PV-Anlage liefert keinen Strom mehr – so finden Sie den Fehler!

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PV-Anlage liefert keinen Strom mehr – so finden Sie den Fehler!

Auch wenn sich die Photovoltaik-Technik praktisch bestens bewährt hat: Bei einer Photovoltaik-Anlage können durchaus Betriebsstörungen oder Fehlfunktionen auftreten. Diese führen zu geringeren bis Null Erträgen, die wiederum weniger Einnahmen bei der Einspeisevergütung und / oder geringere Strommengen zum Eigenverbrauch bedeuten. Wir erklären Ihnen hier Schritt für Schritt, wie Sie zur Fehlersuche vorgehen müssen, um die Störung oder den Fehler zu finden.

Solaranlage analyse mit Wärmebildkamera © mitifoto, fotolia.com
Eine Wärmekamera spürt Defekt an Solarmodulen auf © mitifoto, fotolia.com

Bevor Sie gleich erfahren, wie Sie einer Betriebsstörung oder Fehlfunktion der Photovoltaik-Anlage auf die Spur kommen, wollen wir Ihnen die häufigsten technischen Probleme aufzeigen, die Ihnen Ihre PV-Anlage machen kann.

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Häufige technische Fehler und Betriebsstörungen bei Solarstromanlagen

Am häufigsten verursacht wohl der Wechselrichter Betriebsstörungen, da er auf äußere Einflüsse höchst sensibel reagiert, zum Beispiel auf Temperaturveränderungen, insbesondere Hitze, Staub und Feuchtigkeit. Ebenso können Spannungs- oder Stromschwankungen innerhalb des eigenen Haushalts oder von außerhalb Grund für Störungen geben. Der fehlerhafte Wechselrichter „stellt sich tot“, schaltet zu spät ein, zu früh ab oder er speist zu wenig ein.

Häufiger als gedacht wird beim Installieren der Photovoltaik-Anlage vergessen, ein Modul anzuschließen – dann fällt die unterschiedliche Leistung bei Strings mit gleich vielen Modulen und sonst gleichen Voraussetzungen (Ausrichtung, Neigung, Verschattung) schnell auf. Kommt es später zu Leistungsunterschieden, sollten Sie einen Solarteur rufen, der sich auf Fehlersuche begibt.

Dass der Wirkungsgrad der Solarmodule im Laufe der Lebensdauer nachlässt ist normal. Außer bei Dünnschichtmodulen sollten Sie die sogenannte Degradation allerdings erst nach Jahren feststellen. Tritt sie schon nach kurzer Betriebszeit ein, müssen Sie dem auf den Grund gehen. Verschmutzte Module beispielsweise sind eine einfache Ursache dafür.

Auf einen Stromausfall reagieren die Wechselrichter unmittelbar: Sie gehen in Störungsmodus und unterbrechen die Einspeisung ins Netz. Nur so wird gewährleistet, dass eine vollständige Spannungsfreiheit im Netz herrscht, falls zum Beispiel Reparaturen daran nötig sind.

Zeigt ein Solarmodul einen bräunlichen Fleck handelt es sich um einen sogenannten Hot Spot (auf Deutsch: heißer Fleck). Er entsteht bei in Reihe geschalteten Solarzellen infolge einer scharf begrenzten Teilabschattung.

Das Glas von Solarmodulen, insbesondere im ersten Jahr bei Dünnschichtmodulen häufig, kann brechen, wenn diese nicht vorschriftsmäßig mit Spalten zur Ausdehnung sondern „verspannt“ montiert wurden. Auch Hagel und Blitz können das Glas bersten lassen.

Fehler bei Photovoltaik-Anlagen – systematische Einordnung

Die Störungen und Fehler, mit denen Si e es beim Betrieb einer Photovoltaik-Anlage zu tun bekommen können, lassen sich wie folgt einordnen:

  1. Einspeisung wird gänzlich verweigert.
  2. Einspeiseleistung liegt unter den Erwartungen und / oder unter der Einspeisemenge vergleichbarer Anlagen in der Nähe.
  3. Einspeiseleistung ist zunächst erwartungsgemäß, lässt dann jedoch schnell nach.

Fehlersuche Schritt für Schritt – so finden Sie Fehler und Störungen der Photovoltaik-Anlage

Wichtig! Die nachfolgend beschriebenen Arbeiten dürfen zum Teil nur geschulte Elektrofachkräfte vornehmen. Meiden Sie jeden Kontakt mit Komponenten, die unter Spannung stehen! Rufen Sie bei Bedarf Ihren Solarteur!
Defekte Photovoltaikanlage © Bomix, fotolia.com
Defekte Photovoltaikanlage © Bomix, fotolia.com

Keine Einspeisung – Fehlersuche

Ihre Photovoltaik-Anlage erzeugt Strom aus direkter und indirekter Solarstrahlung. Nachts kommt kein Solarstrahl vom Himmel, die Anlage speist systemgemäß nicht ein. Autarke Wechselrichter, die nur von der Solaranlage Betriebsstrom erhalten, sind nachts außer Betrieb. Was für die Nacht gilt, trifft auch auf strahlungsarme Tageszeiten beziehungsweise Wetterlagen zu: früh am Morgen, spät am Abend oder bei einem Unwetter. Wissen sollten Sie auch, dass ein Wechselrichter eine Mindestspannung braucht, um einspeisen zu können.

Ist es weder Nacht, noch zieht ein Gewitter übers Haus, doch die Photovoltaik-Anlage speist nicht ein, sind folgende Fehler denkbar:

Einspeisezähler bewegungslos, Wechselrichter ohne Modulspannung und Einspeiseleistung (Wechselrichter aus, LEDs leuchten nicht)

Prüfen Sie, ob

  • der Hauptschalter gleichstromseitig aus oder kaputt ist.
  • die Sicherungen der Modulstrings in Ordnung sind.
  • es einen Anlagen-Kurzschluss über Überspannungsableiter gab.
  • Module korrekt verbunden oder defekt sind oder es einen Kurzschluss gab.
  • die Gleichstromleitungen korrekt am Wechselrichter angeschlossen sind.

Einspeisezähler bewegungslos, Wechselrichter ohne Modulspannung, Gleichstromzuleitung mit Spannung?

Prüfen Sie, ob

  • die Spannung wegen zu geringer Einstrahlung zu niedrig ist.
  • der Wechselrichter kaputt ist.

Einspeisezähler bewegungslos, Wechselrichter mit Moduleingangsspannung, aber ohne Einspeiseleistung

Prüfen Sie, ob

  • es einen externen Stromausfall gab (siehe oben).
  • der FI-Schutzschalter ausgelöst hat (bei Gewitter normal). Löst er wiederholt / laufend aus, ist der Schalter zu empfindlich. Oder der Wechselrichter liefert „fehlerhaften“ Strom.
  • die Netzsicherungen zwischen Wechselrichter und Netz ausgelöst haben. Mehrmaliges aufeinanderfolgendes Auslösen weist auf fehlerhafte Installation oder Probleme mit Wechselrichter hin, vorausgesetzt, die Sicherungen sind nicht zu schwach.
  • der Fehler modulseitig ist, zum Beispiel unterbricht der Wechselrichter die Einspeisung nachdem generatorseitig Fehler auftreten. Beachten Sie Fehlermeldungen des Wechselrichters. Trennen Sie einzelne Strings vom Wechselrichter und prüfen Sie, ob die Anlage läuft.
  • netzseitig Fehler auftreten. Tritt der Fehler nur kurz auf, speist der Wechselrichter danach wieder korrekt ein. Ist der Fehler häufiger, informieren Sie Ihren Solarteur und / oder zuständigen Netzbetreiber!

Geringe Einspeisung – Fehlersuche

Wenn Sie Ihre Anlage mit anderen vergleichen, sollten diese möglichst unter den gleichen Bedingungen wie die Ihre arbeiten.

Solaranlage mit Schnee bedeckt © AK DigiArt, fotolia.com
Schnee auf den Solarmodulen kann den Ertrag deutlich mindern © AK DigiArt, fotolia.com

Weniger Ertrag pro installiertem kWp als vergleichbare Anlagen in der Nähe

Prüfen Sie, ob

  • Wechselrichter und Module korrekt installiert sind.
  • Tageshöchstleistungen mitunter über der Nennleistung liegen. Ist das an sehr sonnigen Tagen mit 20 bis 30 Prozent der Fall, läuft die Anlage richtig.
  • es Verschattungen gibt. Ist die Verschattung unumgänglich, können Sie die Strings entsprechend aufteilen oder den herkömmlichen gegen einen Multistring-Wechselrichter wechseln.
  • in einem String Module mit unterschiedlichen Bedingungen (Dachneigung, Ausrichtung, Fabrikat, Leistungsstreuung) verbaut sind, was sogenannte Mismatch-Verluste verursacht. Gegebenenfalls String neu aufteilen, mehrere oder Multistring-Wechselrichter benutzen.
  • die Kabelquerschnitte AC- und DC-seitig zu gering sind, was teils hohe Verluste einbringt.
  • die Strings korrekt verdrahtet wurden.
  • die Module die zugesagte (Höchst-)Leistung bringen (Solarteur misst Peakleistung)
  • der Wechselrichter-Standort kühl, trocken und staubfrei ist. Sind Kühlrippen und / oder Ventilator-Austritt sauber und frei? Stehen die Wechselrichter weit genug voneinander und von anderen Gegenständen und der Raumdecke entfernt?
  • der Wechselrichter Einspeiseprobleme hat. Anzeichen dafür: häufiges, unbemerktes Abschalten. Lesen Sie Fehlermeldungen regelmäßig ab?

Nachlassende Einspeiseleistung – Fehlersuche

Ergibt der Vergleich mit vergleichbaren Anlagen (siehe oben) Jahreserträge, die voneinander abweichen, prüfen Sie, ob

  • die Stromspitzen bei Höchsteinstrahlung niedriger als früher sind und, ob die maximale Einspeiseleistung bei maximaler Einstrahlung verglichen mit früher sinkt.
  • die Module verschmutzt sind.
  • neue Verschattungen auftreten.
  • sich wegen nah an den Modulen befindlichen Gegenständen, die einen Teil des Moduls dauerhaft verschatten, Hot Spots gebildet haben.
  • Module schadhaft sind (Sichtkontrolle hinsichtlich Glasbruch, gelöster Modulanschlussdosen; funktioniert gegebenenfalls auch mit Fernglas von unten).
  • die Kabel ok sind (Sichtkontrolle hinsichtlich Schäden infolge Marderbissen, Wetterschäden).
  • die Verbindungsklemmen korrekt sitzen und frei von Korrosion sind.
  • der Wechselrichter ordnungsgemäß arbeitet. Achten Sie auf saubere Kühlrippen und freie Ventilator-Austrittsöffnungen, ordnungsgemäß realisierte Wärmeabfuhr und darauf, ob der Wechselrichter zugestellt oder abgedeckt ist.
  • der Wechselrichter Einspeiseprobleme macht (siehe oben).

Brachte die Sichtkontrolle Sie bei der Fehlersuche nicht weiter, muss die Photovoltaik-Anlage durchgemessen werden. Das heißt:

  • Sie müssen alle Strings durchmessen und die Messergebnisse mit dem Inbetriebnahme-Protokoll vergleichen. Ein Grund, warum dies vorliegen sollte!
Tipp: Achten Sie unbedingt darauf, dass die Messungen unter gleichbleibenden Bedingungen ablaufen. Wechselhafte Witterung macht die Messergebnisse unvergleichbar.

Die zu messenden Werte sind:

  • Kurzschlussstrom ISC,
  • Leerlaufspannung UOC
  • und Strom IMPP.
  • Falls möglich sollten Sie auch die Peakleistung mit Hilfe eines geeigneten Messgeräts messen und mit dem Wert im Inbetriebnahme-Protokoll vergleichen. So kommen Sie einem String mit einem oder mehreren defekten Modul/en auf die Spur.
  • Bauen Sie das Modul aus und messen Sie es einzeln durch. Prüfen Sie dabei, ob
    • die Bypass-Dioden anstandslos arbeiten.
    • die Moduldose einwandfrei ist.
    • Wasser in die Moduldose eingedrungen ist, was ein Hinweis darauf wäre, dass das Modul verkehrt herum eingebaut wurde.
  • Klären sie, ob die Degradation, also die natürliche Modulalterung und die damit einhergehende Leistungsminderung im Rahmen sind. Vergleichen Sie dazu die ermittelten String- und Modulmesswerte mit den Kenndaten im Moduldatenblatt.

Fazit

Es gibt eine ganze Reihe möglicher Störungen und Fehler bei PV-Anlagen, die sich auf den Betrieb und damit auf den Wirkungsgrad und Ertrag auswirken. Wer seine Anlage im Auge hat und regelmäßig die Fehlermeldungen des Wechselrichters checkt, kommt den Fehler- und Störungsursachen eher auf die Spur und mindert die Schäden. Sollten Sie Zweifel am einwandfreien Anlagenbetrieb hegen und Fehler und Störungen weder eigenständig aufspüren noch ausmerzen können, rufen Sie Ihren Solarteur zur Fehlersuche.

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