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PV-Inspektion auf Hagelschäden mit der Drohne
Unsere Einsätze nördlich von Zürich und in St. Johann: Mit Tageslicht-EL/PL untersuchen wir die Photovoltaikanlagen auf Mikrorisse in den Solarmodulen und dokumentieren die Befunde im Lageplan und Prüfbericht.
Glasbruch und Risse im Silizium-Wafer
Bei unseren Hagelinspektionen 2026 untersuchten wir neben sichtbaren Glasschäden auch die mechanische Schädigung der Siliziumsolarzellen. Ein Zellriss bezeichnet einen Bruch im kristallinen Silizium-Wafer, aus dem die Solarzelle gefertigt ist. Solche Risse können trotz intaktem Frontglas vorliegen und zunächst ohne erkennbaren Ertragsverlust bleiben. Durch thermische und mechanische Beanspruchung können sich Mikrorisse weiter ausbreiten. Stark ausgeprägte Rissstrukturen können zu lokaler Wärmeentwicklung (Hotspots) und Leistungseinbußen führen.
Gemeinsam mit unseren Partnern haben wir PV-Dachanlagen nördlich von Zürich und in St. Johann mit drohnenbasierter Tageslicht-Elektrolumineszenz (EL) und Photolumineszenz (PL) geprüft. Dabei erfassen wir Rissverläufe und Auffälligkeiten der Lumineszenzemission, um den Zustand der einzelnen Module zu bewerten.
Dachanlage mit zahlreichen Glasbrüchen. Gerade die scheinbar intakten Module gilt es zu überprüfen.
Schweiz: Einsatz mit Energie Netzwerk
Nördlich von Zürich waren wir gemeinsam mit Energie Netzwerk im Einsatz. Innerhalb einer Woche haben wir dort Tausende Module inspiziert. Glasbruch an einem Teil der Module gab Anlass, auch die übrige Belegung auf mechanische Defekte zu untersuchen. Entscheidend war, den Prüfumfang über den sichtbaren Schaden hinaus zu erweitern.
Mit der drohnengestützten Kamera haben wir EL-/PL-Aufnahmen im installierten Zustand erstellt. Die Module bleiben dabei auf dem Dach. Für die Auswertung betrachten wir Rissmorphologie und Ausdehnung auffälliger Zellbereiche sowie deren Verteilung über die Anlage.
Eine belastbare Dokumentation benötigt eine eindeutige Zuordnung jeder Aufnahme zur Modulposition. So können wir den optischen Befund mit den Lumineszenzdaten zusammenführen und auffällige Bereiche für weitere Prüfungen lokalisieren. Die elektrische Bedeutung eines Risses beurteilen wir getrennt von seiner geometrischen Form.
Auf der schwäbischen Alb bei St. Johann: mit ET Vöhringer
In St. Johann haben wir hagelbetroffene Dachanlagen gemeinsam mit Energietechnik Vöhringer (ET Vöhringer) untersucht. Der lokale Fachbetrieb ist dabei ein wichtiger Ansprechpartner für Anlagenunterlagen und Zugang. Hier haben wir bei jeder Anlage mit installierten Glas-Folie-Modulen auch an Modulen ohne Glasbruch Defekte gefunden.
Ob ein festgestellter Mikroriss dem gemeldeten Hagelereignis zuzuordnen ist, prüfen wir anhand der Anlagenhistorie, des räumlichen Schadensmusters und begleitender Befunde. Das einzelne Lumineszenzbild dokumentiert den Messzustand, belegt für sich allein aber weder Ursache noch Entstehungszeitpunkt.
Auswertung der Lumineszenzbilder
Ein großer Teil des Aufwands liegt in der Verarbeitung der aufgenommenen Bildsequenzen. Für auswertbare Lumineszenzbilder müssen wir die Einzelaufnahmen stabilisieren und präzise zueinander ausrichten. Diese Bewegungskorrektur ist bei der Drohnenaufnahme besonders wichtig, damit dieselben Zellstrukturen in den aufeinanderfolgenden Bildern übereinanderliegen.
Unser patentiertes Differenzialbildverfahren ermöglicht es, das schwache Lumineszenzsignal vom überlagerten Tageslichthintergrund zu trennen. Stabilisierung und Differenzialbildverarbeitung bilden damit die Grundlage für die anschließende Defektanalyse. In den aufbereiteten Bildern beurteilen wir Rissverläufe und auffällige Zellbereiche und markieren die Befunde für die Dokumentation.
Die farbigen Markierungen heben einfache und verzweigte Risse sowie isolierende Rissstrukturen hervor. Die Risse deuten auf eine mechanische Krafteinwirkung hin.
Wir fügen die PL-Aufnahmen eines Stranges entsprechend der tatsächlichen Modulanordnung zusammen. Dieser Bildplan macht die räumliche Verteilung der Befunde sichtbar und ermöglicht den direkten Vergleich benachbarter Module.
PL-Lageplan mit Modulkennungen: Einzelaufnahmen in ihrer Position innerhalb der Dachbelegung.
Schäden einordnen: Swissolar und VDE SPEC
Für das Vorgehen nach Hagel bietet das Swissolar-Merkblatt Photovoltaik Nr. 17 eine Orientierung. Es empfiehlt nach starkem Hagel eine Sichtkontrolle. Sichtbare Schäden sollen dokumentiert, die Versicherung informiert und Fachpersonen hinzugezogen werden. Bei Glasbruch oder starker Verformung sollen betroffene Anlagenteile fachgerecht außer Betrieb genommen werden. Zur Sicherheitsbewertung gehört eine Isolationsprüfung. Thermografie kann Hotspots aufzeigen, und Ertragsmonitoring hilft, längerfristige Auswirkungen zu verfolgen. Das Merkblatt empfiehlt EL angesichts des dort beschriebenen Aufwands bei dringendem Beschädigungsverdacht. Eine EL-Messung ermöglicht eine detaillierte Beurteilung des Zellzustands anhand von Rissmustern und elektrisch inaktiven Bereichen.
Ein Riss muss den Stromtransport nicht vollständig unterbrechen. Für seine elektrische Relevanz betrachten wir deshalb auch die Kontaktierung und möglicherweise abgetrennte Zellflächen. Aus der sichtbaren Risslänge allein lässt sich kein verlässlicher Leistungsverlust ableiten.
Zur Beschreibung verwenden wir die Terminologie der VDE SPEC 90031 V1.0 (2025), Abschnitte 3.4 und 6: Einzelrisse, Doppelrisse, Mehrfachrisse und dendritische (verzweigte) Rissstrukturen. Ein vollständiger Riss beginnt und endet am Zellrand; ein unvollständiger Riss endet innerhalb der Zelle. „Vollständig“ beschreibt hier den Verlauf, nicht die elektrische Abtrennung.
Die SPEC dient der einheitlichen Klassifizierung von EL-Auffälligkeiten. Sie ist kein Bestandteil des VDE-Vorschriftenwerks und gibt keine allgemeine Austauschregel vor. Weitere Hintergründe erläutern wir im Beitrag zur EL-Inspektion nach Hagel.
Modulbewertung und Kundenbericht
Die Modulbewertung tragen wir in den Strangplan ein. Dabei verwenden wir die Kategorien A bis D in Anlehnung an das im Swissolar-Merkblatt beschriebene Bewertungsschema; G kennzeichnet in unserer Dokumentation Module mit Glasbruch. Diese Modulbewertung ist von der Benennung einzelner Rissmuster nach VDE SPEC zu unterscheiden.
Ausschnitt des bewerteten Strangplans mit den Kategorien A, B, C und G. Die Modulkennungen verknüpfen die Bewertung mit den Messbildern.
Im Kundenbericht führen wir Prüfauftrag, Messbedingungen und die Verteilung der Bewertungskategorien zusammen. Die Zuordnung zu Messbildern und Strangplan macht nachvollziehbar, welche Befunde der Beurteilung zugrunde liegen.
Ausschnitt aus dem Bericht nach der Lumineszenzauswertung. Die dargestellten Zahlen beziehen sich auf die dort dokumentierte Untersuchung.
Messtechnik und ELFI-Förderung
Wir verbinden unser patentiertes DaySy-Tageslicht-Verfahren mit der drohnenbasierten Bildaufnahme über die KUR-500 V2. Bei EL regen wir die Solarzellen elektrisch an. Dafür benötigen wir eine geeignete Kontaktierung und Bestromung der PV-Strings. PL nutzt dagegen die optische Anregung durch Sonnenlicht und benötigt keine externe Stromquelle. Beide Verfahren liefern je nach Defekttyp und Messbedingungen unterschiedliche Kontraste; die Unterschiede zwischen EL und PL beschreiben wir ausführlicher in einem eigenen Beitrag.
Das Tageslichtverfahren ermöglicht Messungen während des regulären Anlagenzugangs ohne Nachttermin. Über die Integration der Kamera und die Testflüge mit der KUR-500 V2 berichten wir im Beitrag zur Zusammenarbeit mit UP Caeli.
Die Weiterentwicklung unserer drohnenbasierten Tageslicht-Elektrolumineszenz wird im Projekt ELFI – ElektroLumineszenz-Fluginspektion durch den Stuttgarter Klima-Innovationsfonds (SKIF) der Landeshauptstadt Stuttgart gefördert. Der offizielle Projektsteckbrief beschreibt unter anderem Arbeiten an Gimbal, Bildstabilisierung und automatischer Ergebnisauswertung.
Weitere Schritte
Unsere Einsätze verbinden die Messung vor Ort mit einer modulbezogenen Auswertung. Betreiber und Fachbetriebe erhalten damit eine Grundlage, um auffällige Module gezielt nachzuprüfen und das weitere Vorgehen abzustimmen.
Wenn Ihre PV-Anlage von Hagel betroffen ist, stimmen wir den passenden Untersuchungsumfang mit Ihnen ab. Informationen zum Ablauf finden Sie unter Hagelschaden-Inspektion. Sie erreichen uns unter hagel@solarzentrum-stuttgart.com.
