Thermografie bei PV-Anlagen: Fehler sichtbar machen

Was Thermografie bei PV-Anlagen leistet

Eine Photovoltaikanlage auf dem Dach sieht von unten immer gleich aus — egal ob sie einwandfrei arbeitet oder ob einzelne Zellen defekt sind. Genau hier kommt die Thermografie ins Spiel: Mit einer Infrarotkamera werden Temperaturunterschiede auf der Moduloberfläche sichtbar gemacht. Defekte Zellen, fehlerhafte Verbindungen und verdeckte Schäden zeigen sich als Wärmemuster — sogenannte Hotspots.

Die Methode ist berührungslos, zerstörungsfrei und liefert innerhalb kurzer Zeit ein klares Bild vom Zustand Ihrer Anlage.

Wie funktioniert Thermografie?

Das Prinzip

Jede Oberfläche gibt Wärmestrahlung ab — unsichtbar für das menschliche Auge, aber messbar mit einer Infrarotkamera (IR-Kamera). Ein funktionierendes Solarmodul hat eine gleichmäßige Temperaturverteilung. Defekte Bereiche erzeugen Wärme, statt Strom zu produzieren. Diese Temperaturunterschiede werden auf dem IR-Bild farblich dargestellt.

Voraussetzungen für eine aussagekräftige Messung

Nicht jeder Zeitpunkt eignet sich:

• Sonneneinstrahlung: Mindestens 600 W/m², besser 700 W/m². Bei bewölktem Himmel sind die Ergebnisse nicht verwertbar.
• Uhrzeit: Vormittags oder früh nachmittags, wenn die Module unter Last arbeiten.
• Wind: Leichter Wind ist akzeptabel, starker Wind verfälscht die Messung durch Kühlung.
• Jahreszeit: Frühjahr bis Herbst. Im Winter ist die Einstrahlung in unseren Breiten meist zu gering.

Ablauf der Untersuchung

1. Terminplanung abhängig von Wettervorhersage
2. Messung vor Ort: Der Sachverständige erfasst jedes Modul mit der IR-Kamera — vom Boden, von einer Leiter oder per Drohne
3. Gleichzeitige Leistungsmessung: Die elektrischen Werte der Anlage werden parallel dokumentiert
4. Auswertung: IR-Bilder werden analysiert, Auffälligkeiten klassifiziert
5. Bericht: Sie erhalten einen detaillierten Bericht mit Bildern, Bewertung und Handlungsempfehlung

Typische Defekte, die Thermografie aufdeckt

Hotspots

Einzelne Zellen, die deutlich wärmer sind als ihre Umgebung. Ursachen:

• Zellrisse durch mechanische Belastung (Hagel, Montage, Transport)
• Interne Kurzschlüsse
• Verschattung einzelner Zellen (z. B. durch Vogelkot, Laub)

Hotspots sind nicht nur ein Leistungsproblem. Bei starker Erwärmung können sie die Rückseitenfolie des Moduls beschädigen — im schlimmsten Fall besteht Brandgefahr.

Zelldefekte und Mikrorisse

Nicht jeder Riss ist mit bloßem Auge sichtbar. Mikrorisse entstehen durch thermische Wechselbelastung, Hagel oder unsachgemäße Handhabung. In der Thermografie zeigen sie sich als streifenförmige Wärmemuster.

Fehlerhafte Bypassdioden

Bypassdioden schützen Module vor Schaden bei Teilverschattung. Wenn eine Diode ausfällt, überhitzt der entsprechende Modulbereich. Im IR-Bild wird ein Drittel des Moduls deutlich wärmer als der Rest.

Kontakt- und Verbindungsfehler

Lose Steckverbindungen, korrodierte Klemmen oder beschädigte Kabel erzeugen Übergangswiderstände. Diese werden warm — und sichtbar.

PID (Potential Induced Degradation)

Ein schleichender Leistungsverlust durch Spannungsunterschiede zwischen Zellen und Rahmen. Betroffene Zellen zeigen ein charakteristisches Muster im IR-Bild. PID kann bis zu 30 Prozent Leistungsverlust verursachen und ist ohne Messung kaum erkennbar.

Wann sollten Sie eine Thermografie durchführen lassen?

• Nach der Inbetriebnahme: Um Montagefehler und Transportschäden auszuschließen
• Regelmäßig alle 3—5 Jahre: Als Teil der Anlagenwartung
• Bei Ertragsrückgang: Wenn Ihre Anlage weniger produziert als erwartet
• Nach Unwetter: Hagel, Sturm oder Blitzeinschlag können unsichtbare Schäden verursachen
• Vor Ablauf der Garantie: Um Mängel rechtzeitig zu dokumentieren
• Für Versicherungsfälle: Als Beweismittel bei Schäden

Thermografie und Versicherung

Ein professioneller Thermografie-Bericht ist ein anerkanntes Beweismittel. Das ist relevant bei:

• Gewährleistungsansprüchen gegen den Installateur oder Modulhersteller: Der Bericht dokumentiert den Defekt und seine Ursache.
• Versicherungsschäden nach Unwetter: Die Thermografie zeigt, welche Module betroffen sind — auch wenn äußerlich nichts sichtbar ist.
• Ertragsausfällen: Wenn Ihre Anlage weniger liefert als prognostiziert, liefert die Thermografie die technische Grundlage für eine Reklamation.

Wichtig: Der Bericht muss von einem qualifizierten Sachverständigen erstellt werden, damit er rechtlich Bestand hat.

Was kostet eine Thermografie-Untersuchung?

Anlagengröße	Kosten (ca.)
Kleine Anlage (bis 10 kWp)	250—500 Euro
Mittlere Anlage (10—30 kWp)	400—800 Euro
Große Anlage (30—100 kWp)	800—1.500 Euro
Drohnenthermografie (große Dächer)	ab 600 Euro

Die Kosten beinhalten Messung, Auswertung und schriftlichen Bericht. Bei Anlagen im Megawatt-Bereich erstellen wir ein individuelles Angebot.

Thermografie vs. Elektrolumineszenz

Neben der Thermografie gibt es die Elektrolumineszenz (EL) — eine Methode, bei der Module im Dunkeln mit Strom versorgt und fotografiert werden. EL zeigt Mikrorisse detaillierter als Thermografie, ist aber aufwendiger (nur bei Dunkelheit möglich, Module müssen einzeln angesteuert werden).

Für die meisten Praxisfälle reicht die Thermografie. Bei konkretem Verdacht auf Zellrisse empfehlen wir eine ergänzende EL-Messung.

Fazit: Schauen Sie Ihrer Anlage auf die Finger

Eine PV-Anlage ist eine Investition für 20 bis 30 Jahre. Eine Thermografie-Untersuchung alle paar Jahre kostet einen Bruchteil dessen, was ein unentdeckter Defekt an Ertragsverlust verursacht.

Bei VÖGELE Elektrotechnik führen wir Thermografie-Untersuchungen als zertifizierter Sachverständigenbetrieb durch. Sie erhalten nicht nur Bilder, sondern eine fundierte Bewertung mit klaren Handlungsempfehlungen.