Die Dosen auf der Rückseite der Module werden oft unterschätzt. Denn sie sind sensibel, und nicht immer weiß der Installateur, ob sie intakt sind. Die Schäden durch Überspannungen steigen.
Die Blitzdichte in Deutschland wächst, die Unwetter nehmen zu und werden immer heftiger. Eine Folge: Die Zahl der Überspannungsschäden in deutschen Haushalten steigen. Dabei kommt der Blitz nicht nur übers Dach, er kann auch über den Keller ins Hausnetz durchschlagen. Für die Photovoltaik bedeutet dies: Der korrekte Schutz gegen Blitze und Überspannungen (äußerer und innerer Blitzschutz) gewinnt an Bedeutung.
Besonders häufig betroffen sind die Wechselrichter und die Anschlussdosen der Solarmodule. In den Anschlussdosen sind es vor allem die Bypassdioden, die unter Überspannung versagen. „Wenn die Dioden beschädigt sind, werden sie entweder leitend, oder sie sperren dauerhaft“, erläutert Jan Zornikau, Technikchef der Berliner Envaris GmbH. Envaris ist ein Dienstleister, der sich auf den Austausch und die Reparatur defekter Photovoltaikkomponenten spezialisiert hat. „Dauerhaft leitende Dioden leiten den Strom aus den Modulen um, sie sperren die Module im DC-String. Das erkennt man gut, indem man die Kennlinien misst. Dauerhaft gesperrte Diode schalten das Modul bei Verschattung nicht mehr ab. Das kann man nur herausfinden, indem man die einzelnen Module genau ausmisst und dabei einzelne Zellen abdeckt.“ Soll heißen: Mit einer gängigen Kennlinienmessung findet man also nur die Hälfte der beschädigten Dioden. Zornikau fährt fort: „Dafür reichen die üblichen Messgeräte und Einstrahlwerte um 300 Watt je Quadratmeter.“
Alle Hände voll zu tun
Der Experte ist seit 2007 in der Photovoltaik tätig. Nach dem Studium der Umwelttechnik schrieb er seine Abschlussarbeit über Lichtbögen in der Photovoltaik, im Auftrag des TÜV Rheinland. Anschließend war er bei Sharp tätig. Seit November 2012 arbeitet er für Envaris.
Und es gibt alle Hände voll zu tun. So rückten die Spezialisten von Envaris kürzlich zu einer Anlage im sächsischen Radeburg aus, die sieben Kilowatt leistet. „Dort hat der Blitz eingeschlagen. Der Schornstein wurde zertrümmert, Teile stürzten auf die Module, die zu Bruch gingen“, beschreibt Zornikau die Situation, die seine Leute vorfanden. „Durch die hohen Stromstärken der Überspannung wurden die beiden Wechselrichter beschädigt. Wir haben die Leerlaufspannungen in den Strings durchgemessen. Dabei stellte sich heraus, dass kein String die volle Spannung brachte. Offensichtlich waren auch die Bypassdioden in den Anschlussboxen beschädigt und sperrten einzelne Module.“
Envaris entschied sich – mit dem Segen der Versicherung – alle Bypassdioden in Radeburg auszutauschen, von der kompletten Anlage. „Auf diese Weise werden auch eventuell gesperrte Dioden getauscht.“ Die Module stammen von Sunowe, ihre Dosen sind sehr einfach aufgebaut und gut zugänglich. Die Deckel lassen sich öffnen, die Dioden sind in die Anschlüsse gesteckt und verlötet, diese Dosen sind nicht ausgegossen. Das machte die Sache relativ einfach. „Oft sind nach Blitzeinschlägen nur die Dioden defekt und können ausgetauscht werden“, meint Stefan Wippich, Vertriebsleiter der Envaris GmbH. „Manchmal sind aber die Dioden oder Schneidklemmen beziehungsweise die Lötaufnahmen in den Anschlussdosen verschmort. Dann wird es aufwändiger, die Module zu reparieren.“
Vor allem bei alten und nicht mehr verfügbaren Modulen prüft Envaris genau, ob sich Module reparieren lassen. „Oft lassen sich solche Module meist nur mit vergleichsweise hohem Aufwand instand setzen“, urteil Wippich. (Heiko Schwarzburger)
Den vollständigen Report lesen Sie im Novemberheft der Fachzeitschrift photovoltaik, das am 7. November 2013 erscheint.
