PV-Module Test: Leitfaden zu Testkriterien für deutsche Solarsysteme
Bis 2025 wird der deutsche Photovoltaikmarkt einen tiefgreifenden Wandel durchlaufen. Die Bundesregierung hat einen Sonderfonds für Infrastruktur und Klimaneutralität in Höhe von 500 Milliarden Euro eingerichtet, davon 100 Milliarden Euro speziell für den „Klima-Transformationsfonds“. Gleichzeitig wächst die installierte Photovoltaikleistung in Deutschland weiter und wird bis Mitte 2025 107 GW übersteigen. Vor diesem Hintergrund ist die Auswahl hochwertiger Photovoltaiksysteme entscheidend. Das System muss nicht nur mit netzgekoppelten Wechselrichtern kompatibel sein, sondern benötigt auch strengen PV-Module Test, um eine langfristige Leistungsfähigkeit zu gewährleisten. Dieser Artikel kombiniert die neuesten Markttrends, um den Kernnutzen vom PV-Module Test eingehend zu analysieren und Hilfestellung bei der Auswahl der am besten geeigneten Photovoltaikmodule für verschiedene Anwendungsszenarien zu geben.
Was ist ein PV-Module Test?
PV-Module Test ist ein System zur Überprüfung der Leistungsfähigkeit und Sicherheit von Solarmodulen, das den gesamten Prozess von der Produktion bis zur Anwendung abdeckt. Auf dem deutschen Markt werden diese Tests hauptsächlich von internationalen Zertifizierungsstellen wie dem TÜV durchgeführt, und die Ergebnisse fließen direkt in die Typzertifizierung des Moduls ein. Solarmodule Tests orientieren sich strikt an internationalen Normen wie IEC 61215 (Leistung von kristallinem Silizium) und IEC 61730 (Sicherheit) und umfassen im Wesentlichen zwei Dimensionen:
Leistungskonformität: Überprüfung der Leistungsstabilität des Moduls unter verschiedenen Umgebungsbedingungen durch Belastungstests wie Temperaturwechsel, Feuchtwärme und mechanische Beanspruchung;
Sicherheit und Langlebigkeit: Bewertung wichtiger Sicherheitsindikatoren wie Isolationsleistung, strukturelle Sicherheit und mechanische Festigkeit.
Für Anwender ist die Wahl von Modulen, die anerkannte Prüfungen bestanden haben, nicht nur einfacher, Qualitätszertifizierungen und Finanzierungshilfen zu erhalten, sondern trägt auch zur langfristigen Effizienz und Betriebssicherheit des Systems bei.
Wichtigste Prüfkriterien für Photovoltaik-Module Test
Prüfung der elektrischen Leistung
Die elektrische Leistung ist der wichtigste Indikator für den Test von PV-Module und bestimmt direkt die Stromerzeugungskapazität des Systems. Die Prüfung muss unter Standardbedingungen (z. B. Bestrahlungsstärke 1000 W/m², Temperatur 25 °C) durchgeführt werden. Dabei werden primär die folgenden Parameter geprüft:
Prüfgegenstand | Kernstandard | Bedeutung für Anwender |
Spitzenleistung | Gemessen unter STC-Bedingungen. Die Abweichung der Nennleistung liegt typischerweise innerhalb von ±3 % | Dies vermeidet falsche Leistungsangaben und stellt sicher, dass die tatsächliche Stromerzeugung den Erwartungen entspricht. |
Wirkungsgrad | Erreicht in der Regel 20-23 % oder höher | Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet eine höhere Stromerzeugung pro Flächeneinheit. |
Temperaturkoeffizient | Ungefähr -0,30 % bis -0,40 %/°C | Niedrigere Werte führen zu geringeren Leistungseinbußen in den heißen Jahreszeiten und einer stabileren Stromerzeugung im Sommer. |
Besonders wichtig ist, dass Module gemäß den neuen deutschen Vorschriften ab 2025 mit intelligenten Messsystemen kompatibel sein müssen. Der elektrische Leistungstest muss auch die Überprüfung der dynamischen Leistungsregelung umfassen, um sicherzustellen, dass die Module auf Änderungen der Netzlast reagieren können und Netzanschlussbeschränkungen aufgrund von Überproduktion vermieden werden.
Prüfung der Umweltverträglichkeit
Deutschland hat raue klimatische Bedingungen, die eine hohe Umweltverträglichkeit von PV-Modulen erfordern. Der Solarmodul-Test simuliert extreme Umgebungsbedingungen, um die Langzeitstabilität der Module zu überprüfen. Er umfasst im Wesentlichen:
Temperaturwechseltest: Gemäß der Norm IEC 61215 wird die Materialzuverlässigkeit des Moduls unter thermischer Belastung durch abwechselnde Hoch- und Tieftemperaturzyklen überprüft.
Feuchtwärmetest: Bis zu 1000 Stunden Dauertest bei 85 °C und 85 % relativer Luftfeuchtigkeit werden durchgeführt, um die Leistungseinbußen und die Isolationsstabilität der Module unter hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit zu bewerten.
UV-Alterungstest: Die Witterungsbeständigkeit der Verkapselungsmaterialien wird mittels UV-Bestrahlung geprüft, um eine beschleunigte Alterung zu verhindern.
Module, die diesen Test für Solarmodule bestehen, weisen eine höhere Zuverlässigkeit auf und gewährleisten eine stabile Leistung im Langzeitbetrieb.
Mechanische Belastungsprüfung
Module müssen die in IEC 61215 spezifizierten mechanischen Belastungsprüfungen bestehen, um ihre strukturelle Integrität unter Wind- und Schneelasten nachzuweisen. Dazu gehören:
Wind-/Schneedruckwechseltest (±2400 Pa)
In Gebieten mit starkem Schneefall ist ein Test mit einem höheren Druck von 5400 Pa erforderlich.
Hagelschlagfestigkeitstest: Beständigkeit gegen Hagelkörner mit einem Durchmesser von 25 mm oder mehr
Dynamische Ermüdungsprüfung: Nachweis der Fähigkeit des Moduls, wiederholten äußeren Kräften über einen längeren Zeitraum standzuhalten.
Diese Tests gewährleisten die strukturelle Sicherheit und die Stromerzeugungsleistung der Module unter verschiedenen Witterungsbedingungen.
Anwendungsszenario-Analyse: Geeignete Modultypen für verschiedene PV-Anlagen
Der deutsche Photovoltaikmarkt zeigt 2025 einen Trend zur „Szenario-Segmentierung“ mit deutlichen Unterschieden im Modulbedarf für Balkon-Photovoltaikanlagen, Dachsysteme und gewerbliche Kraftwerke. Basierend auf den Eigenschaften montierbarer Solarmodule ergeben sich folgende gezielte Empfehlungen:
Balkonkraftwerk - Geringe Leistung mit hoher Effizienz
Für das in Deutschland immer beliebter werdende Balkonkraftwerk ist die zentrale Anforderung an Photovoltaikmodule eine hohe Leistung und zuverlässige Witterungsbeständigkeit bei geringem Volumen und Gewicht.
Das EcoFlow 450 W Starr Solarpanel (2 Stück) nutzt hocheffiziente monokristalline Technologie und liefert eine Leistung von 450 W pro Modul mit einem Wirkungsgrad von ca. 23 %. Es kann Mikro-Wechselrichter oder tragbare Energiespeicher schnell aufladen. Das Modul verfügt über einen Universalstecker, der den Parallelanschluss an 48-V-Systeme ermöglicht und mit den meisten Balkonkraftwerken kompatibel ist, was die Installation vereinfacht. Darüber hinaus zeichnet es sich durch Schutzart IP68 und hervorragende mechanische Festigkeit aus: Es hält Windgeschwindigkeiten von ca. 209 km/h und einem Schneedruck von 5400 Pa stand und bewältigt problemlos die in Deutschland üblichen Wetterbedingungen wie Wind, Regen, Hagel und Schneefall. Es ist die ideale Wahl für Haushalte, die mit Balkonkraftwerken ihre Stromversorgung verbessern möchten.
Balkonkraftwerk für Wohnhäuser - Hohe Effizienz und optimale Flächennutzung
Dachanlagen sind in Deutschland die gängigste Lösung für Photovoltaikanlagen auf Wohnhäusern. Da in mehreren Bundesländern bis 2025 die Solarpflicht gilt, die die Installation von Photovoltaikanlagen auf Dächern mit einer Fläche von mindestens 50 m² vorschreibt, wird die Flächennutzung immer wichtiger. Hocheffiziente Module können die Stromerzeugungsdichte auf kleiner Fläche erhöhen und Hausbesitzern so helfen, eine höhere jährliche Stromerzeugung zu erzielen und gleichzeitig gesetzliche Vorgaben zu erfüllen.
Das EcoFlow 520 W Starr Solarpanel (2 Stück) erfüllt diese Anforderungen optimal. Es liefert 520 W Leistung bei einem Wirkungsgrad von 24,8 % und nutzt ein bifaziales N-Typ-Design: effiziente Lichterfassung auf der Vorderseite und eine zusätzliche Steigerung der Stromerzeugung durch reflektiertes Licht auf der Rückseite. Diese Technologie führt außerdem zu geringeren Leistungsverlusten und einem stabileren Temperaturverhalten. Das leichte Moduldesign erleichtert die Installation und ermöglicht eine höhere Systemkapazität mit weniger Modulen. Damit ist es die ideale Wahl für alle, die eine hohe Flächennutzung und langfristige Vorteile anstreben.
Mittelgroße/gewerbliche Dach- oder Freiflächenanlagen - Fokus auf Skalierbarkeit, Langlebigkeit und Stabilität
Bei der Auswahl mittelgroßer oder gewerblicher Photovoltaikanlagen (einschließlich Dach- und Freiflächenanlagen) sollte der Systemskalierbarkeit, der langfristigen Betriebsstabilität und der Komponentenkompatibilität Priorität eingeräumt werden.
Leistungspriorität: Fokus auf tatsächliche Stromerzeugungseffizienz, Langzeitstabilität und Temperaturkoeffizient; Komponenten mit Messdaten von Drittanbietern und Langzeit-Betriebsstudien priorisieren.
Umweltbeständigkeit: Komponenten müssen über eine hohe mechanische Festigkeit verfügen, um extremen Wetterbedingungen wie starkem Wind, Schnee und Hagel standzuhalten.
Vollständige Zertifizierungen: Die Module müssen IEC-Normen und anerkannte Zertifizierungen wie TÜV erfüllen, um die Finanzierung durch Banken und Versicherungen sicherzustellen.
Betriebs- und Wartungsunterstützung: Wählen Sie Komponenten, die Überwachung und Diagnose unterstützen und wartungsfreundlich sind. Gewährleisten Sie eine stabile Lieferkette und umfassende Garantieleistungen.
Lebenszykluskosten: Vergleichen Sie die anfängliche Investition mit den langfristigen Erträgen anhand von unabhängigen Prüfberichten, Langzeit-Betriebsdaten und einer umfassenden Garantie.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der PV-Module Test ein unverzichtbarer und entscheidender Schritt bei der Auswahl eines Photovoltaiksystems ist. Durch die Einhaltung strenger Normen wie IEC 61215 und IEC 61730 sowie durch von anerkannten Institutionen wie dem Fraunhofer-Institut und dem TÜV durchgeführte PV-Module im Test können Anwender und Investoren die Leistung, Langlebigkeit und potenziellen Risiken der Komponenten umfassend verstehen. Die Auswahl geeigneter Komponenten für verschiedene Anwendungsszenarien, wie z. B. Balkone, Wohnhausdächer und gewerbliche Anlagen, ermöglicht die optimale Balance zwischen Effizienz, Platzbedarf und Kosten und gewährleistet so einen langfristig stabilen Betrieb des Photovoltaiksystems im realen Einsatz.
Häufig gestellte Fragen
Was ist beim Kauf von Solarmodulen zu beachten?
Für die grundlegende Diagnose werden folgende Schritte empfohlen:
Überprüfen Sie die Echtzeit-Stromerzeugungsdaten und Fehlercodes, die auf dem Wechselrichter oder der Überwachungsplattform angezeigt werden, und vergleichen Sie diese mit der historischen Stromerzeugung für denselben Zeitraum, um festzustellen, ob ein ungewöhnlicher Rückgang vorliegt.
Achten Sie auf die Statusanzeigen des Wechselrichters und beheben Sie umgehend Probleme mit der Verkabelung, der Erdung oder der Isolierung.
Führen Sie eine regelmäßige Wartung und Reinigung von Solarmodulen durch, entfernen Sie Staub, Laub und Vogelkot und sorgen Sie für eine ordnungsgemäße Entwässerung. Dies kann die Stromerzeugungseffizienz effektiv verbessern und das Risiko von Hotspots verringern.
Bei anhaltenden Auffälligkeiten sollte ein Fachunternehmen beauftragt werden, potenzielle Fehler wie Mikrorisse und Hotspots mittels Wärmebild- oder Elektrolumineszenzdetektion zu identifizieren.
Was ist die 33%-Regel für Solarmodule?
Die „33%-Regel“ wird häufig bei tragbaren Stromversorgungen oder Mikrospeichersystemen angewendet. Dies bezieht sich auf die periodische Nutzung eines Drittels der maximalen Eingangsleistung des Solarmoduls (z. B. 520 W) zur Optimierung von Sicherheit und Effizienz (z. B. Vermeidung einer Überlastung innerhalb des maximal zulässigen Leistungsbereichs des Geräts). Die konkrete Anwendbarkeit hängt von den Eingangsspezifikationen des angeschlossenen Energiespeichers, Wechselrichters oder Ladereglers ab. Beachten Sie vor der Installation die Bedienungsanleitung des Geräts oder die Herstellerangaben.
Kann ich 100 W und 200 W Solarmodule kombinieren?
Technisch möglich, jedoch ist Vorsicht geboten:
Unterschiede in den elektrischen Parametern von Modulen mit unterschiedlicher Nennleistung können zu Anpassungsverlusten führen.
Bei Reihenschaltung wird der Systemstrom durch das Modul mit der niedrigsten Nennstromstärke begrenzt, was zu einer Verringerung der Gesamtleistung führt.
Sicherheitsempfehlungen:
Schließen Sie Module mit unterschiedlichen Spezifikationen an unabhängige MPPT-Kanäle an.
Verwenden Sie modulare Leistungselektronik wie Mikro-Wechselrichter oder Leistungsoptimierer.
Um die Systemleistung und die Lebensdauer der Module zu gewährleisten, wird empfohlen, die Bewertung und Planung von einem professionellen Installateur durchführen zu lassen.