Eine der umfangreichsten verfügbaren Studien zu Infrarot-Inspektionen von Photovoltaikanlagen kommt zu einem deutlichen Ergebnis: 86 Prozent aller untersuchten Anlagen zeigten mindestens eine Auffälligkeit im Wärmebild (Buerhop et al., SPIE 2016). Untersucht wurden rund 120 Anlagen mit mehr als 160.000 Modulen und zusammen etwa 25 Megawatt Peak Leistung in Deutschland und Südeuropa – von der kleinen Wohnhausanlage bis zur Freiflächenanlage. Nur 13 Prozent der geprüften Anlagen blieben ganz ohne Befund.
Die Zahl allein sagt noch nichts über den Schweregrad
Wichtig für die Einordnung: 86 Prozent Anlagen mit Auffälligkeit bedeutet nicht, dass 86 Prozent der Anlagen defekt sind. Auf Modulebene lag die durchschnittliche Fehlerquote bei rund 8 Prozent, der Median – also der typische Wert ohne die Ausreißer nach oben – sogar nur bei 3,6 Prozent (Buerhop et al., SPIE 2016). Auf Stringebene waren im Schnitt 2 bis 4 Prozent betroffen. Die hohe Anlagenquote erklärt sich also dadurch, dass fast jede größere Anlage irgendwo mindestens eine kleine, oft harmlose Auffälligkeit aufweist – nicht dadurch, dass die meisten Module kaputt sind.
- Anlagenebene: 86 Prozent der Anlagen mit mindestens einem IR-Befund, 13 Prozent ohne jeden Befund.
- Modulebene: Im Mittel 8 Prozent, im Median nur 3,6 Prozent der einzelnen Module auffällig.
- Stringebene: Rund 2 bis 4 Prozent der Modulstränge zeigen thermische Auffälligkeiten.
- Extremwerte: Bei Delamination waren in Einzelfällen bis zu 80 Prozent der Module eines betroffenen Strangs auffällig, bei potenzialinduzierter Degradation (PID) 35 bis 45 Prozent.
Was die Thermografie konkret aufdeckt
Der häufigste thermisch auffällige Defekt ist der sogenannte Hotspot: Eine einzelne Zelle oder ein Zellbereich erzeugt keinen Strom mehr, sondern verbraucht ihn – und heizt sich dabei auf. Solche Hotspots können laut IEA-Daten zu Leistungsverlusten von bis zu 50 Prozent in den betroffenen Zellen führen und im schlimmsten Fall eine Brandgefahr darstellen (photovoltaik.info).
- Hotspots: Einzelne Zellen oder Zellbereiche, oft durch Mikrorisse, Verschattung oder Alterung verursacht.
- Substring- und Stringausfälle: Ganze Modulabschnitte fallen aus, meist durch defekte Bypass-Dioden oder Verkabelungsfehler.
- Delamination: Der Verbund zwischen Solarzelle und Verkapselung löst sich, sichtbar als großflächige, unregelmäßige Erwärmung.
- Potenzialinduzierte Degradation (PID): Leistungsabfall durch hohe Betriebsspannungen in Kombination mit Feuchte, häufig in überproportional vielen Modulen einer Anlage gleichzeitig.
Was ältere TÜV-Daten zur Ausführungsqualität ergänzen
Der Qualitätsmonitor Solar von TÜV Rheinland kommt bei einer anderen Fragestellung – der allgemeinen Ausführungsqualität von PV-Großanlagen – zu einem ähnlich ernüchternden Bild: Jede dritte der untersuchten Anlagen wies Defekte oder Leistungsdefizite auf, in über 50 Prozent der Fälle durch Installationsfehler und in weiteren 25 Prozent durch Planungs- oder Dokumentationsfehler verursacht (TÜV Rheinland). In einem separaten Prüfbericht zu PV-Großkraftwerken fand TÜV Rheinland an den Anschlussdosen bei rund 6 Prozent aller Module thermografische Auffälligkeiten, von denen wiederum 12 Prozent einen schweren Ausprägungsgrad mit mehr als 20 Kelvin Temperaturdifferenz zeigten – ein Befund, der ohne Wärmebildkamera kaum auffällt, aber langfristig zu Ausfällen oder im Extremfall zu Bränden führen kann.
Wie SKYLENZ Anlagen auf diese Fehler prüft
SKYLENZ setzt für die Thermografie-Inspektion die DJI Matrice 4T ein: 640 × 512 Pixel Thermalauflösung, im hochauflösenden Modus bis 1.280 × 1.024 Pixel, thermische Empfindlichkeit ≤ 50 mK NETD sowie eine 48-MP-RGB-Kamera zur eindeutigen Zuordnung jedes Befunds zum betroffenen Modul. Die Vorgehensweise orientiert sich an der IEC TS 62446-3, der technischen Spezifikation für die Infrarot-Thermografie an Photovoltaikanlagen im Außenbereich. Am Ende steht ein dokumentierter Befundbericht, der zwischen unkritischen Auffälligkeiten und handlungsbedürftigen Defekten unterscheidet – statt pauschal jede Wärmesignatur als Alarm zu werten. Auch Auswertungsberichte über Skyvisor können auf Wunsch erstellt werden.
Häufig gestellte Fragen
Wie viel Prozent der PV-Anlagen haben Fehler, die per Drohnenthermografie erkennbar sind?
Laut einer Studie von ZAE Bayern und der FAU Erlangen-Nürnberg an rund 120 Anlagen mit über 160.000 Modulen zeigten 86 Prozent der untersuchten Anlagen mindestens eine thermografisch erkennbare Auffälligkeit. Nur 13 Prozent blieben ganz ohne Befund.
Bedeutet das, dass 86 Prozent der Anlagen kaputt sind?
Nein. Die 86 Prozent beziehen sich auf die Anlagenebene – schon eine einzelne auffällige Zelle reicht für diese Einstufung. Auf Modulebene lag die durchschnittliche Fehlerquote bei rund 8 Prozent, im Median sogar nur bei 3,6 Prozent.
Welche Fehler zeigt eine Drohnenthermografie am häufigsten?
Am häufigsten sind Hotspots einzelner Zellen, gefolgt von Substring- und Stringausfällen, Delamination und potenzialinduzierter Degradation (PID). Alle äußern sich durch untypische Temperaturmuster im Wärmebild.
Ab welcher Temperaturdifferenz gilt eine Auffälligkeit als kritisch?
Als grober Anhaltspunkt gelten in der Praxis Temperaturdifferenzen ab etwa 15 bis 20 Kelvin zwischen einem auffälligen Bereich und der Umgebung als deutlich erhöhtes Risiko – die endgültige Einschätzung erfordert aber immer den Kontext der Gesamtanlage und ist Teil des dokumentierten Befundberichts.
Wie oft sollte eine PV-Anlage thermografisch geprüft werden?
Als Anhaltspunkt gilt eine erste Prüfung nach den ersten Betriebsjahren und danach eine wiederkehrende Kontrolle etwa alle drei bis fünf Jahre – je nach Anlagenalter, Standort und Vorschäden kann ein kürzeres Intervall sinnvoll sein.
Fazit
Die verfügbaren Studien zeigen ein klares Muster: Auffälligkeiten im Wärmebild sind bei PV-Anlagen die Regel, nicht die Ausnahme – aber die meisten davon sind einzelne, gut einordbare Befunde und kein Grund zur Panik. Entscheidend ist eine fachlich saubere Einordnung, welche Auffälligkeit tatsächlich handlungsbedürftig ist und welche im Rahmen der normalen Alterung liegt.
Sie möchten wissen, wie Ihre Anlage im Wärmebild abschneidet? Kontaktieren Sie SKYLENZ für eine Thermografie-Inspektion mit dokumentiertem Befundbericht.
Quellen
Buerhop, C. et al., Statistical overview of findings by IR-inspections of PV-plants, SPIE 2016 (DOI 10.1117/12.2237821) — https://doi.org/10.1117/12.2237821
TÜV Rheinland, Qualitätsmonitor Solar – Pressemeldung — https://www.tuv.com/presse/de/meldungen/leistung-pruefen-mobiles-pv-labor.html
photovoltaik.info, Thermografie für Photovoltaik: Mängel erkennen & Ertrag sichern — https://www.photovoltaik.info/thermografie-qualitaetskontrolle-solarmodule/
IEC TS 62446-3, DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik — https://www.dke.de/de/normen-standards/dokument?id=7095524&type=dke%7Cdokument
REDAKTION
Björn Alexander
Redaktion & Gründer SKYLENZ
Meteorologe, Fachjournalist und Drohnenpilot mit STS-Lizenz. Recherchiert, verfasst und redigiert Beiträge auf skylenz.de.
