Nach einem Überspannungsschaden an einer Photovoltaikanlage sind Bypassdioden meistens kurzgeschlossen. Bei den Fällen, die ich bisher untersucht habe, waren bei schweren Blitzereignissen die meisten Bypassdioden in den Modulsträngen kurzgeschlossen.
Hin und wieder hat man auch mal eine offene Bypassdiodenstrecke gefunden, also den Zustand, als wäre keine Bypassdiode eingebaut. Das kam in der Vergangenheit allerdings nur äußerst selten mal vor.
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Offenbar ein neuer Serienfehler
Im letzten Jahr häuften sich allerdings die Fälle, bei denen an Photovoltaikmodulen immer mal eine Bypassdiodenstrecke offen war. Wir haben an sechs nagelneuen Anlagen immerhin zehn offene Bypassdiodenstrecken gefunden.
Bei einer Anlage waren es sogar gleich drei offene Diodenstrecken. Da wir bei unseren Inbetriebnahmeprüfungen immer alle Dunkelkennlinien messen und routinemäßig die Bypassdiodenstrecken überprüfen, ist uns der Fehler aufgefallen.
Offene Substrings bei nagelneuen Modulen
Als ich das Thema in unserem Sachverständigen-Arbeitskreis angesprochen habe, kam direkt eine Rückmeldung von zwei Kollegen, die das Problem ebenfalls bereits beobachtet hatten. Es wurde von offenen Bypassdiodenstrecken oder von offenen Substrings bei nagelneuen Solarmodulen berichtet.
Bei näherer Untersuchung einiger Fälle stellte sich heraus: Offenbar gibt es Hersteller, die den Lötprozess der Bypassdioden bei modernen Modulen mit Halbzellen noch nicht vollständig automatisiert hatten. Oder sie hatten den Lötprozess nicht ausreichend im Griff, um eine sichere Verbindung zu den Bypassdioden zu gewährleisten.
Ganz offenbar wurde bei der Endkontrolle der fertigen Solarmodule die Funktion der Bypassdioden nicht überprüft. Beim normalen Flashtests wird nur die Leistung der Module bestimmt. Bei diesen Tests sind die Bypassdioden nicht in Aktion. Eine offene Bypassdiodenstrecke fällt also beim Flashtest nicht auf.
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Gefahr von Überhitzung und Bränden
Wie bei den Flashtests werden auch im Betrieb offene Bypassdiodenstrecken zunächst nicht bemerkt. Die wichtigste Funktion der Bypassdioden ist der Schutz der Solarzellen vor Überhitzung. Diese Überhitzung findet insbesondere dann statt, wenn die Solarzellen verschattet oder verschmutzt sind.
Wird nun ein Solarmodul mit einer offenen Bypassdiodenstrecke ausgerechnet dort in einer Anlage eingebaut, wo es regelmäßig zu Teilverschattungen kommt oder verschmutzt solch ein Modul, kann sich die Zelle extrem erhitzen und die Rückseitenfolie entzünden. (M. Diehl, gekürzt HS)
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