Ein Modul liefert weniger als seine Nachbarn, und die Frage ist, ob das noch Verschmutzung ist oder schon ein Schaden. Die gute Nachricht: Der Verdacht lässt sich mit einem Multimeter und einer sorgfältigen Sichtprüfung ziemlich weit eingrenzen, bevor überhaupt ein Fachbetrieb kommen muss.
Woran der Verdacht überhaupt entsteht
Module fallen selten schlagartig aus. Meist beginnt es mit einem Missverhältnis, das über Wochen auffällt.
- Ein Strang liefert dauerhaft weniger als ein baugleicher Strang mit gleicher Ausrichtung, ohne dass ein Schatten die Erklärung liefert.
- Die Ertragskurve knickt bei einem einzelnen Modulwechselrichter oder Leistungsoptimierer im Vergleich zu den übrigen ein.
- Der Ertrag bricht wetterunabhängig ein, also auch an klaren Tagen.
- Der FI-Schutzschalter löst bei Feuchtigkeit aus, was auf einen Isolationsfehler durch beschädigte Rückseitenfolie oder Glasbruch hindeuten kann. Die Fehlersuche dazu steht im Artikel Balkonkraftwerk: Sicherung fliegt raus.
Vor jeder Messung lohnt der Ausschluss der harmlosen Ursachen: Verschmutzung durch Pollen, Staub und Vogelkot, neue Verschattung durch gewachsene Bäume oder einen Nachbarbau, Laub in der unteren Modulkante sowie Schnee. All das kostet Ertrag, ohne dass ein Modul defekt wäre.
Die harmlosen Ursachen zuerst ausschließen
Bevor gemessen wird, lohnt der Blick auf die Erklärungen, die keinen Defekt bedeuten. Sie sind deutlich häufiger als echte Modulschäden.
| Ursache | typischer Ertragsverlust | woran erkennbar |
|---|---|---|
| Staub, Pollen, Vogelkot | 2 bis 5 % | sichtbarer Belag, Erholung nach kräftigem Regen |
| Laub in der unteren Modulkante | bis 10 % | Ansammlung am Rahmen, betrifft die untere Zellreihe |
| Neue Verschattung durch Bewuchs | 5 bis 15 % | Verlust immer zur selben Tageszeit |
| Schnee | bis 100 % für einzelne Tage | vollständiger Ausfall bei geschlossener Decke |
| Hohe Modultemperatur | 10 bis 15 % im Sommer | Verlust nur an heißen Tagen, morgens normal |
Der Zeitbezug ist dabei das stärkste Unterscheidungsmerkmal. Ein Schaden wirkt konstant, an jedem Tag und zu jeder Stunde. Verschattung dagegen zeigt sich als wiederkehrender Einbruch zur immer gleichen Tageszeit, und Verschmutzung baut sich langsam auf und verschwindet nach starkem Regen.
Ein weiterer Klassiker ist eine lockere oder korrodierte Steckverbindung. Sie kostet Leistung, hat aber nichts mit dem Modul selbst zu tun und wird bei der Sichtprüfung leicht übersehen.
Sichtprüfung: die typischen Schadensbilder
Vieles lässt sich mit bloßem Auge finden. Am besten bei bedecktem Himmel prüfen, dann spiegelt das Glas weniger. Die Rückseite gehört ebenso kontrolliert wie die Front.
| Was du siehst | Was dahintersteckt | Wie kritisch |
|---|---|---|
| Sternförmige Risse im Glas | Schlag durch Hagel, Steinschlag, Montagefehler | hoch, Feuchtigkeit dringt ein |
| Feine dunkle Linien auf den Zellen | Schneckenspuren an Mikrorissen | mittel, schreitet fort |
| Braune Verfärbung an einzelnen Stellen | Hotspot, örtliche Überhitzung | hoch, Zelle wird zerstört |
| Milchige Schleier zwischen Glas und Zelle | Delamination, Einbettfolie löst sich | hoch, Feuchtigkeitseintritt |
| Gleichmäßige Vergilbung der ganzen Fläche | Alterung der Einbettfolie | gering bis mittel |
| Risse oder Blasen der Rückseitenfolie | mechanische Beschädigung, Alterung | hoch, Isolationsfehler möglich |
| Verfärbte oder verschmorte Anschlussdose | überlastete oder defekte Bypass-Diode | hoch |
| Grünliche Beläge an Steckverbindern | Korrosion durch Feuchtigkeit | mittel, Übergangswiderstand |
| Wasser sichtbar im Modul | Laminat undicht | Modul ist am Ende |
Ein Modul mit Glasbruch oder beschädigter Rückseite gehört außer Betrieb genommen, auch wenn es noch Strom liefert. Ausschlaggebend ist dabei die Isolation: Über eindringende Feuchtigkeit entstehen Kriechströme zum geerdeten Rahmen.
Messen mit dem Multimeter
Zwei Werte reichen für eine belastbare Einschätzung. Beide stehen auf dem Typenschild auf der Modulrückseite.
Ohne Temperaturkorrektur führt die Spannungsmessung regelmäßig in die Irre: Der Typenschild-Wert gilt für 25 Grad Zelltemperatur.
Leerlaufspannung (Uoc)
Das ist die Spannung ohne angeschlossenen Verbraucher, also die aussagekräftigste Größe für die Zellstruktur. Typische Werte moderner Module mit 430 bis 450 Watt liegen bei 38 bis 42 Volt.
Vorgehen: Modul vom Wechselrichter trennen, Multimeter auf Gleichspannung im passenden Messbereich stellen, an beide Modulanschlüsse gehen und ablesen.
Der entscheidende Punkt dabei wird fast immer übersehen. Die Typenschild-Werte gelten für 25 Grad Zelltemperatur unter Laborbedingungen. Ein Modul in der Sonne erreicht 50 bis 60 Grad, und je Grad darüber sinkt die Spannung um etwa 0,3 Prozent.
| Modultemperatur | erwartete Spannung bei 40 V Nennwert |
|---|---|
| 25 °C | rund 40,0 V |
| 40 °C | rund 38,2 V |
| 50 °C | rund 37,0 V |
| 60 °C | rund 35,8 V |
Wer bei 60 Grad Modultemperatur 35,8 Volt misst und mit 40 Volt vergleicht, hält ein einwandfreies Modul für defekt. Die saubere Methode umgeht das Problem: Miss ein baugleiches Nachbarmodul im selben Moment. Beide haben dieselbe Temperatur und dieselbe Einstrahlung, und die Differenz zwischen ihnen ist unmittelbar aussagekräftig.
Kurzschlussstrom (Isc)
Dieser Wert reagiert vor allem auf die Einstrahlung und zeigt Probleme in der Zellverschaltung. Moderne Module liegen bei 13 bis 14 Ampere.
Hier ist Vorsicht angebracht: Viele Haushalts-Multimeter vertragen im Strommessbereich nur 10 Ampere und haben eine träge Sicherung, die dabei durchbrennt. Sinnvoller ist eine gleichstromfähige Stromzange, die ohne Auftrennen des Kreises misst. Reine Wechselstrom-Zangen taugen dafür nicht.
Weil der Kurzschlussstrom direkt an der Sonne hängt, ist er nur bei stabiler, klarer Einstrahlung vergleichbar. Eine ziehende Wolkendecke macht jede Messreihe wertlos.
Bewertung
| Abweichung nach Temperaturkorrektur | Einordnung |
|---|---|
| bis 3 % | im Rahmen der Messunsicherheit |
| 3 bis 5 % | beobachten, Messung an einem anderen Tag wiederholen |
| 5 bis 10 % | auffällig, weitere Prüfung sinnvoll |
| über 10 % | Defekt wahrscheinlich |
| Spannung fehlt zu genau ⅓ oder ⅔ | durchlegierte Bypass-Diode |
| keine Spannung | Unterbrechung in Modul, Dose oder Leitung |
Sicherheitsregel bei allen Messungen: Steckverbinder niemals unter Last trennen. Erst den Wechselrichter vom Netz nehmen, dann die Gleichstromseite lösen. Warum das so wichtig ist, steht im Artikel Mini-Solaranlage anschließen.
Wenn die Bypass-Dioden ausfallen
Bypass-Dioden sitzen in der Anschlussdose auf der Modulrückseite, üblicherweise drei Stück. Jede überbrückt eine Zellgruppe. Liegt ein Modulteil im Schatten, leitet die zugehörige Diode den Strom daran vorbei, statt die Gruppe den ganzen Strang ausbremsen zu lassen.
Fällt eine Diode aus, gibt es zwei Fehlerbilder:
- Durchlegiert, also kurzgeschlossen. Die zugehörige Zellgruppe ist dauerhaft überbrückt und trägt nicht mehr bei. Die Leerlaufspannung sinkt um etwa ein Drittel, bei zwei defekten Dioden um zwei Drittel. Dieses stufige Muster ist das klarste Erkennungszeichen überhaupt.
- Unterbrochen, also offen. Im Normalbetrieb fällt das nicht auf, weil die Diode dort ohnehin nicht leitet. Der Schutz fehlt aber: Bei Teilverschattung entsteht genau der Hotspot, den die Diode verhindern sollte.
Die Anschlussdose ist eines der wenigen reparierbaren Teile am Modul. Der Tausch gehört trotzdem in Fachhand, weil dabei an einem Bauteil gearbeitet wird, das unter Sonneneinstrahlung immer Spannung führt.
Was ein Fachbetrieb zusätzlich sehen kann
Drei Verfahren gehen deutlich über die Möglichkeiten mit dem Multimeter hinaus.
Thermografie. Eine Wärmebildkamera zeigt Hotspots sofort, oft mit über 100 Grad gegenüber der Umgebung. Auch defekte Dioden und schlechte Kontaktstellen werden als Wärmemuster sichtbar. Die Aufnahme braucht kräftige Einstrahlung und die Anlage in Betrieb.
Elektrolumineszenz. Das Modul wird im Dunkeln mit Strom beaufschlagt und dabei fotografiert. Mikrorisse und inaktive Zellbereiche erscheinen als schwarze Zonen. Das ist die Methode der Wahl bei Verdacht auf Zellbrüche, die von außen unsichtbar sind, etwa nach Hagel oder einer unsanften Montage.
Kennlinienmessung. Ein Messgerät fährt die Strom-Spannungs-Kennlinie ab und vergleicht sie mit der Sollkurve. Aus der Form der Abweichung lässt sich auf die Fehlerart schließen. Für Garantieansprüche ist das meist die geforderte Dokumentation.
Reparieren oder tauschen
| Betroffenes Bauteil | realistische Lösung |
|---|---|
| Steckverbinder korrodiert | erneuern, Fachbetrieb |
| Anschlussdose oder Bypass-Diode defekt | tauschen, Fachbetrieb |
| Modulglas gebrochen | Modul ersetzen |
| Rückseitenfolie beschädigt | Modul ersetzen |
| Delamination, Feuchtigkeit im Laminat | Modul ersetzen |
| Zellbrüche, Hotspots | Modul ersetzen |
Beim Ersatz eines einzelnen Moduls in einem bestehenden Strang zählt die elektrische Ähnlichkeit mehr als die Marke. Spannung im Leistungsmaximum und Strom sollten zum Rest passen, sonst bremst das neue Modul den Strang aus. Bei älteren Anlagen ist das identische Modell oft nicht mehr lieferbar, dann hilft ein Blick ins Datenblatt eines aktuellen Modells mit passenden Werten.
Ein Detail zur Wirtschaftlichkeit: Ein einzelnes Modul kostet heute je nach Leistung meist zwischen 60 und 130 Euro. Die Anfahrt und Arbeitszeit eines Fachbetriebs übersteigt diesen Betrag schnell, weshalb sich mehrere Arbeiten sinnvoll bündeln lassen.
Garantie: zwei verschiedene Zusagen
Die Produktgarantie deckt Material- und Verarbeitungsfehler ab, also Delamination, defekte Dosen, Glasfehler. Heute üblich sind 12 bis 25 Jahre, je nach Hersteller und Modellreihe.
Die Leistungsgarantie sichert eine Mindestleistung über die Zeit zu. Verbreitet ist eine Zusage von rund 85 bis 87 Prozent der Anfangsleistung nach 25 Jahren, was etwa 0,5 Prozent Verlust pro Jahr entspricht.
Für einen Anspruch brauchst du in der Regel drei Dinge: die Rechnungsunterlagen mit Modultyp und Seriennummer, eine dokumentierte Messung und den Nachweis fachgerechter Montage. Fotos der Schadensbilder und die eigenen Messwerte sind dabei ein guter Anfang, ersetzen die Messung durch einen Fachbetrieb aber meist nicht.
Fazit
Der Weg zur Diagnose ist kurz: Erst die harmlosen Ursachen ausschließen, also Schmutz, Schatten und Schnee. Dann die Sichtprüfung an Front und Rückseite, denn Glasrisse, braune Stellen und beschädigte Folie sind eindeutig. Zuletzt die Messung von Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom, am besten im direkten Vergleich mit einem baugleichen Nachbarmodul.
Genau dieser Vergleich ist der Trick, der die häufigste Fehldiagnose verhindert: Ein warmes Modul liefert weniger Spannung als sein Typenschild verspricht, und das ist völlig normal. Fehlt dagegen genau ein Drittel, führt der Weg direkt zur Anschlussdose. Und ein Modul mit Glasbruch oder verletzter Rückseite gehört vom Netz, unabhängig davon, wie viel es noch liefert.
Häufige Fragen
Woran erkenne ich, dass ein Solarmodul defekt ist?
Der erste Hinweis ist ein Ertrag, der dauerhaft unter dem der übrigen Module liegt, bei gleicher Ausrichtung und ohne Verschattung. Bestätigen lässt sich der Verdacht mit zwei Messungen: Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom im Vergleich zum Typenschild. Weicht ein Wert nach Temperaturkorrektur um mehr als etwa fünf Prozent ab, liegt ein Defekt nahe. Dazu kommt die Sichtprüfung auf Glasrisse, braune Verfärbungen und Schäden an der Rückseite.
Wie messe ich die Leerlaufspannung eines Solarmoduls?
Das Modul vom Wechselrichter trennen, das Multimeter auf Gleichspannung im passenden Bereich stellen und die beiden Modulanschlüsse messen. Wichtig ist die Temperatur: Der Typenschild-Wert gilt für 25 Grad Zelltemperatur. Ein Modul in der Sonne wird 50 bis 60 Grad warm, und je Grad darüber sinkt die Spannung um etwa 0,3 Prozent. Bei 60 Grad sind also rund 10 Prozent weniger völlig normal.
Welche Abweichung ist noch normal?
Nach Temperaturkorrektur gelten Abweichungen bis etwa drei Prozent als Messunsicherheit, da auch Multimeter und Einstrahlungsbedingungen streuen. Ab rund fünf Prozent wird es auffällig, ab zehn Prozent liegt fast sicher ein Defekt vor. Aussagekräftiger als der Absolutwert ist immer der Vergleich mit einem baugleichen Modul, das im selben Moment dieselbe Sonne bekommt.
Was sind Schneckenspuren auf dem Modul?
Feine dunkle Linien auf den Zellen, die an Schneckenschleim erinnern. Sie entstehen durch chemische Reaktionen an Mikrorissen und zeigen an, dass die Zelle darunter gebrochen ist. Optisch sind sie unschön, der Leistungsverlust hält sich anfangs oft in Grenzen. Sie sind aber ein Warnzeichen, weil die betroffenen Bereiche weiter degradieren und zum Hotspot werden können.
Kann ich ein defektes Solarmodul reparieren?
In den meisten Fällen ist der Tausch die realistische Lösung, weil Zellen und Laminat nicht zerstörungsfrei zugänglich sind. Reparierbar sind praktisch nur die Bauteile außerhalb des Laminats: die Anschlussdose, die Steckverbinder und die darin sitzenden Bypass-Dioden. Deren Tausch gehört in Fachhand, weil dabei am spannungsführenden Modul gearbeitet wird.
Was sind Bypass-Dioden und woran erkenne ich einen Defekt?
Bypass-Dioden sitzen in der Anschlussdose und überbrücken verschattete Zellgruppen, damit diese den Strom des Moduls nicht ausbremsen. Ist eine Diode durchlegiert, fällt der zugehörige Modulteil dauerhaft aus, und die Leerlaufspannung sinkt um etwa ein Drittel oder zwei Drittel des Nennwerts. Genau dieses stufige Muster ist das typische Erkennungszeichen.
Was ist ein Hotspot?
Eine örtlich überhitzte Stelle im Modul. Sie entsteht, wenn eine einzelne Zelle den Strom der übrigen nicht mehr durchlässt, etwa durch einen Zellbruch oder Dauerverschattung, und die Energie dort in Wärme umsetzt. Solche Stellen erreichen deutlich über 100 Grad, verfärben das Laminat braun und zerstören die Zelle mit der Zeit. Sichtbar werden sie zuverlässig mit einer Wärmebildkamera.
Wie lange gilt die Garantie auf Solarmodule?
Zu unterscheiden sind zwei Zusagen. Die Produktgarantie deckt Material- und Verarbeitungsfehler und liegt heute meist bei 12 bis 25 Jahren. Die Leistungsgarantie sichert eine Restleistung zu, üblich sind rund 85 bis 87 Prozent nach 25 Jahren. Für einen Anspruch aus der Leistungsgarantie braucht es in der Regel eine dokumentierte Messung, oft eine Kennlinienmessung durch einen Fachbetrieb.