Großflächige PV-Anlagen unterliegen einem hochkompetitiven Marktumfeld, in welchem kleinste Performanceeinbrüche signifikante Auswirkungen auf die Gewinnmarge haben. Daher ist für eine nachhaltige Rentabilität, der Betrieb bei maximaler Performance essenziell und erfordert fortschrittliche Methoden der Leistungsüberwachung und Fehlererkennung. In diesem Zusammenhang müssen Leistungseinbußen aufgrund von plötzlich oder graduell auftretender Fehler durch eine schnelle und zuverlässige Identifizierung der Fehlerursachen verhindert werden. Die Identifizierung von Fehler und -ursachen erfordert ein integriertes Konzept der PV-Anlagenüberwachung und Fehlererkennung, welches im Zuge des OptPV4.0 Projektes – gefördert durch den Klima- und Energiefonds – realisiert wurde. Der in dieser Arbeit vorgestellte integrierte Ansatz der modellbasierten Fehlerdetektion, -diagnose und -prognose soll Wartungstätigkeiten auf Basis typisch verfügbarer SCADA-Daten optimieren. Die Fehlerdetektion und -diagnose wurde in einer Fallstudie basierend auf historischen SCADA-Daten einer PV-Anlage in Slowenien demonstriert.