Woran erkennt man eine defekte Bypassdiode?

Wozu sie da sind

Ein Modul enthält üblicherweise drei Bypassdioden, die je ein Drittel der Zellen überbrücken. Liefert ein Zelldrittel wegen Verschattung oder Defekt zu wenig Strom, leitet die Diode den Strom daran vorbei. Ohne sie würde dieses Drittel den ganzen Strang begrenzen und sich zusätzlich stark erwärmen. Die Diode ist damit sowohl Ertrags- als auch Brandschutz.

Die beiden Fehlerbilder

Eine Diode kann leitend oder sperrend ausfallen. Bleibt sie dauerhaft leitend, überbrückt sie ihr Zelldrittel ständig, und das Modul liefert nur noch zwei Drittel seiner Leistung, auch bei voller Sonne. Fällt sie sperrend aus, fehlt der Schutz, und bei Verschattung entsteht ein Hotspot. Der erste Fall kostet Ertrag, der zweite ist gefährlich.

Woran man es merkt

Am Strangertrag: Ein Strang liegt dauerhaft hinter dem baugleichen Nachbarstrang, ohne dass Verschattung vorliegt. Bei 12 Modulen im Strang und einem Modul mit einem Drittel Verlust sind das rund 3 Prozent des Strangertrags, was im Wetterrauschen untergeht. Bei mehreren betroffenen Modulen wird es deutlich. Zuverlässig findet man es mit einer Kennlinienmessung oder einer Thermografie, bei der die Anschlussdose erwärmt erscheint.

Was die Ursachen sind

Überlastung durch häufige Teilverschattung, Blitz- und Überspannungsereignisse, Feuchtigkeitseintritt in die Anschlussdose und Materialfehler. Module, die jahrelang mit wandernder Verschattung betrieben wurden, weisen häufiger Diodendefekte auf, weil die Dioden dann dauerhaft arbeiten und sich erwärmen.

Was zu tun ist

Bei einzelnen Modulen den Austausch prüfen. Manche Anschlussdosen lassen sich öffnen und die Dioden ersetzen, das ist jedoch eine Arbeit für Fachbetriebe und wird von Herstellern regelmäßig nicht unterstützt; ein Eingriff kann die Garantie kosten. Innerhalb der Produktgarantie ist ein Diodendefekt ein Materialfehler und begründet den Ersatz.

Verschattung vermeiden oder mit Optimierern entkoppeln, damit die Dioden nicht zum Dauerbetrieb gezwungen werden. Überspannungsschutz vorsehen. Und bei einer Anlagenprüfung die Thermografie der Anschlussdosen mitbeauftragen; sie kostet im Rahmen einer ohnehin stattfindenden Prüfung fast nichts zusätzlich.

Zur Einordnung: Ein Modultausch kostet mit Gerüst 200 bis 400 Euro. Ein Modul mit dauerhaft leitender Diode kostet bei 430 Watt Nennleistung über 20 Jahre rund 2.700 Kilowattstunden.

Lassen Sie deshalb bei jedem ungeklärten Strangverlust die Dioden mitprüfen. Sie sind die Ursache, an die zuletzt gedacht wird, und die am einfachsten zu beheben ist.

Ein Hinweis zur Abgrenzung: Ein dauerhafter Verlust von genau einem Drittel eines Moduls spricht für eine leitende Diode, ein Verlust von zwei Dritteln für zwei. Verschattung erzeugt dagegen wechselnde Verluste über den Tag.

Dieses Muster lässt sich im Portal ablesen, wenn Strangwerte einzeln aufgezeichnet werden. Wer es erkennt, spart dem Techniker die halbe Suchzeit. Ein Punkt zur Garantie: Ein Diodendefekt ist ein Materialfehler und fällt unter die Produktgarantie, nicht unter die Leistungsgarantie. Der Unterschied entscheidet über den Nachweisweg.