Im Laufe meiner 14 Jahre in der Solarbranche habe ich diesen Satz einige Male gehört. Grund genug, einmal mögliche Fehler im Einsatz von Solarmodulen niederzuschreiben. Wenn ein Solarmodul nicht mehr lädt, ist es nicht immer gleich defekt. Mögliche Ursachen, warum kein Strom mehr fließt, sind hier zusammengefasst. Dabei geht es insbesondere um den Einsatz von starren oder faltbaren Solarmodulen in Verbindung mit einem Laderegler oder einer Powerstation.
Grundsätzliche Fehler
Das Internet ist leider voll von unseriösen Angeboten. Auf der Suche nach vermeintlichen Schnäppchen, kauft man Produkte, die nur unzureichend funktionieren oder die versprochene Leistung bringen.
Genaues Hinschauen hilft auch z.B. bei Ebay-Angeboten, wo z.B. ein Solarmodul mit 30W angeboten wird, jedoch in den technischen Details ein Nennstrom von 2,1A bei 12V angegeben ist. Das sind 2,1A x 12V = 25,2W.
Dann lohnt sich noch ein Blick auf die Modulmaße. Das Modul hat eine Größe von 42 x 19 cm (übliche 30W-Module sind deutlich größer). Damit müsste das Modul einen extrem hohen Wirkungsgrad von um 30% haben. Angegeben ist jedoch ein Wirkungsgrad von „bis zu 19%“. Das Modul wird also keine 20W bringen.
Achte beim beim Kauf auch darauf, dass Du das Produkt im Zweifel innerhalb Deutschlands zurücksenden kannst. Dies ist bei ausländischen Anbietern häufig nicht der Fall. So hast Du die Möglichkeit, das Produkt einmal zu testen und ggf. zurück zu senden.
Ich teste jedes neue Solarmodul, bevor ich es in das Sortiment von WattGeizer aufnehme. So ist gewährleistet, dass ein Solarmodul auch die Leistung bringt, die drauf steht. Ach, und dann gibt es noch menschliche Fehler, die man beim Einsatz des Solarpanels machen kann. Hier hat es jemand falsch herum aufgestellt (zur Ehrenrettung muss man sagen, dass es sich um ein bifazionales Modul handelt, das auch auf der Rückseite Sonnenenergie einsammelt). 🙂
Umweltfaktoren
Die Leistung von Solarmodulen bemisst sich nach den Standard-Testbedingungen (STC). Diese sehen vor, dass ein Solarmodul bei einer Sonneneinstrahlung von 1000W/qm, einer Modultemperatur von 25°C und einer Luftmasse AM von 1,5 diese Leistung erreicht. Die idealen Bedingungen findet man also an einem kühlen Sommertag mit freiem Himmel vor. Sonne ist nicht gleich Sonne – häufig hat man einen leichten Schleier am Himmel. Damit hat man immer noch Sonnenschein, aber eine geringere Sonneneinstrahlung. So bringt ein 100W-Modul in diesem Falle nur knapp über 80W Leistung.
Bei einem intensivem Himmelsblau ist hingegen eine Einstrahlung von über 1000W/qm möglich.
Ein weiterer – häufig unterschätzter Aspekt – ist die Umgebungstemperatur. Ein kristallines Solarmodul kann sich im Sommer auf 60-70°C erhitzen. Der Temperaturkoeffizient liegt bei kristallinen Solarmodulen bei circa -0,4 Prozent pro einem Grad Celsius. D.h. ein 100W-Solarmodul, das sich auf 60 Grad erhitzt, bringt nur noch 100W – (60°-25°) x 0,4 = 86W. Rechnen wir den Wolkenschleier von oben noch hinzu, haben wir einen Ertrag von 66W.
Modulposition
Mit der falschen Positionierung des Solarmoduls kann man viel Leistung verlieren. Da ich diesen Text für diejenigen schreibe, die das Modul eher mobil einsetzen, gibt es hier einen einfachen Rat: Richte das Modul so aus, dass es am wenigsten Schatten wirft. Schlaumeier legen es jetzt flach auf den Boden. 🙂 Hier haben Sie aber nur um die Mittagszeit den besten Ertrag. Idealerweise stellst Du das Modul in einem Winkel von ca. 30-35° zur Sonne auf. Bei den faltbaren Modulen gibt es integrierte Stützen, die dies erleichtern.
Aufladen hinter einer Fensterscheibe
Ich muss gerade an eine Kundin denken, die Ihre Solar-Falttasche aufs Bett gestellt hat und sich wunderte, warum kein Strom herauskam. Sie schickte mir Fotos auf denen zu sehen war, dass hinter einer mit Blumentöpfen vollgestellten Fensterscheibe geladen werden sollte. Es kam kaum Sonnenstrahlung beim Modul an.
Wenn Du tatsächlich hinter einer Fensterscheibe aufladen möchtest, rechne damit, dass Dir mindestens 20-30% an Leistung verloren gehen. Für eine andere Kundin habe ich einmal hinter einer zweifach verglasten Fensterscheibe und direkt in der Sonne gemessen. Hinter der Scheibe konnte ich eine Sonneneinstrahlung von 179W/qm messen. In der direkten Sonne hingegen 638W/qm. Dementsprechend niedrig ist die Leistung hinter der Scheibe ausgefallen:
Es empfiehlt sich also immer, das Solarmodul in die direkte Sonne zu stellen.
Lade-Begrenzung in Powerstation
Wird das Solarmodul in Zusammenhang mit einer Powerstation genutzt, kann auch hier ein möglicher Fehler liegen. Einige Powerstationen bieten die Möglichkeit den Ladestrom per App zu regeln. Dies wird ermöglicht, um den Akku bei der Aufladung zu schonen (langsame Ladung und niedrigere Zelltemperatur schonen den Akku).
Hier kann es dann vorkommen, dass z.B. eine Ladeleistung von 100W eingestellt ist und ein 200W-Solarmodul an der Powerstation hängt. Die Leistung wird dann bei 100W gedrosselt. Auch hier gibt es einen Fall aus der Praxis. Eine Kundin reklamierte die Leistung Ihres 180W-Moduls (max 108W). Es wurde das Modul und ein Adapter getauscht. Am Ende hat sich herausgestellt, dass sie die Ladeleistung an der EcoFlow River Pro auf 110W begrenzt hatte.
Irritierende Anzeige von Ladereglern
Solar-Laderegler, die sich per Bluetooth auslesen lassen, sind eine prima Sache. Blöd nur, wenn es hierbei irritierende Angaben gibt, wie z.B. beim Victron Smart Solar-Laderegler: Hier zeigt der Regler im Bereich „Solar“ nicht die tatsächliche Solarleistung des Moduls, die zur Verfügung steht, sondern die Leistung, die das Modul an die Batterie abgibt.
Auch hier wurde mir schon mal ein Solarmodul zurückgeschickt, weil die Angaben falsch interpretiert wurden.
Verkabelung
Bei der Verkabelung ist auf ausreichend große Querschnitte zu achten. Für die Berechnung des Kabelquerschnittes gibt es im Internet gute Angebote. Wenn man einen zu geringen Kabelquerschnitt wählt, sind Verluste im einstelligen Prozentbereich zu befürchten. Schlimmer sind schlecht gecrimpte Kontakte. Ich hatte mal eine Modulreihe von Wattstunde, bei denen die Anderson-Stecker miserabel gecrimpt waren.
In solchen Fällen gibt es beim Kunden Wackelkontakte oder die Module liefern überhaupt keinen Strom mehr. Wenn also kein Strom mehr an der Powerstation oder Batterie ankommt, ziehe einfach mal an den Kontakten. Vielleicht kommt Dir ein Kabel entgegen.
Defektes Solarmodul
In seltenen Fällen kann es natürlich auch vorkommen, dass das Solarmodul kaputt ist. Das ist bei starren Rahmenmodulen so gut wie nie der Fall. Bei mobilen Modulen, die häufig auf- und abgebaut werden und nicht so gute Wettereigenschaften wie ein Rahmenmodul besitzen, sind Defekte häufiger.
Wenn alle oben genannten Faktoren ausgeschlossen werden können, sollte das Solarmodul durchgemessen werden. Hierfür nimmt man sich ein Multimeter und misst – bei perfekten Bedingungen – an den Steckern die Leerlaufspannung. Auf dem Multimeter wird hierfür die Gleichspannung V⎓ im Messbereich 200 gewählt. Dann wird das rote Kabel an + und das schwarze an – gehalten. Du kannst dann die Leerlaufspannung des Solarmoduls mit der Spannung in den Technischen Daten vergleichen.
Um den Kurzschlussstrom zu messen, wird es ein bisschen komplizierter: Hier musst Du + und – des Solarmoduls miteinander verbinden. Keine Sorge, beim Kurzschließen kann nichts passieren (das machen die Solar-Laderegler auch regelmäßig, wenn nicht mehr geladen werden soll). Dann wird mit einem Zangenmultimeter der fließende Strom ermittelt. Hier teste ich bspw. ein defektes 160W EcoFlow-Modul:
Die ermittelten Werte für Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom sollten den Angaben des Herstellers entsprechen. Bestenfalls misst Du auch gleichzeitig die Sonneneinstrahlung, denn wie im o.g. Fall ist zwar Sonne da, aber dennoch entspricht die Einstrahlung mit 749W/qm also nur 3/4 der offiziellen Testbedingungen.
Es gibt also viele andere Umstände, warum ein Solarmodul nicht mehr lädt oder nicht mehr die ursprüngliche Leistung bringt. Ich hoffe, ich habe Dir ein, zwei hilfreiche Tipps geben können und freue mich sehr über Deinen Kommentar!