Können Photovoltaikmodule zu heiß werden?

Photovoltaikmodule können bei intensiver Sonneneinstrahlung durchaus sehr heiß werden – und zwar deutlich heißer als die gemessene Außentemperatur. Während ein Sommertag bis zu 35 Grad Celsius erreicht, kann die Temperatur auf der Oberfläche der Solarmodule zur selben Zeit 60 Grad Celsius oder mehr betragen. Die sogenannte Modultemperatur hängt dabei von mehreren Faktoren ab: von der Intensität der Sonnenstrahlung, der Umgebungstemperatur, der Belüftung sowie dem Neigungswinkel der Module.

Für Sie wichtig zu wissen: In der Regel besteht keine Gefahr, dass PV-Module gefährlich überhitzen. Moderne Solarmodule sind für hohe Temperaturen ausgelegt: Sie durchlaufen strenge Sicherheitstests nach Normen wie IEC 61215 und sind thermisch robust

Sie beschäftigen sich erst seit Kurzem mit dem Thema Photovoltaik und möchten mehr über die Zukunftstechnologie erfahren? Dann sind die Artikel „Photovoltaik für Einsteiger: Alles Wissenswerte über Solaranlagen“ und unser „Kleines Lexikon der Photovoltaik: Von A wie Abnahmegarantie bis Z wie Zweirichtungszähler“ eine erste hilfreiche Lektüre.

Die Leistung von Photovoltaikmodulen ist temperaturabhängig. Das heißt: Sie sinkt, wenn die Modultemperatur steigt. Der sogenannte Temperaturkoeffizient (meist -0,3 bis -0,5 Prozent pro Grad Celsius) gibt an, wie stark sich die Leistung verringert. Ausgehend von 25 Grad, dem sogenannten Standard-Testwert, reduziert sich die Leistung der Module für jedes Grad über 25 um den Prozentsatz des Temperaturkoeffizienten.

Ein Rechenbeispiel:
Wenn die Modultemperatur bei 25 Grad liegt, läuft die Anlage unter optimalen Bedingungen. Steigt die Temperatur auf 60 Grad – was an einem heißen Sommertag leicht möglich ist –, dann beträgt der Leistungsverlust bei einem Temperaturkoeffizienten von -0,4 Prozent rund 14 Prozent.

Das bedeutet aber nicht, dass Solaranlagen im Sommer unwirtschaftlich sind – ganz im Gegenteil: Die höhere Sonneneinstrahlung gleicht die Verluste durch Hitze in der Regel aus. Dennoch sollte der Temperatureinfluss bei der Planung und Installation einer Anlage berücksichtigt werden.

Der effektivste Hitzeschutz für Photovoltaikmodule ist eine gute Belüftung. Bei Aufdach-Anlagen wird zwischen Dachfläche und Modulfläche ein Abstand eingeplant, sodass Luft zirkulieren und überschüssige Wärme abtransportiert werden kann. Diese passive Kühlung senkt die Modultemperatur spürbar – und macht die Anlage so indirekt effizienter. 

Im Gegensatz dazu sind Indach-Anlagen, bei denen die Solarmodule direkt in die Dachhaut integriert sind, weniger gut belüftet. Sie können dadurch heißer werden und etwas an Leistung einbüßen – auch wenn sie optisch ansprechender sind. Wer auf maximale Effizienz aus ist und dabei Hitzeschutz möchte, sollte die klassische Aufdach-Variante bevorzugen.

Auch die Wahl der Module spielt eine Rolle: Monokristalline Module haben oft einen etwas besseren Temperaturkoeffizienten als polykristalline. Dazu unterstützen helle Dachfarben, ein sinnvoller Neigungswinkel und freie Flächen um die Module herum zusätzlich die natürliche Kühlung. Eine Verschattung durch Bäume oder bauliche Elemente sollten Sie vermeiden, da diese die Leistung insgesamt reduziert.

Auch wenn moderne Solaranlagen grundsätzlich wartungsarm sind, lohnt sich gerade im Sommer ein kurzer Blick auf die Technik. Mit vielen Wechselrichtern lassen sich heutzutage die Modultemperatur oder der Leistungsverlauf überwachen. Eine Abschaltung der Anlage bei Hitze ist in der Regel nicht nötig – moderne Wechselrichter verfügen über eigene Sicherheitsschaltungen, die im Extremfall automatisch eingreifen. 

Aktive Kühlsysteme (zum Beispiel Wasserkühlung) sind im privaten Bereich nicht wirtschaftlich. Der Nutzen steht in keinem Verhältnis zu den Kosten und dem technischen Aufwand. Passive Kühlung durch Hinterlüftung ist völlig ausreichend.