Elektrolumineszenz vs. Thermografie: Welche Methode für welchen Defekt?
Zwei Prüfverfahren, zwei grundlegend unterschiedliche Messprinzipien – und trotzdem werden sie oft verwechselt oder gleichgesetzt. Thermografie und Elektrolumineszenz (EL) sind keine Konkurrenten, sondern Werkzeuge für unterschiedliche Fragestellungen. Wer versteht, was jede Methode kann und was nicht, trifft bessere Entscheidungen: über den richtigen Zeitpunkt, das richtige Verfahren und die Frage, wann eine Kombination beider Methoden sinnvoll ist.
Die zwei Messprinzipien im Vergleich
Beide Verfahren prüfen Solarmodule zerstörungsfrei – aber sie messen physikalisch völlig verschiedene Größen und erfordern grundlegend verschiedene Bedingungen:
Infrarotmessung bei laufender Anlage unter Sonneneinstrahlung
Kameramessung bei eingespeistem Strom – nachts oder in Dunkelheit
Der entscheidende Unterschied liegt im Messprinzip: Die Thermografie misst Wärme, die durch einen elektrischen Defekt entsteht. Das setzt voraus, dass der Defekt aktiv wirksam ist – also bereits Strom verloren geht und sich in Wärme umwandelt. Die EL-Messung dagegen macht die Zellstruktur selbst sichtbar, indem sie Strom in die Module einspeist und die entstehende Lichtemission aufnimmt. Intakte Zellen leuchten hell, beschädigte Zellen oder Risse erscheinen als dunkle Bereiche.
Welche Defekte erkennt welches Verfahren?
Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten PV-Defekte und ihre Erkennbarkeit mit beiden Methoden. Das ✓ steht für zuverlässige Erkennung, das ~ für eingeschränkte Erkennbarkeit und ✗ für nicht erkennbar:
| Defekt | Thermografie | Elektrolumineszenz | Empfehlung |
|---|---|---|---|
| Hotspot (aktiv) | ✓ | ~ | Thermografie ausreichend |
| Bypass-Diode defekt | ✓ | ✓ | Thermografie ausreichend |
| PID-Degradation | ✓ | ✓ | Beide ergänzend sinnvoll |
| Substring-Ausfall | ✓ | ✓ | Thermografie ausreichend |
| Mikrorisse (aktiv, Zellausfall) | ~ | ✓ | EL bevorzugt, Thermo ergänzend |
| Mikrorisse (inaktiv, kein Verlust) | ✗ | ✓ | Nur EL erkennbar |
| Fingerunterbrechungen | ✗ | ✓ | Nur EL erkennbar |
| Inaktive Zellen | ~ | ✓ | EL bevorzugt |
| Delamination (fortgeschritten) | ✓ | ~ | Thermografie ausreichend |
| Anschlusskasten-Defekte | ✓ | ✗ | Nur Thermografie (Handkamera) |
| Überhitzung Wechselrichter | ✓ | ✗ | Nur Thermografie |
| Verschmutzung/Beschattung | ✓ | ~ | Thermografie ausreichend |
Kernaussage: Die Thermografie erkennt alle Defekte, die aktuell einen messbaren Ertragsverlust verursachen. Die EL-Messung erkennt darüber hinaus strukturelle Schäden, die thermisch noch nicht sichtbar sind – aber es in Zukunft sein werden. Wer den aktuellen Zustand bewerten will, braucht Thermografie. Wer zusätzlich latente Risiken erfassen will, ergänzt mit EL.
Wie die EL-Messung technisch funktioniert
Das Messprinzip der Elektrolumineszenz basiert auf der reziproken Eigenschaft von Solarzellen: Während eine Solarzelle im Normalbetrieb Licht in Strom umwandelt, kann sie umgekehrt auch Strom in Licht umwandeln – wenn Strom in sie eingespeist wird. Dieses emittierte Licht liegt im nahinfraroten Bereich (ca. 900–1.200 nm) und ist für das menschliche Auge nicht sichtbar.
Für die Messung wird die PV-Anlage abgeschaltet und ein Gleichstrom in die Module eingespeist – typischerweise der Nenn-Kurzschlussstrom oder ein Vielfaches davon. Eine hochempfindliche Kamera mit entsprechendem NIR-Sensor nimmt das emittierte Licht auf. Intakte Zellen leuchten gleichmäßig hell, beschädigte Bereiche erscheinen dunkel oder als charakteristische Muster – Risse als dunkle Linien, inaktive Bereiche als schwarze Flächen, PID als graduelle Abdunkelung von außen nach innen.
Der Hauptnachteil: Die Messung erfordert absolute Dunkelheit oder zumindest sehr schwaches Umgebungslicht. Outdoor-EL ist deshalb auf Nachtmessungen angewiesen oder erfordert spezielle Abschirmung. Das macht den Einsatz aufwendiger und teurer als Thermografie.
Entscheidungshilfe: Wann welche Methode?
Jährliche oder zweijährliche Zustandsprüfung der Anlage. Thermografie erfasst alle aktiv wirksamen Defekte schnell und großflächig – ohne Betriebsunterbrechung.
Wenn das Monitoring einen Ertragsrückgang zeigt, identifiziert die Thermografie die Ursachen direkt und lokalisiert sie modulgenau.
Für Versicherungsregulierungen ist die Thermografie der anerkannte Standard nach VdS 2858 und IEC TS 62446-3.
Nach Hagelschlag oder bei Verdacht auf Transportschäden zeigt EL auch frische Risse, die thermisch noch nicht messbar sind.
Bei der Inbetriebnahme macht EL Fertigungsfehler und Transportschäden auf Zellebene sichtbar, bevor sie sich leistungsmindernd auswirken.
Für den Anlagenkauf oder bei Anlagen ab 10 Jahren: Thermografie für aktive Verluste, EL zusätzlich für latente strukturelle Risiken.
Kostenvergleich
Die EL-Messung ist in der Regel aufwendiger als die Thermografie, da sie nachts oder in einer Dunkelkammer stattfinden muss. Genaue Kosten hängen von Anlagengröße, Standort und Umfang ab – sprechen Sie uns an, wir beraten Sie welche Methode für Ihren Fall sinnvoll ist und erstellen ein individuelles Angebot.
Die EL-Messung ist in der Regel teurer und logistisch aufwendiger als die Thermografie. Sie ist kein wirtschaftlicher Ersatz für die reguläre Wartungsinspektion, aber eine wertvolle Ergänzung bei spezifischen Fragestellungen. Die Entscheidung für eine Kombination beider Methoden sollte immer dem konkreten Anlass folgen – und nicht nach dem Motto „mehr ist mehr".
Wann eine Kombination sinnvoll ist
Es gibt drei Situationen, in denen wir eine Kombination aus Thermografie und EL-Messung empfehlen:
Nach Hagelschlag: Hagelkörner können Mikrorisse verursachen, die sich mechanisch weiterentwickeln – oft ohne sofortige Ertragswirkung. Die Thermografie zeigt, welche Module aktuell Verluste produzieren, die EL zeigt, welche Module strukturelle Schäden aufweisen, die in nächster Zeit folgen werden. Für eine vollständige Schadensaufnahme gegenüber der Versicherung ist die Kombination beider Berichte die stärkste Grundlage.
Technical Due Diligence: Beim Kauf einer Bestandsanlage will man nicht nur wissen, was aktuell Ertrag kostet, sondern auch, welche latenten Risiken in den Modulen stecken. Die Thermografie liefert die Ist-Verluste, die EL gibt einen Ausblick auf die Entwicklung – besonders relevant bei Anlagen ab 10 Jahren Betriebsdauer.
Qualitätssicherung Neuanlage: Nach der Installation gibt die Kombination die vollständigste Garantie über den Lieferzustand: Thermografie prüft die elektrische Integrität unter Betriebslast, EL dokumentiert den strukturellen Zustand der Module auf Zellebene. Beides zusammen bildet die solideste Baseline für spätere Vergleichsmessungen.
Thermografie anfragen
Für die meisten Anlagen ist die Thermografie der erste und wichtigste Schritt. Für Anlagen ab 500 kWp: kostenlose Voranalyse, für alle anderen: Angebot auf Anfrage.
Jetzt anfragen →Häufige Fragen
Thermografie misst Wärme im laufenden Betrieb und erkennt aktive Defekte (Hotspots, PID, Bypass-Dioden). EL misst Lichtemission im Dunkeln und zeigt strukturelle Zellschäden wie Mikrorisse. Thermografie braucht Sonne, EL braucht Dunkelheit und Stromeinspeisung.
Fortgeschrittene Mikrorisse mit Zellausfall sind thermografisch erkennbar. Frühe, inaktive Risse ohne aktuellen Verlust sind thermisch nicht messbar – dafür ist EL das geeignete Verfahren.
Eine Kombination empfiehlt sich nach Hagelschlag, bei der Technical Due Diligence vor einem Anlagenkauf sowie bei der Qualitätssicherung nach Neuinstallation. Für reguläre Wartungsinspektionen ist Thermografie allein in den meisten Fällen ausreichend.
Die Thermografie ist durch IEC TS 62446-3 und VdS 2858 klar normiert und von Versicherungen anerkannt. Die EL-Messung ist kein eigenständiger Outdoor-Standard, kann aber als ergänzendes Gutachten verwertbar sein.
Fazit
Thermografie und Elektrolumineszenz sind keine Konkurrenten – sie beantworten verschiedene Fragen. Die Thermografie ist das Standardverfahren für die laufende Wartung, die Ertragsverlustdiagnose und den Versicherungsfall. Sie ist normiert, drohnentauglich und liefert während des normalen Betriebs ein vollständiges Bild aller aktiv wirksamen Defekte.
Die EL-Messung ergänzt dort, wo Thermografie an ihre physikalischen Grenzen stößt: bei inaktiven Mikrorissen und frühen Strukturschäden. Sie ist aufwendiger, aber unverzichtbar, wenn man latente Risiken erfassen will – besonders beim Anlagenkauf oder nach mechanischen Einwirkungen.
Für die meisten Betreiber ist die Thermografie der richtige erste Schritt. In spezifischen Situationen lohnt die Kombination. Sprechen Sie uns an – wir beraten Sie, welches Verfahren für Ihre Anlage und Ihren Anlass sinnvoll ist.