Eine PV-Anlage bringt weniger Ertrag als erwartet, wenn das Jahr weniger sonnig war als der Durchschnitt, wenn die Prognose zu optimistisch war, wenn Verschattung oder Verschmutzung dazugekommen sind oder wenn ein technischer Fehler vorliegt. Ein technischer Fehler zeigt sich oft daran, dass nur ein Teil der Anlage schwächelt, etwa ein String oder ein Wechselrichter. Es lohnt sich, die Ursachen der Reihe nach auszuschließen, bevor jemand aufs Dach steigt.
Erst die Erwartung prüfen
Die Ertragsprognose aus dem Angebot ist ein Mittelwert über viele Jahre. Einzelne Jahre und vor allem einzelne Monate weichen davon ab, weil das Wetter schwankt. Ein trüber Frühling lässt sich nicht mit einem sonnigen Vorjahr vergleichen. Aussagekräftiger ist der Vergleich mit Anlagen in der Nähe oder mit Einstrahlungsdaten für Ihre Region.
Prüfen Sie auch, was Sie eigentlich vergleichen. Der Einspeisezähler zeigt nur den Strom, der ins Netz geht. Was Sie selbst verbrauchen, taucht dort nicht auf. Wer mehr Eigenverbrauch hat, etwa durch eine Wärmepumpe, ein Elektroauto oder einen Speicher, sieht weniger Einspeisung, obwohl die Anlage genauso viel erzeugt. Maßgeblich ist der Erzeugungswert im Wechselrichter oder im Monitoring.
Manche Anlagen sind außerdem in der Einspeiseleistung begrenzt. Dann kappt der Wechselrichter an sonnigen Mittagen die Spitze. Ob und wie Ihre Anlage begrenzt ist, steht in den Unterlagen des Errichters.
Verschattung und Verschmutzung
Bäume wachsen, Nachbarn bauen, auf dem Dach kommen Antennen, Lüfter oder Klimageräte dazu. Schon eine kleine Verschattung kann mehr Ertrag kosten, als ihre Fläche vermuten lässt. Die Zellen eines Moduls sind in Reihe geschaltet. Liefert eine Zelle weniger Strom, bremst sie den ganzen Modulteil, bis eine Bypassdiode ihn überbrückt.
Ähnlich wirkt Verschmutzung. Laub, Vogelkot, Staub aus Landwirtschaft oder Industrie und Moos am unteren Modulrand bleiben besonders bei flach geneigten Modulen liegen. Dauerhafte Verschattung oder Verschmutzung einzelner Zellen kann außerdem Hotspots verursachen. Warum das mehr ist als ein Ertragsproblem, steht im Beitrag Hotspot im Solarmodul.
Technische Ursachen
Wenn Wetter, Verschattung und Verschmutzung den Minderertrag nicht erklären, liegt oft ein technischer Fehler vor. Häufig steckt einer dieser Fehler dahinter.
- ein String ohne Last, etwa durch eine ausgelöste Sicherung, einen defekten Steckverbinder, ein beschädigtes Kabel oder einen gestörten Wechselrichtereingang
- ein kurzgeschlossener Modulteil, oft durch eine defekte Bypassdiode
- gebrochene Zellen, etwa nach Hagel, hoher Schneelast oder unsachgemäßer Montage
- ein Wechselrichter, der wegen Überhitzung oder eines Isolationsfehlers drosselt oder abschaltet
- schlechte Kontakte an Steckverbindern und Klemmen, die sich erwärmen und Leistung kosten
Dazu kommt die normale Alterung. Module verlieren mit den Jahren etwas Leistung. Wie viel als normal gilt, steht in den Unterlagen des Herstellers.
Und manchmal liegt das Problem gar nicht in der Anlage, sondern in der Datenübertragung. Fällt das Monitoring aus, fehlen Werte, obwohl Strom erzeugt wurde.
Woran Sie den Unterschied merken
- Weniger Ertrag in allen Teilen der Anlage gleichermaßen spricht eher für Wetter, Verschmutzung oder Alterung.
- Liefert ein einzelner String oder Wechselrichter deutlich weniger als baugleiche Teile mit gleicher Ausrichtung, spricht das für einen technischen Fehler.
- Einbrüche in der Tageskurve, die sich an sonnigen Tagen zur gleichen Uhrzeit wiederholen, deuten auf Verschattung hin.
- Ein plötzlicher Abfall nach Sturm, Hagel oder Arbeiten am Dach deutet auf einen Schaden hin.
- Fehlermeldungen oder Abschaltungen des Wechselrichters sollten Sie ernst nehmen.
Was Sie selbst prüfen können
Viel lässt sich vom Schreibtisch aus klären. Vergleichen Sie im Monitoring die Strings oder Wechselrichter untereinander. Sehen Sie sich die Tageskurve eines wolkenlosen Tages an. Notieren Sie, seit wann der Ertrag fehlt und ob es ein Ereignis gab, etwa ein Unwetter oder Arbeiten am Dach.
Vom Boden aus erkennen Sie neue Verschattung und grobe Verschmutzung. Ein Fernglas hilft. Fotos mit Datum sind später für den Fachbetrieb nützlich.
Alles, was die Anlage selbst berührt, sollten Sie Fachleuten überlassen. Auf der Gleichstromseite liegt bei Tageslicht Spannung an. Steckverbinder trennen, Sicherungen tauschen oder Module reinigen gehört in die Hände von Fachleuten mit passender Ausrüstung und Absturzsicherung.
Wann ein Fachbetrieb nötig ist
Sobald die Daten auf einen technischen Fehler hindeuten, sollte eine Elektrofachkraft messen. Mit Messungen an den Strings, etwa von Spannung, Strom und Isolationswiderstand, lässt sich die Ursache eingrenzen. Bei gewerblich betriebenen Anlagen ist die wiederkehrende Prüfung ohnehin Pflicht. Was dazugehört, erklärt der Beitrag Muss eine PV-Anlage regelmäßig geprüft werden?
Wie eine Wärmebild-Befliegung bei der Suche hilft
Auf großen Dächern ist die Suche nach dem einen defekten Modul mühsam. Eine Befliegung mit Wärmebildkamera erfasst das ganze Modulfeld und macht typische Muster sichtbar. Dazu gehören eine einzelne überhitzte Zelle, ein gleichmäßig wärmeres Drittel eines Moduls, ein ganzes Modul oder eine ganze Reihe, die wärmer ist als die Nachbarn, und erwärmte Steckverbinder. Jedes dieser Muster passt zu bestimmten Ursachen. Hochauflösende Fotos zeigen zusätzlich Verschmutzung, Glasbruch und lose Kabel.
Das Wärmebild zeigt, wo gemessen werden sollte. Die Ursache klärt die Messung. Ein Wärmebild ersetzt die elektrische Prüfung nicht, es ergänzt sie.
Die Befliegung hat auch Grenzen. Die Anlage muss in Betrieb sein. Die Einstrahlung auf die Module sollte mindestens etwa 600 W/m² betragen, dazu wenig Wind und kaum Wolken. Eine zu optimistische Prognose, eine Einspeisebegrenzung oder eine gleichmäßige Alterung aller Module sieht man im Wärmebild nicht. Auch Fehler im Inneren des Wechselrichters bleiben verborgen.
So unterstützen wir Sie
Wir befliegen Ihre PV-Anlage mit Wärmebild- und Fotokamera und beschreiben jede Auffälligkeit mit Ort und Dringlichkeit. Als Elektroniker und Elektrokonstrukteure ordnen wir die Befunde ein, damit Ihr Elektrobetrieb gezielt messen und reparieren kann. Mehr dazu unter PV-Anlage prüfen lassen, Fragen beantworten wir gern über den Kontakt.