Bypassdiode defekt? Woran Sie es erkennen

Eine defekte Bypassdiode an der PV-Anlage zeigt sich im Wärmebild meist als ein Drittel des Moduls, das wärmer ist als der Rest. Im Monitoring fällt sie als String auf, der weniger liefert als vergleichbare Strings. Ist die Diode kurzgeschlossen, trägt der überbrückte Modulteil dauerhaft nichts mehr zum Strom bei. Ist sie unterbrochen oder fehlt sie ganz, bleibt das zunächst unsichtbar. Gefährlich wird es dann bei Teilverschattung, weil sich die Zellen stark erhitzen können. Das Wärmebild zeigt, an welchem Modul gemessen werden sollte. Ob wirklich die Diode defekt ist, klärt eine Elektrofachkraft mit der Messung.

Wozu hat ein Solarmodul Bypassdioden?

In einem Solarmodul sind die Zellen in Reihe geschaltet. Ein gängiges Modul hat drei Bypassdioden in der Anschlussdose. Jede überbrückt einen Teilstrang aus Zellen, also etwa ein Drittel des Moduls. So beschreibt es das Photovoltaikbüro für ein Modul mit 60 Zellen.

Liefert eine Zelle wegen Schatten, Schmutz oder Zellbruch weniger Strom, würde sie ohne Diode von den übrigen Zellen gegen ihre eigentliche Richtung betrieben. Dann setzt sie Leistung in Wärme um. Die Bypassdiode leitet den Strom in diesem Fall am Teilstrang vorbei. Der Fehlerbericht des Photovoltaik-Programms der Internationalen Energieagentur (IEA PVPS) bezeichnet die Dioden deshalb als eine Art Sicherheitsventil. Sie begrenzen die Sperrspannung an den Zellen und verringern Verluste bei Teilverschattung. Wie überhitzte Zellen entstehen, beschreibt der Beitrag Hotspot im Solarmodul.

Welche Defekte gibt es an Bypassdioden?

Kurzschluss. Die Diode leitet dauerhaft. Der überbrückte Modulteil ist ständig abgeschaltet und liefert keinen Beitrag mehr.
Unterbrechung. Die Diode leitet gar nicht mehr. Solange das Modul gleichmäßig beschienen ist, merkt man davon nichts. Bei Teilverschattung fehlt der Schutz.
Fehlende oder nicht angeschlossene Diode. Sie wirkt wie eine Unterbrechung. Das pv magazine berichtet im Juli 2026 über eine Auswertung des Prüfdienstleisters Intertek CEA. Danach bleiben solche Fertigungsfehler bei der Endprüfung im Werk und bei üblichen Wärmebildaufnahmen ohne Verschattung unentdeckt.

Wie kommt es zu einem Defekt?

Blitz und Überspannung. Nach dem IEA-Bericht sind unterbrochene Bypassdioden eine typische Folge von Blitzeinschlägen. Das Photovoltaikbüro beschreibt, dass bei einem Blitzstoß ein großer Teil des Stroms über die Bypassdioden fließt und sie dabei oft zerstört, häufig mit Kurzschluss. Es berichtet von Anlagen, in denen die meisten Dioden eines Strings ausgefallen waren, die Zellen aber intakt blieben.
Empfindliche Bauteile. Als Bypassdioden werden nach IEA meist Schottky-Dioden verwendet. Sie reagieren empfindlich auf elektrostatische Entladungen und mechanische Belastung.
Verbindungen in der Anschlussdose. Die IEA nennt als mögliche Ursache für nicht leitende Dioden auch gelöste Lötverbindungen zwischen Diode und Kontakt in der Anschlussdose.
Fertigungsfehler. Dazu gehört eine Diode, die fehlt oder nie angeschlossen wurde.

Wie sieht eine defekte Bypassdiode im Wärmebild aus?

Typisch für eine kurzgeschlossene Bypassdiode ist ein zusammenhängendes Drittel des Moduls, das wärmer ist als die beiden anderen. Die Übersicht der IEA zu Wärmebildmustern ordnet einen Teilstrang, der wärmer ist als die übrigen im Modul, einem kurzgeschlossenen oder offenen Teilstrang zu, oft über die Bypassdiode. Sind alle Dioden eines Moduls kurzgeschlossen, wirken einzelne Zellen ohne erkennbares Muster wärmer.

Innerhalb des warmen Drittels sind die Zellen nicht immer gleich warm. Das Photovoltaikbüro beschreibt ein Muster wie ein Schachbrett aus wärmeren und kühleren Zellen. Der Grund liegt im Teilstrang selbst. Zellen mit etwas mehr Strom treiben die schwächeren Zellen, und diese erzeugen Wärme.

Bei Modulen mit halbierten Zellen kann das Bild anders aussehen, wie ein Vortrag der Technischen Universität Dänemark bei der IEA PVPS 2025 zeigt. Kurzgeschlossene Bypassdioden ließen sich dort auch bei geringerer Einstrahlung zuverlässig erkennen.

Wichtig ist die Abgrenzung. Ein Modulteil, dessen Diode ganz normal arbeitet, weil Schatten oder Schmutz auf ihm liegt, kann im Wärmebild fast genauso aussehen. Das Photovoltaikbüro weist darauf hin, dass sich beide Fälle im Wärmebild kaum unterscheiden lassen. Deshalb gehört zu jedem Wärmebild ein Foto derselben Stelle. Liegen dort Laub, Vogelkot oder ein Schatten, ist zuerst diese Ursache zu klären. Mehr dazu im Beitrag Verschmutzte PV-Anlage.

Eine unterbrochene oder fehlende Diode zeigt sich bei gleichmäßiger Sonne in der Regel gar nicht. Nach IEA wird der betroffene Teilstrang erst dann deutlich heißer als andere, wenn ein Teil davon verschattet ist. Intertek CEA empfiehlt nach dem Bericht des pv magazine deshalb, bei Verdacht gezielt unter Teilverschattung zu prüfen.

Was merken Sie am Ertrag?

Ist eine Bypassdiode kurzgeschlossen, fällt der überbrückte Teilstrang dauerhaft aus. Bei einem Modul mit drei Dioden ist das rund ein Drittel seiner Leistung. Die Spannung des Moduls sinkt, und mit ihr die Spannung des ganzen Strings. Ein einzelnes betroffenes Modul geht in einem langen String leicht unter. Deutlicher wird es, wenn mehrere Dioden ausgefallen sind, etwa nach einem Blitzeinschlag.

Diese Hinweise im Monitoring sprechen für einen genaueren Blick.

Ein String liefert dauerhaft weniger als gleich aufgebaute Strings mit gleicher Ausrichtung.
Die Stringspannung liegt niedriger als bei den Nachbarn.
Der Ertrag ist nach einem Gewitter gesunken und erholt sich nicht.

Besteht Brandgefahr?

Das hängt von der Art des Defekts ab.

Kurzschluss. In der IEA-Übersicht ist für den kurzgeschlossenen Teilstrang vermerkt, dass das Modul eine verbrannte Stelle haben kann. Vor allem kostet der Kurzschluss Ertrag. Er ist aber oft ein Hinweis auf Überspannung. Dann können weitere Dioden im String geschädigt sein, auch solche, die nicht mehr leiten.

Unterbrechung oder fehlende Diode. Das ist der kritischere Fall. Fällt Schatten auf den Teilstrang, wird der Strom nach IEA rückwärts durch Fehlstellen in den Zellen gedrückt. In einer von der IEA zitierten Untersuchung an einer Parkplatzanlage in Japan fanden sich Brandspuren auf der Rückseitenfolie, und zwar an Teilsträngen mit defekter Diode. Die IEA-Übersicht vermerkt für diesen Fall eine mögliche ernste Brandgefahr, und auch das pv magazine warnt nach Intertek CEA vor einem Brand.

Wie ernst ein konkreter Befund ist, hängt von Ursache, Verschattung und Untergrund ab. Auf Hallendächern mit brennbaren Bauteilen ist er besonders ernst zu nehmen. Die Bewertung gehört in die Hände einer Elektrofachkraft.

Was klärt die Messung?

Das Wärmebild zeigt, wo es zu warm ist. Warum, klärt die Messung. Thermografie ersetzt die Prüfverfahren nach DIN VDE 0100-600 oder DIN VDE 0105-100 nicht, sie ergänzt sie. Darauf weist der FORUM VERLAG hin.

Für die Elektrofachkraft kommen je nach Anlage etwa diese Schritte in Frage.

Spannung vergleichen. Die Leerlaufspannung von String und Modul wird mit gleich aufgebauten Strings und mit dem Datenblatt verglichen. Ein kurzgeschlossener Teilstrang senkt die Modulspannung um etwa ein Drittel.
Kennlinie messen. Nach IEA verrät die Form der Strom-Spannungs-Kennlinie unter anderem einen Kurzschluss einer Bypassdiode.
Elektrolumineszenz. Ein Teilstrang mit kurzgeschlossener Diode bleibt nach dem Photovoltaikbüro im Elektrolumineszenzbild dunkel.

Steht der Defekt fest, entscheidet der Fachbetrieb über den Tausch des Moduls oder der Anschlussdose. Bei jüngeren Anlagen sollte vorher geklärt werden, ob Garantie oder Gewährleistung greifen. Was dabei gilt, regelt der jeweilige Vertrag.

Was können Sie selbst tun und was nicht?

Vergleichen Sie im Monitoring die Strings untereinander, besonders nach Gewittern, und notieren Sie Auffälligkeiten mit Datum.
Prüfen Sie vom Boden aus, ob Schatten oder Schmutz auf einzelnen Modulteilen liegen.
Öffnen Sie keine Anschlussdosen, trennen Sie keine Steckverbinder unter Last und betreten Sie die Module nicht. Solange Licht auf die Module fällt, liegt Gleichspannung an.

Wie hilft eine Befliegung bei der Suche?

Eine Wärmebild-Befliegung erfasst alle Module einer Anlage in einem Durchgang. Ein Modul mit auffällig warmem Drittel wird sichtbar und lässt sich im Belegungsplan eindeutig zuordnen. Fotos derselben Stelle zeigen, ob Schatten oder Schmutz als Ursache in Frage kommen. Aus der Verteilung lässt sich ablesen, ob es ein Einzelfall ist oder ob nach einem Gewitter viele Module eines Strings betroffen sind.

Damit das Wärmebild aussagekräftig ist, muss die Anlage einspeisen. Die Praxis nennt mit Bezug auf die IEC TS 62446-3 eine Einstrahlung von mindestens etwa 600 W/m² auf die Modulebene, wenig Wind und kaum Wolken.

Die Grenzen gehören dazu. Eine unterbrochene Diode ohne Verschattung bleibt auch aus der Luft unsichtbar. Ob eine warme Stelle von einer defekten Diode stammt oder von einer Diode, die unter Schmutz ganz normal arbeitet, kann das Wärmebild allein nicht sicher unterscheiden. Was die Methode leisten kann, steht im Beitrag Wärmebild von der PV-Anlage. Ein anderes typisches Muster mit vielen warmen Zellen beschreibt der Beitrag PID-Effekt am Solarmodul erkennen.

So unterstützen wir Sie

Wir befliegen Ihre PV-Anlage mit Wärmebild- und Fotokamera und ordnen jedes auffällige Modul mit Position und Dringlichkeit zu. Als Elektroniker aus Industrie und Handwerk und als Elektrokonstrukteure schätzen wir ein, ob ein Muster eher auf eine Bypassdiode, auf Schmutz oder auf einen anderen Fehler hindeutet und wo Ihre Elektrofachkraft messen sollte. Messung und Tausch übernehmen wir nicht. Mehr dazu unter PV-Anlage prüfen lassen, wir sind in OWL, im Münsterland und in ganz NRW im Einsatz und erreichbar über den Kontakt.

Bypassdiode defekt an der PV-Anlage. Woran Sie es erkennen und was die Messung klärt