Stringausfall unbemerkt: Wenn ein Kabel jahrelang Geld kostet

Ein defektes Modul kostet einen Betreiber ein paar Euro im Jahr. Ein ausgefallener String kostet ein Vielfaches davon – und zwar so lange, bis jemand ihn findet. Das Tückische daran: Von außen ist einem String nicht anzusehen, ob er arbeitet oder nicht.

Der Befund

Das folgende Thermogramm zeigt eine gewerbliche Aufdachanlage. Zwei zusammenhängende Modulbereiche heben sich deutlich vom übrigen Feld ab.

Auffällig ist die Gleichmäßigkeit. Es handelt sich nicht um einzelne heiße Punkte, sondern um zusammenhängende Flächen mit durchgehend erhöhter Temperatur. Genau diese Signatur unterscheidet einen Stringausfall von anderen Fehlerbildern.

Warum ein toter String wärmer wird

Der Effekt wirkt zunächst widersinnig. Ein String, der keinen Strom liefert, müsste eigentlich kühler sein, nicht wärmer.

Tatsächlich ist das Gegenteil der Fall. Ein Solarmodul wandelt etwa zwanzig Prozent der eingestrahlten Energie in elektrische Leistung um, der Rest wird zu Wärme. Wird der erzeugte Strom abgeführt, verlässt dieser Energieanteil das Modul. Ist der Stromkreis dagegen unterbrochen, weil der String vom Wechselrichter getrennt ist, kann diese Energie nirgendwohin – sie bleibt als Wärme im Modul.

Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Übertemperatur über den gesamten betroffenen Strang, unabhängig davon, welche Module gerade in der Sonne stehen. Genau darin liegt auch das wichtigste Unterscheidungsmerkmal zur Verschattung, die nur die aktuell beschatteten Zellen erwärmt.

Warum das jahrelang niemandem auffällt

Ein Stringausfall erzeugt keine Fehlermeldung, kein Geräusch und keine sichtbare Veränderung. Die Anlage läuft weiter, der Wechselrichter meldet keinen Defekt, die Module sehen aus wie immer.

Kein Monitoring auf Strangebene. Viele Anlagen erfassen nur die Gesamterzeugung. Fehlen zehn Prozent, wird das leicht dem Wetter, der Jahreszeit oder der normalen Degradation zugeschrieben.

Fehler seit der Inbetriebnahme. Wurde ein Steckverbinder bei der Montage nicht korrekt verpresst oder ein Strang gar nicht erst aufgelegt, hat der Betreiber nie einen Vergleichswert gesehen. Die Anlage lief von Anfang an unter ihrem Potenzial, ohne dass ein Rückgang aufgefallen wäre.

Schleichender Beginn. Ein korrodierter Kontakt oder eine sich lösende Klemmverbindung führt nicht schlagartig zum Ausfall, sondern über Monate.

Was ein Stringausfall wirklich kostet

Die Rechnung ist einfach und für viele Betreiber ernüchternd. Angenommen, eine Anlage hat 100 kWp und besteht aus zehn gleich großen Strings. Ein ausgefallener String entspricht 10 kWp. Bei einem norddeutschen Jahresertrag von etwa 950 kWh je kWp liefert dieser Strang rund 9.500 kWh pro Jahr – oder eben nicht.

Bei einer Einspeisevergütung von 8 Cent je Kilowattstunde entspricht das etwa 760 Euro jährlich. Wird der Strom selbst verbraucht und ersetzt Netzbezug zu 30 Cent, sind es rund 2.850 Euro pro Jahr. Bleibt der Fehler fünf Jahre unentdeckt, summiert sich der Verlust auf 3.800 bis über 14.000 Euro. Bei zwei betroffenen Strings verdoppeln sich diese Beträge.

Dem gegenüber steht eine Thermografie-Inspektion, die den Fehler in einem einzigen Überflug findet. Das Verhältnis von Prüfkosten zu vermiedenem Ertragsverlust ist bei dieser Fehlerart so deutlich wie bei kaum einem anderen Befund – konkrete Richtpreise finden Sie unter Kosten einer PV-Thermografie.

Wie sich ein Stringausfall von anderen Ursachen abgrenzt

Verschattung erwärmt ausschließlich die Zellen, die zum Aufnahmezeitpunkt im Schatten liegen. Wandert der Schatten, wandert der Effekt. Ein Stringausfall bleibt dagegen ortsfest und blickwinkelunabhängig.

Defekte Bypass-Dioden wirken immer nur innerhalb eines einzelnen Moduls und betreffen typischerweise ein Drittel der Modulfläche. Sie können sich niemals über mehrere Module hinweg erstrecken.

Einzelne Zelldefekte erzeugen punktuelle Hotspots mit hoher Temperaturdifferenz, keine gleichmäßig erwärmten Flächen.

Der eindeutigste Gegencheck führt über den Wechselrichter: Zeigt ein Eingang null Ampere bei sonst normaler Erzeugung, ist der Fall klar.

Häufige Ursachen

In der Praxis stecken meist banale Gründe hinter einem Stringausfall: nicht vollständig eingerastete oder falsch verpresste Steckverbinder, eine ausgelöste oder defekte Strangsicherung, Marderbiss oder mechanische Beschädigung der Leitung, Korrosion in Anschlussdosen und Verteilern, ein bei der Inbetriebnahme schlicht nicht aufgelegter Strang oder ein defekter Eingang am Wechselrichter.

Die Behebung kostet in der Regel wenig. Teuer ist ausschließlich die Zeit, in der der Fehler unentdeckt bleibt. Für größere Anlagen bietet sich eine Solarpark-Inspektion per Drohne an, die die gesamte Fläche in einem Durchgang erfasst.

Häufige Fragen