Was bedeutet Degradation?

Degradation bezeichnet allgemein den Prozess der Verschlechterung von Materialeigenschaften oder Leistung über die Zeit. Der Begriff wird in vielen Bereichen verwendet, etwa in der Biologie (Abbau von Stoffen), Chemie (Zersetzung), Technik (Verschleiß) oder Informatik (Leistungsminderung von Systemen).

In der Energietechnik und besonders bei Photovoltaikanlagen meint Degradation den langsamen Leistungsrückgang von Solarmodulen im Laufe ihrer Lebensdauer. Sie verlieren mit den Jahren einen kleinen Teil ihrer Fähigkeit, Sonnenlicht in Strom umzuwandeln.

Welche Rolle spielt Degradation?

Die Degradation bestimmt maßgeblich die Wirtschaftlichkeit und Lebensdauer einer PV-Anlage. Zwar halten Module im Schnitt 25–30 Jahre oder länger, aber ihre Stromerträge sinken leicht über die Zeit. Schon kleine Unterschiede in der Degradationsrate können langfristig große Auswirkungen auf den Gesamtertrag haben.

Beispiel:

• Bei 0,5 % Leistungsverlust pro Jahr liefert ein Modul nach 20 Jahren noch ca. 90 % seiner ursprünglichen Leistung.
• Bei 1 % pro Jahr wären es nur etwa 82 %.

Daher achten Hersteller und Investoren sehr genau auf die Degradationsrate.

Welche Arten von Degradation gibt es bei Photovoltaik?

Es gibt verschiedene Arten von Degradation bei PV-Anlagen:

LID – Light Induced Degradation (lichtinduzierte Degradation)

• Tritt in den ersten Betriebsstunden auf, wenn Sonnenlicht auf neue Zellen trifft.
• Führt zu einem einmaligen Leistungsverlust von ca. 1–3 %.
• Ursache: Wechselwirkungen zwischen Sauerstoff und Bor im Silizium.

PID – Potential Induced Degradation (spannungsinduzierte Degradation)

• Entsteht durch hohe elektrische Spannungen zwischen Zellen und Modulrahmen.
• Kann Hotspots und massive Leistungsverluste verursachen.
• Abhilfe: bessere Modulmaterialien, Erdungskonzepte, PID-resistente Zellen.

Leistungsdegradation durch Umwelteinflüsse

• UV-Strahlung, Feuchtigkeit, Hitze und mechanische Belastung führen langfristig zum Altern von Materialien.
• Beispiele: Vergilben oder Risse in der Frontscheibe, Delamination von Folien, Korrosion der Kontakte.

Thermische Degradation

• Wiederholte Temperaturzyklen verursachen Mikrorisse in den Solarzellen, die den Stromfluss behindern können.

Wie messen Hersteller die Degradation?

Hersteller geben in der Regel Leistungsgarantien an, die die Degradation berücksichtigen.
Typisch sind:

• Lineare Garantie: max. 0,5–0,7 % Leistungsverlust pro Jahr.
• Leistungsversprechen: z. B. nach 20 Jahren mindestens 80–85 % der Nennleistung.

Diese Garantien geben Investoren Sicherheit, dass die Module auch nach Jahrzehnten noch zuverlässig arbeiten.

Zusammenhang von Degradation und Photovoltaikanlagen

Degradation ist ein normaler, unvermeidlicher Prozess, aber er ist planbar.
Bei einer PV-Anlage bedeutet das:

• Der jährliche Ertrag sinkt nur leicht, bleibt aber über Jahrzehnte stabil.
• Module mit geringer Degradationsrate sind wirtschaftlich besonders interessant.
• Gute Materialqualität, fachgerechte Installation und regelmäßige Wartung reduzieren zusätzliche Leistungsverluste.

Für die Energiewende ist es entscheidend, dass Solarmodule nicht nur effizient starten, sondern auch nach Jahrzehnten noch hohe Leistungen liefern.

Beispiele für Degradationsraten

• Kristalline Siliziummodule: 0,2-0,5% Degradationsrate pro Jahr
• Dünnschichtmodule: 0,5-1% Degradationsrate pro Jahr
• Hochwertige Premium-Solarmodule: teilweise nur 0,15–0,25 % Degradationsrate pro Jahr

Vorteile einer niedrigen Degradationsrate

• Höherer Gesamtertrag über die Lebensdauer.
• Schnellere Amortisation der Investition.
• Planungssicherheit für Betreiber und Investoren.
• Nachhaltigkeit: weniger Austauschbedarf, längere Nutzung.

Degradation im Überblick

Degradation ist der natürliche Alterungsprozess, durch den Solarmodule im Laufe der Zeit etwas an Leistung verlieren. Sie ist unvermeidlich, aber dank moderner Technik gut beherrschbar. Entscheidend ist die Degradationsrate: Je niedriger sie ausfällt, desto effizienter und wirtschaftlicher arbeitet eine PV-Anlage über Jahrzehnte hinweg.

Kurz gesagt: Degradation bedeutet Leistungsverlust, aber bei hochwertigen Photovoltaikanlagen bleibt dieser so gering, dass sie auch nach 25 oder 30 Jahren noch zuverlässig Sonnenstrom liefern.