Solaranlagen gelten als langlebige Investition mit kalkulierbaren Erträgen über Jahrzehnte. Doch diese Annahme gerät ins Wanken. Einer aktuellen Studie der University of New South Wales zufolge verliert etwa jedes fünfte Solarmodul schneller an Leistung als bislang angenommen. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal IEEE veröffentlicht und basieren auf der Auswertung von weltweit rund 11.000 Photovoltaik-Systemen.

Das Forschungsteam kommt zu dem Schluss, dass ein erheblicher Teil der Anlagen deutlich früher an Effizienz einbüßt oder sogar vorzeitig ausfällt. Üblicherweise sind Solarmodule auf eine Lebensdauer von rund 25 Jahren ausgelegt – ein Zeitraum, der sich an den gängigen Leistungsgarantien der Hersteller orientiert. Doch diese Erwartung werde in der Praxis häufig nicht erfüllt.

„Mindestens jedes fünfte System verliert seine Leistung rund 1,5-mal schneller als der Durchschnitt“, sagt Studienautor Yang Tang. Bei etwa jedem zwölften System sei der Leistungsverlust sogar doppelt so hoch. In der Folge könne die tatsächliche Nutzungsdauer einzelner Anlagen auf rund elf Jahre sinken oder die Stromproduktion innerhalb von 25 Jahren um bis zu 45 Prozent zurückgehen.

Qualitätsmängel statt Klimastress

Auffällig ist, dass die Leistungseinbußen nicht in erster Linie auf extreme Witterungsbedingungen zurückzuführen sind. Die betroffenen Anlagen finden sich nicht nur in Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung oder starken Temperaturschwankungen, sondern auch in gemäßigten Klimazonen. Nach Einschätzung der Forschenden liegen die Ursachen vielmehr in der Qualität der Module selbst.

Die Studie nennt mehrere typische Problembereiche. Dazu gehören sogenannte verkettete Fehler, bei denen mehrere kleine Defekte zusammenwirken. So kann eine beschädigte Rückseitenfolie Feuchtigkeit eindringen lassen, was wiederum Korrosion, Materialermüdung oder Mikrorisse begünstigt. Ein weiterer Faktor ist die sogenannte „infant mortality“: Produktionsmängel, die sich bereits in den ersten Betriebsjahren zeigen und bei der Qualitätskontrolle unentdeckt geblieben sind. Hinzu kommen versteckte Materialschwächen wie fehlerhafte Lötstellen oder Haarrisse, die zunächst kaum messbar sind, später aber zu abrupten Leistungseinbrüchen führen.

Hohe Risiken für große Solarparks

Besonders problematisch sind die Ergebnisse für Betreiber großer Solarparks. Deren Wirtschaftlichkeit basiert meist auf langfristigen Ertragsprognosen über 20 bis 30 Jahre. Müssen Module deutlich früher ersetzt oder häufiger gewartet werden, steigen die Kosten erheblich. In einzelnen Fällen könne das gesamte Geschäftsmodell infrage gestellt werden, heißt es in der Studie. Auch Banken und Investoren müssten ihre Annahmen zur Lebensdauer und Rendite von Photovoltaik-Anlagen überprüfen.

Forderung nach realistischeren Tests

Vor diesem Hintergrund plädieren die Forschenden für strengere und realitätsnähere Prüfverfahren. Bislang testen Hersteller ihre Module vor allem auf einzelne Belastungen wie mechanischen Druck, UV-Strahlung oder Feuchtigkeit – jedoch meist isoliert und unter standardisierten Laborbedingungen. Im realen Betrieb wirken diese Faktoren jedoch gleichzeitig und können sich gegenseitig verstärken.

„Wir brauchen Prüfverfahren, die Kombinationen von Belastungen besser abbilden“, sagt Mitautorin Shukla Poddar. Nur so lasse sich sicherstellen, dass Solarmodule auch unter Alltagsbedingungen dauerhaft zuverlässig arbeiten.

Die Studie wirft damit grundsätzliche Fragen zur Qualitätssicherung in der Solarbranche auf. Angesichts des rasanten Ausbaus der Photovoltaik könnte sie dazu beitragen, Standards neu zu bewerten – mit Folgen für Hersteller, Investoren und Betreiber gleichermaßen.