Wichtig für die Einordnung: Es handelt sich um eine Technische Spezifikation (TS) bzw. Vornorm, nicht um eine harmonisierte EN-Norm. In der Praxis hat sie sich dennoch als De-facto-Referenz für die IR-Thermografie an PV-Modulen und -Betriebsanlagen etabliert. Das Dokument regelt vier zentrale Bereiche:

• Messeinrichtung: Anforderungen an Kameraauflösung und Spektralbereich.

• Umgebungsbedingungen: Einstrahlung, Bewölkung, Aufnahmewinkel.

• Prüfverfahren: Ablauf der Befliegung und Datenerfassung.
• Prüfbericht und Personalqualifikation: Dokumentationsstandard und Anforderungen an das ausführende Personal, inklusive einer Matrix zur Klassifizierung thermischer Anomalien als Auswertungsleitfaden.

Nicht jede Wärmebildaufnahme liefert belastbare und reproduzierbare Messergebnisse. Für Messungen in Anlehnung an die DIN IEC/TS 62446-3 müssen bestimmte Randbedingungen eingehalten werden. Für reproduzierbare Ergebnisse gelten in der Praxis feste Randbedingungen:

• Messfleckgröße: In der Praxis kommen radiometrische Kameras mit mindestens 320 × 240 Pixeln zum Einsatz. Entscheidend ist jedoch, dass eine thermische Anomalie ausreichend groß im Bild erscheint und mindestens etwa 3 × 3 Pixel umfasst.

• Einstrahlung: Als gängiger Richtwert gilt eine Mindesteinstrahlung von rund 600 W/m², damit die Module unter Last stehen und thermische Kontraste überhaupt entstehen. Bei diffuser oder zu geringer Einstrahlung bleiben Defekte thermisch stumm.

• Bewölkung und Wind: Geschlossene oder wechselhafte Bewölkung verfälscht die Temperaturverteilung durch ungleichmäßige Beschattung; auch Wind kühlt die Moduloberfläche ungleichmäßig und verwischt reale Anomalien.

• Aufnahmewinkel und Reflexionen: Die Kamera darf nicht exakt senkrecht zur Modulebene ausgerichtet sein. Bei einem 90°-Winkel würde sich die wärmeabstrahlende Drohne im Modulglas spiegeln und einen falschen Hotspot erzeugen (Narcissus-Effekt). Optimal ist ein leichter Winkel (ca. 5° bis 20° Abweichung von der Senkrechten). Dadurch spiegelt sich der thermisch sehr kalte, klare Himmel im Glas, was den Kontrast zu realen, heißen Defekten maximiert. Ein zu flacher Winkel muss jedoch ebenfalls vermieden werden, da sonst der Emissionsgrad des Glases drastisch sinkt und die Messwerte verfälscht werden.

• Spektralbereich der Kamera: Für die Module selbst ist der langwellige Infrarotbereich (LWIR, ca. 8–14 µm) maßgeblich. Kameras im mittelwelligen Bereich (2–5 µm) sind laut Norm ausschließlich für elektrische BOS-Komponenten (Sicherungen, Schalter, Wechselrichter) zulässig, da Glas in diesem Bereich teilweise transparent ist und die Messung sonst verfälscht.

Eine Wärmebildkamera misst zunächst nur Strahlungsintensität, keine Temperatur direkt. Damit daraus eine belastbare Temperaturangabe wird, müssen mehrere Korrekturparameter eingerechnet werden:

• Emissionsgrad (ε): Für die Glasoberfläche von PV-Modulen wird üblicherweise ein Wert nahe 0,90–0,91 angesetzt. Wird der Emissionsgrad falsch eingegeben, verschieben sich alle abgeleiteten Temperaturwerte systematisch.
• Objektdistanz: Die Entfernung zwischen Sensor und Modul beeinflusst über die atmosphärische Dämpfung die gemessene Strahlung – bei Drohnenflügen mit wechselnder Flughöhe muss das pro Aufnahme berücksichtigt werden.
• Reflektierte scheinbare Temperatur und Umgebungsparameter: Lufttemperatur und relative Luftfeuchte während des Flugs gehen ebenfalls in die radiometrische Korrektur ein.

Erst nach dieser Kalibrierung – direkt in professioneller Thermografie-Software oder in der Nachbearbeitung möglich – liefert das Wärmebild quantitativ belastbare, vergleichbare Temperaturwerte statt nur eine qualitative Farbverteilung.

Die Technische Spezifikation beschreibt eine Klassifizierung typischer thermischer Anomalien und stellt hierfür eine Bewertungshilfe bereit. – von punktuellen Zell-Hotspots über Substring-Ausfälle bis zu defekten Bypass-Dioden oder Anschlussdosen. Die Einordnung berücksichtigt sowohl die gemessene Temperaturdifferenz zur Umgebung bzw. zu intakten Referenzzellen als auch die betroffene Fläche, um daraus eine Prioritätseinschätzung für Handlungsbedarf abzuleiten – von unkritischer Beobachtung bis zu akutem Brand- oder Ertragsrisiko, das eine kurzfristige Reparatur erfordert.

Die Thermografie ermöglicht die berührungslose Erkennung einer Vielzahl thermischer Auffälligkeiten, die auf elektrische oder mechanische Defekte innerhalb einer Photovoltaikanlage hindeuten können. Typische Anomalien sind lokale Zell-Hotspots, Zellrisse, Substring-Ausfälle, defekte Bypass-Dioden, Kontaktprobleme an Anschlussdosen sowie Auffälligkeiten an Steckverbindern, Sicherungen oder Wechselrichtern. Viele dieser Fehler führen zunächst lediglich zu Ertragsverlusten und bleiben im normalen Anlagenmonitoring häufig unbemerkt. Durch die thermografische Inspektion lassen sich betroffene Module oder Komponenten gezielt identifizieren, sodass eine weiterführende technische Prüfung und gegebenenfalls eine wirtschaftlich sinnvolle Instandsetzung möglich wird. Die endgültige Fehlerursache sollte dabei stets durch ergänzende Prüfverfahren – beispielsweise elektrische Messungen – bestätigt werden.

Nach der Befliegung – bei größeren Freiflächenanlagen häufig automatisiert per Wegpunktflug, bei Dachanlagen manuell – werden die radiometrischen Rohdaten georeferenziert den einzelnen Modulen oder Strings zugeordnet. Der Prüfbericht nach Norm dokumentiert je identifizierter Anomalie ein RGB/IR-Bildpaar, die gemessene Temperaturdifferenz, die vermutete Fehlerursache sowie eine Handlungsempfehlung – zusammen mit einer Anlagenübersicht und den Rahmenbedingungen der Befliegung (Datum, Einstrahlung, Kameramodell).

Eine thermografische Inspektion empfiehlt sich insbesondere nach der Inbetriebnahme einer Anlage als Referenzmessung sowie anschließend in regelmäßigen Intervallen, um schleichende Veränderungen frühzeitig zu erkennen. Darüber hinaus ist eine Prüfung sinnvoll, wenn unerklärliche Ertragseinbußen auftreten, nach außergewöhnlichen Witterungsereignissen wie Sturm oder Hagel, vor dem Ablauf von Gewährleistungsfristen oder im Rahmen einer Ankaufs- beziehungsweise Zustandsbewertung einer Photovoltaikanlage. Da viele Defekte zunächst keine sichtbaren Schäden verursachen, kann eine regelmäßige Thermografie dazu beitragen, potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen und Folgeschäden sowie unnötige Ertragsverluste zu vermeiden.

Eine normkonforme PV-Thermografie liefert Anlagenbetreibern und Hausverwaltungen im Nordschwarzwald eine objektive, vergleichbare Datengrundlage – ohne Betriebsunterbrechung und in vielen Fällen ohne Betreten der Dachfläche. Entscheidend für die Aussagekraft ist dabei nicht die Wärmebildkamera allein, sondern die konsequente Einhaltung der in der DIN IEC/TS 62446-3 definierten Rahmenbedingungen bei Aufnahme, Kalibrierung und Auswertung.

Frühzeitig erkannte thermische Auffälligkeiten ermöglichen häufig kostengünstige Reparaturen, bevor daraus größere Ertragsverluste oder Folgeschäden entstehen.

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