen, um Brüche im Frontglas schnell zu erkennen.

Mikrorisse

Im Gegensatz zu vergleichsweise leicht erkennbaren Brüchen im Frontglas, lassen sich Mikrorisse im Glas oder in Solarzellen nicht direkt ausmachen. Stattdessen werden sie oft erst durch das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz sichtbar. Mikrorisse können im Laufe der Zeit zur Degradation führen, was sich in einem Leistungsverlust der Module widerspiegelt. Gründe für das Entstehen von Mikrorissen sind mechanische Belastungen (wie Hagel, Steinschlag, Stöße), thermische Spannungen durch extreme Temperaturschwankungen, Fertigungsfehler und Materialermüdung sein. 

  • Mikrorisse sind nicht oder nur indirekt erkennbar. Anzeichen für Mikrorisse können sogenannte Schneckenspuren sein. Prüfen Sie Ihre Solarmodule auf Verfärbungen.

PID-Effekte

PID steht für „Potential Induced Degradation“, was auf Deutsch etwa „Potenzialinduzierte Degradation“ bedeutet. Es handelt sich dabei um ein Problem, das in einigen Solarmodulen auftreten kann und die Leistungsfähigkeit der Module beeinträchtigen kann. Der PID-Effekt tritt auf, wenn es zu elektrischen Spannungen zwischen den Solarzellen und dem Rahmen oder der Struktur des Solarmoduls kommt. Diese Spannungen können durch Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen und andere Faktoren verursacht werden. Um den PID-Effekt zu verhindern oder zu minimieren, werden verschiedene Maßnahmen ergriffen, einschließlich einer ordnungsgemäßen Erdung der Solarmodule, der Verwendung von PID-resistenten Materialien und der Auswahl von Wechselrichtern, die den Effekt reduzieren können.

  • Mit unseren Flash-Tests können Sie Anzeichen des PID-Effekts erkennen.

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Verschattung

Verschattung kann bei Solarmodulen unter anderem durch andere Gebäude und nahe stehende Bäume, durch Elemente am Gebäude der Solaranlage (z. B. Schornsteine), durch Wettereinflüsse, Verschmutzung und auch durch Elemente an den Solarmodulen (z. B. Schrauben) verursacht werden.

Das Hauptproblem bei der Verschattung von Solarmodulen ist der erhebliche Leistungsverlust, den sie verursacht. Wenn Teile eines oder mehrerer Solarmodule verschattet werden, kann die Energieerzeugung dramatisch abnehmen oder sogar ganz zum Erliegen kommen. Dies hat zur Folge, dass die Gesamtleistung der Solaranlage erheblich beeinträchtigt wird, was wiederum die wirtschaftliche Rentabilität der Anlage reduziert.

Verschattung kann auch zu ungleichmäßiger Erwärmung der Solarzellen führen, was zu thermischen Spannungen und Schäden führen kann. Darüber hinaus können einige Umwandlungssysteme, wie String-Wechselrichter, unter Verschattung noch mehr beeinträchtigt werden, da sie die gesamte Zeile von Modulen beeinflussen können, wenn ein einzelnes Modul verschattet ist.

  • Verschattung kann durch eine sorgfältige Planung des Solaranlagen-Standorts vermieden werden. Auch eine regelmäßige Reinigung kann Verschattung verhindern.

Verkabelungsfehler

Verkabelungsfehler sind ein häufiger Defekt in Solaranlagen und können erhebliche Auswirkungen auf die Leistung haben. Sie können an verschiedenen Stellen in der elektrischen Verkabelung der Anlage auftreten.

So kann es zu physischen Unterbrechungen oder Brüchen in den Verbindungskabeln zwischen den Solarmodulen, den Wechselrichtern und anderen Komponenten der Anlage kommen. Unterbrechungen können durch verschiedene Faktoren wie mechanische Belastungen, Nagetiere oder unsachgemäße Installation verursacht werden. Außerdem können schlechte Verbindungen auftreten, wenn die Kabel nicht ordnungsgemäß angeschlossen oder abgedichtet werden. Dies führt zu höherem elektrischen Widerstand und Energieverlusten. Weiterhin kann Korrosion an den Verbindungsstellen oder Kabeln die Leitfähigkeit beeinträchtigen und zu Verkabelungsproblemen führen.

Verkabelungsfehler können zu erheblichen Leistungsverlusten führen, da der Stromfluss zwischen den Modulen und dem Wechselrichter behindert wird. Dies kann zu ungleichmäßiger Energieerzeugung, ineffizienter Nutzung der Solarmodule und in einigen Fällen sogar zu Schäden an der Anlage führen.

  • Bei Verdacht auf Verkabelungsfehler sollten diese so schnell wie möglich behoben werden, um die maximale Leistung und Effizienz der Solaranlage sicherzustellen. 

Delamination

Delamination bedeutet, dass die Schichten eines Solarmoduls beginnen, sich voneinander zu lösen oder abzulösen (insb. Schutzschichten und Frontglas). Das Problem kann die Leistung und Haltbarkeit der Module beeinträchtigen und tritt normalerweise aufgrund von Qualitätsproblemen oder ungünstigen Umweltbedingungen auf. Unter anderem können ungleichmäßiger Druck und Feuchtigkeit zur Delamination führen.

  • Delamination kann visuell durch sichtbare Blasen, Risse oder Ablösungen auf der Oberfläche der Solarmodule erkannt werden.

Verfärbungen

An Solarmodulen kann es zu Verfärbungen kommen, beispielsweise zum sogenannten Browning (bräunliche Verfärbung) und Yellowing (gelbliche Verfärbung). Verfärbungen können grundsätzlich durch verschiedene Ursachen auftreten. So kann die Exposition gegenüber ultravioletter (UV) Strahlung über einen längeren Zeitraum dazu führen, dass die EVA (Ethylen-Vinylacetat) -Schutzschicht in Solarmodulen gelblich wird. Wenn die Schutzschichten oder die Metallkontakte in den Solarzellen korrodieren, kann dies in einer Bräunung resultieren. Auch können extrem hohe Temperaturen, chemische Reaktionen und Alterungseffekte die Farbe der Solarzellen verändern. Verfärbungen mindern die Lichtdurchlässigkeit und damit die Fähigkeit der Zellen, Sonnenlicht in Energie umzuwandeln.

  • Verfärbungen können unterschiedliche Ursachen haben. In einigen Fällen kann eine Reinigung oder Ersatz der Schutzschicht erforderlich sein, um die Leistung der Module wiederherzustellen.

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