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So gehen Sie Schritt für Schritt bei der Störungssuche vor

Die Technik einer Photovoltaikanlage ist im Grunde genommen sehr zuverlässig. Dennoch kann es zu Störungen und Fehlern im Betrieb der PV-Anlage kommen. Auf die einzelnen Punkte bin ich bereits im Kapitel "Probleme Photovoltaik Anlagenstörung" eingegangen. Wenn die Anlage jetzt aber nicht einwandfrei arbeitet, wie gehe ich weiter vor?
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Wir können drei Kategorien von Fehlern unterscheiden

Achtung!
Einige aufgeführte Arbeiten auf dieser Seite dürfen nur duch eine geschulte Elektrofachkraft ausgeführt werden. Vermeiden Sie jeglichen Kontakt mit unter Spannung stehenden Komponenten und setzen Sie sich bei Bedarf mit Ihrem Installationsbetrieb in Verbindung!

Fehler-Kategorie 1: Keine Einspeisung

Es ist Nacht. Eine PV-Anlage speist nur ein, wenn genügend Einstrahlung (direkt oder indirekt) vorhanden ist. Es gibt auch Wechselrichter, die nur durch die Solaranlage ihren Strom beziehen, also vollkommen autark vom Hausstromnetz arbeiten. Auch hier gilt: In der Nacht ist solch ein Wechselrichter tot und kann auch nicht zum Leben erweckt werden. Das ist kein Fehler sondern ein Feature!

Oder es ist frühmorgens, spätabends bzw. dichte Gewitterwolken ziehen über das Dach. Auch diese Zeitpunkte sind für eine Analyse, ob die Anlage korrekt läuft ungeeignet und es sollte tunlichst vermieden werden, den Solarteur anzurufen, um ihn auf Fehlersuche zu schicken. Ein Wechselrichter speist erst ab einer Mindestspannung ein. Das kann dazu führen, dass selbst während des Tages die Anlage offline geht. Ich habe die Beobachtung gemacht, dass dies in etwa eintritt, wenn ich tagsüber im normalerweise lichtdurchfluteten Wohnraum das Licht einschalten muss um z.B. Zeitung zu lesen.

Gehen wir also davon aus, dass die ersten zwei Punkte ausgeschlossen werden können und die Anlage dennoch nicht einspeist.

Möglichkeit 1:
Der Einspeisezähler regt sich nicht, der Wechselrichter zeigt keine Spannung von den Modulen an und zeigt auch keine Leistung, die eingespeist wird an. (Meistens ist dann der Wechselrichter aus, es leuchten keine LEDs)

Prüfen Sie in diesem Fall:

  • Hauptschalter auf der Gleichstromseite ausgeschaltet oder defekt?
  • Sicherungen der Modulstrings intakt?
  • Kurzschluss der Anlage über Überspannungsableiter?
  • Module nicht korrekt verbunden, Kurzschluss, defekte Module? (Strings müssen durchgemessen werden)
    Sollte in diesem Fall aber nur bei Anlagen, die nur einen angeschlossenen String haben auftreten. (Ansonsten erfolgt Einspeisung der anderen Strings)
  • Gleichstromleitungen ordnungsgemäß am Wechselrichter angeschlossen?

Möglichkeit 2:
Der Einspeisezähler regt sich nicht, der Wechselrichter zeigt keine Spannung von den Modulen an, die Gleichstromzuleitung steht aber unter Spannung.

Prüfen Sie in diesem Fall:

  • Zu geringe Spannung aufgrund zu geringer Einstrahlung, siehe 2. Punkt oben.
  • Wechselrichter ist defekt, Solarteur oder Hersteller informieren

Möglichkeit 3:
Der Einspeisezähler regt sich nicht, der Wechselrichter zeigt Eingangsspannung von den Modulen an, aber keine Leistung, die eingespeist wird.

Prüfen Sie in diesem Fall:

  • Stromausfall im externen Stromnetz?
    Dann geht der Wechselrichter sofort auf Störung! Überprüfen Sie, ob tatsächlich der Strom weg ist, falls ja, heißt es abwarten. Wenn der Strom wieder da ist, schaltet sich der Wechselrichter nach einiger Zeit selbständig wieder ein.
  • FI-Schutzschalter hat ausgelöst.
    Hin und wieder kann das vorkommen, z.B. bei einem Gewitter. Das ist dann normal. Passiert das aber laufend wieder, dann ist der Schutzschalter evtl. zu empfindlich oder der Wechselrichter produziert "fehlerhaften" Strom.
  • Netzsicherungen zwischen Wechselrichter und Netz ausgelöst?
    Auch hier gilt: Einmal ist keinmal, aber bei mehrmaligen Auslösen hintereinander ist etwas faul mit der Installation oder dem Wechselrichter. Auch hier wieder unter der Voraussetzung, dass die Sicherungen nicht zu schwach gewählt wurden.
  • Fehler modulseitig?
    Der Wechselrichter hat evtl. einen generatorseitigen Fehler festgestellt und deshalb die Einspeisung unterbrochen.
    Auf Fehlermeldung des Wechselrichters achten. Einzelne Strings vom Wechselrichter trennen und testen, ob die Anlage dann läuft. Auf diese Art und Weise versuchen, den Fehlerherd ausfindig zu machen.
  • Fehler auf der Netzseite?
    Auch hier wieder die Fehlermeldungen des Wechselrichters beachten. Die Ursachen für diese externen Fehler können sehr unterschiedlich sein. (siehe Kapitel "Probleme Photovoltaik Anlagenstörung")
    Sollte der Fehler nur kurz anstehen, speist der Wechselrichter anschließend wieder normal ein. Wenn der Fehler häufig auftritt, sollte der Solarteur und/oder der zuständige Netzbetreiber kontaktiert werden.

Achtung!
Einige aufgeführte Arbeiten auf dieser Seite dürfen nur duch eine geschulte Elektrofachkraft ausgeführt werden. Vermeiden Sie jeglichen Kontakt mit unter Spannung stehenden Komponenten und setzen Sie sich bei Bedarf mit Ihrem Installationsbetrieb in Verbindung!

Fehler-Kategorie 2: Weniger Einspeisung

Diese Kategorie ist mit Vorsicht zu geniessen. Wenn Sie Vergleiche mit anderen Anlagen anstellen, müssen Sie darauf achten, dass möglichst gleiche Bedingungen herrschen. Achten Sie auf Ausrichtung, Dachneigung, Verschattungen, Berge die im Weg sind, Modultechnologie etc. Die Anlagen brauchen nur im geringen Abstand zueinander stehen, können aber dennoch aufgrund der nicht vergleichbaren Bedingungen sehr unterschiedliche Ergebnisse liefern.

Vergleichen Sie mit mehreren Anlagen und nicht unbedingt mit einer Top-Anlage, die gegenüber anderen weit bessere Erträge bringt. Anders sieht es aus, wenn der vom Solarteur zugesagte oder errechnete Ertrag nicht erreicht wird. Aber auch hier heißt es erstmal abwarten und beobachten. Es gibt Schlechtwetterperioden (auch schlechte Jahre!), an denen die Werte nicht erreicht werden. Dann sollten aber auch Vergleichsanlagen merklich geringere Erträge einfahren.

Aufpassen müssen Anlagenbesitzer mit amorphen Modulen (Dünnschichtmodule). Bei diesen Modulen ist je nach Technik eine mehr oder weniger große Anfangsdegradation normal! Also nicht enttäuscht sein, wenn die Anlage nach einiger Zeit weniger bringt!

Gehen wir also davon aus, dass Sie sich sicher sind, dass die Anlage nicht so läuft wie sie sollte.

Möglichkeit 1:
Die Anlage bringt weniger Ertrag pro installiertem kWp als vergleichbare Anlagen in der Umgebung

Prüfen Sie in diesem Fall:

  • Konfiguration Wechselrichter - Module
    Dieser Punkt sollte als allererstes überprüft werden. Hier nicht unbedingt zuerst den Solarteur, sondern falls möglich einen unabhängigen Dritten oder ein PV-Forum befragen, wer gibt schon gerne eine Fehlplanung zu?
    Alternativ hier auf www.photovoltaik-web.de die Ausführungen zur Auslegung eines Wechselrichters lesen und selber kontrollieren.
  • Liegen die Tagesspitzenwerte der Leistung nicht gelegentlich über der Nennleistung der Anlage? (Sollten an sehr guten Tagen ab und zu ca. 20-30% darüber liegen, dann läuft die Anlage korrekt)
  • Verschattungen blieben unberücksichtigt!
    Häufig anzutreffender Fehler bei der Planung einer Anlage. Schattenspender wurden unterschätzt und nicht in die Planung einbezogen.
    Schattenspender entfernen falls möglich. Falls nicht möglich, Stringaufteilung anpassen, evtl. normalen Wechselrichter gegen Multistring-Wechselrichter austauschen.
  • Module mit unterschiedlichen Bedingungen in einem String.
    Kommt auch vor, dann spricht man von Mismatchverlusten. Prüfen Sie, dass für Module in einem String und an einem mpp-Tracker immer die gleichen Bedingungen vorliegen:
    - gleiche Dachneigung
    - gleiche Ausrichtung
    - gleiches Fabrikat
    - keine zu hohen Leistungsstreuungen (Abhelfen kann sortieren nach Strom!)
    Falls einer der Punkte nicht zutrifft, entweder neue Stringaufteilung oder Verwendung mehrerer Wechselrichter oder Multistring-Wechselrichter vorsehen.
  • Kabelquerschnitte AC- und DC-seitig
    Zu geringe Kabelquerschnitte können zu hohen Verlusten führen. Nachrechnen!
  • Einzelne Strings sind nicht korrekt verdrahtet. Module fehlen im String, da Steckkontakte vergessen wurden oder locker sind. Module verpolt. Durchmessen der Strings, überprüfen aller Stecker und Verbindungen.
  • Module bringen nicht die zugesagte Leistung.
    Hier kann nur der Solarteur helfen und mit einem Peakleistungsmeßgerät nachmessen. Genaue Messungen können nur in einem Labor durchgeführt werden und sind mit entsprechenden Kosten verbunden.
  • Standort Wechselrichter
    Kühler, staubfreier Aufstellungsort? Wärmeabfuhr gewährleistet? Kühlrippen und/oder Ventilatoraustrittsöffnungen sauber und frei? Genügend Abstand der Wechselrichter zueinander, zu anderen Gegenständen und zur Raumdecke?
  • Hat der Wechselrichter Probleme beim Einspeisen?
    Schaltet der Wechselrichter öfters unbemerkt ab? Werden Fehlermeldungen nicht abgelesen? In diesem Zusammenhang nochmals der Hinweis auf die positiven Auswirkungen der Anschaffung eines Datenloggers! Ansonsten regelmäßige Kontrolle des Wechselrichters auf Fehlermeldungen. Lesen Sie die Ausführungen im Kapitel "Probleme - Photovoltaik - Anlagenstörung".

Achtung!
Einige aufgeführte Arbeiten auf dieser Seite dürfen nur duch eine geschulte Elektrofachkraft ausgeführt werden. Vermeiden Sie jeglichen Kontakt mit unter Spannung stehenden Komponenten und setzen Sie sich bei Bedarf mit Ihrem Installationsbetrieb in Verbindung!

Fehler-Kategorie 3: Einspeiseleistung lässt nach

Auch hier gilt wieder: Vorsicht walten lassen. Vergleichen Sie zuerst sorgfältig mit anderen Anlagen in der Umgebung, die die gleichen Bedingungen aufweisen. Jahreserträge können wetterbedingt erheblich voneinanderander abweichen. Sollte der Minderertrag aber offensichtlich sein, prüfen Sie folgende Punkte:

  • Fallen die Stromspitzen bei maximaler Einstrahlung geringer aus als früher? Sinkt die maximale Einspeiseleistung bei maximaler Einstrahlung im Vergleich zu früher? (Denselben Zeitraum wie in Vorjahren und möglichst wolkenlose Tage vergleichen!)
    Auch hier wieder: Liegen die Tagesspitzenwerte der Leistung nicht gelegentlich über der Nennleistung der Anlage? (Sollten an sehr guten Tagen ab und zu ca. 20-30% darüber liegen, dann läuft die Anlage korrekt) Dann stimmt tatsächlich etwas nicht.
  • Sind die Module verunreinigt?
    Vor allem bei landwirtschaftlichen Betrieben oder Anlagen mit naheliegender Industrie kann die Verschmutzung schnell eintreten, vor allem bei geringen Dachneigungen.
  • Haben sich Schatten gebildet, die bei Aufbau der Anlage noch nicht vorhanden waren?
    Bäume, Hecken und Sträucher wachsen oftmals schneller, als einem Photovoltaik-Anlagenbetreiber lieb ist.
    Bei Freilandanlagen: Wird die Wiese regelmäßig gemäht oder wachsen die Gräser bereits in die Module hinein?
    Wurde in unmittelbarer Nähe ein Neubau erstellt, ein Mast hochgezogen oder versperrt sonst etwas den Strahl der Sonne?
  • Haben sich Hotspots durch nah an den Modulen befindlichen Gegenständen gebildet, die einen dauerhaften, scharfen Schatten auf einen Teil eines Moduls werfen?
  • Module beschädigt?
    Machen Sie eine Sichtkontrolle der Module, ist das Glas gebrochen, haben sich Modulanschlußdosen gelöst etc.
  • Sind die Kabel in Ordnung?
    Alle Kabel auf Beschädigungen überprüfen, war ein Marder aktiv? Hat es Kabel wegen Schneelawinen oder einem Sturm abgerissen?
    Sind Verbindungsklemmen locker oder korrodiert?
  • Ist der Wechselrichter in Ordnung?
    Kühlrippen und/oder Ventilatoraustrittsöffnungen sauber und frei? Ist die Wärmeabfuhr gewährleistet? Ist der Wechselrichter zugestellt oder abgedeckt?
  • Hat der Wechselrichter Probleme beim Einspeisen?
    Schaltet der Wechselrichter öfters unbemerkt ab? Werden Fehlermeldungen nicht abgelesen? In diesem Zusammenhang nochmals der Hinweis auf die positiven Auswirkungen der Anschaffung eines Datenloggers! Ansonsten regelmäßige Kontrolle des Wechselrichters auf Fehlermeldungen.

Wenn die Sichtkontrolle nicht erfolgreich war hilft nur noch das Durchmessen der Anlage, das ist nur mit erheblichem Aufwand möglich:

  • Alle Strings durchmessen und mit dem Inbetriebnahmeprotokoll vergleichen. (Keines vorhanden, Pech gehabt, sollte unbedingt vorliegen!)
    Zu messende Werte sind Kurzschlussstrom ISC, Leerlaufspannung UOC und Strom IMPP. Falls verfügbar, Peakleistung mit geeigneten Meßgerät ermitteln und ebenfalls mit Inbetriebnahmeprotokoll vergleichen. Darauf achten, dass Messungen unter gleichbleibenden Bedingungen erfolgen. Bei wechselhaftem Wetter sind die Ergebnisse nicht vergleichbar. Geeignete Meßgeräte findet man zum Beispiel bei Firmen wie pv-engineering.de
  • Auf diese Weise versuchen String mit defektem Modul/defekten Modulen ausfindig zu machen.
  • Modul demontieren und einzeln durchmessen und prüfen:
    - Bypassdioden funktionstüchtig?
    - Moduldose intakt?
    - Wasser in Moduldose? (Modul verkehrt herum montiert?)
  • Degradation (Alterung und damit Leistungsminderung) der Module?
    Die ermittelten String- und Modulwerte mit den Kenndaten im Moduldatenblatt vergleichen. Sind die angegebenen Leistungstoleranzen und/oder die Leistungsgarantie über- bzw. unterschritten?

Wenn Sie auf diese Weise den Fehler noch nicht finden können habe ich hier noch einmal eine Übersicht der möglichen technischen Defekte zusammengestellt sowie Hinweise zur 50,2 Hertz Problematik.

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Dieser Artikel wurde erstellt von: Christian Märtel, Redakteur www.Photovoltaik-Web.de