Die Energiewende hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht, insbesondere durch den Ausbau erneuerbarer Energiequellen. Heutzutage finden sich Solarmikrokraftwerke auf den Dächern von Wohnhäusern, Firmensitzen und zunehmend auch in größerem Maßstab auf Brachflächen, Wiesen und sogar Gewässern. Damit diese Anlagen sicher betrieben werden können, müssen zwei Hauptfaktoren gewährleistet sein: eine Montage, die den Branchenstandards entspricht, und die Verwendung zertifizierter Materialien. Diese Aspekte werden in diesem Artikel genauer beleuchtet.
Untersuchung der Risiken von PV-Anlagen
Ein entscheidender Schritt zur Gewährleistung der Sicherheit von Solarpanel-Installationen ist die Identifizierung potenzieller Risiken. Sowohl Installateure als auch Investoren sollten verschiedene Risikofaktoren und Maßnahmen zur Minimierung ihrer Auswirkungen berücksichtigen. Zu den wichtigsten Punkten gehören:
- Brandgefahr: PV-Anlagen werden häufig auf Dächern installiert, was eine potenzielle Brandgefahr darstellt.
- Zertifizierung der Geräte: Wie können sichere Materialien von risikoreichen unterschieden werden? Zertifikate sind hier von zentraler Bedeutung!
- Elektrische Risiken: Da PV-Anlagen Strom erzeugen, gibt es zahlreiche Gefahren im Zusammenhang mit Stromschlägen, Kurzschlüssen oder Überspannungen.
- Konstruktive Elemente: Das Gewicht von PV-Komponenten kann die Gebäudestruktur, insbesondere das Dach, belasten.
Brandgefahr bei PV-Anlagen
Können PV-Anlagen Brände auslösen? Ja, vor allem wenn sie unsachgemäß installiert sind. Zu den häufigsten Ursachen gehören:
- Witterungseinflüsse (z.B. Gewitter),
- Montagefehler (insbesondere bei Steckern, Kabeln und Schnellverbindern),
- Ausfälle von Geräten, die keine ausreichende Belüftung haben,
- falsche Projektannahmen (wie unzureichende Kabelquerschnitte),
- fehlende Wartung.
Die Planung von PV-Anlagen muss gemäß verschiedenen Normen erfolgen, darunter DIN EN 62852:2015-05, DIN EN 61439-2:2011 und DIN EN 50565-1:2014-11. Die Installation sollte von qualifizierten Fachkräften durchgeführt werden.
Zertifizierung von PV-Geräten
Die Wahl der Materialien sollte sorgfältig bedacht sein. Insbesondere ist auf die Kennzeichnung der Solarmodule zu achten. Diese sollten zwingend der Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU entsprechen und verschiedene harmonisierte und nicht-harmonisierte Normen erfüllen, wie zum Beispiel:
- EN IEC 61730-1,
- EN IEC 61730-2,
- EN IEC 61215-1:2021,
- DIN EN IEC 61215:2017.
Besondere Bedeutung für die Brandsicherheit haben auch die thermische Stoßfestigkeit und die Feuchtigkeitsresistenz. Diese werden durch thermische Schocktests (TC) und Feuchtigkeits- und Wärmetests (DH) geprüft. In den Tests von PVEL zeichnen sich unter anderem die Produkte der Marken LONGI, Jinko Tiger, Trina Solar, Ja Solar, Canadian Solar und QCells aus, die alle bei 7SUN erhältlich sind. Beim Kauf von Modulen sollten auch Zertifikate in Bezug auf:
- PID-Resistenz,
- Mikrorissbeständigkeit,
- Beständigkeit gegen Salznebel, Ammoniak, Sand und Staub (IEC 61701, IEC 62716, IEC 60068) beachtet werden.
Weitere Komponenten der PV-Anlage sollten ebenfalls auf ihre Konformität mit Normen wie:
- dem NC RfG-Zertifikat, das die Konformität der Wechselrichter mit den Anforderungen für den Anschluss an das Stromnetz bestätigt,
- der Norm EN 50618:2015-03 für Kabel und Leitungen für PV-Systeme überprüft werden.
Elektrische Sicherheit
Jede Tätigkeit an elektrischen Geräten und Netzen birgt das Risiko von Stromschlägen, Überspannungen, Überlastungen oder Kurzschlüssen. Um diese Risiken zu minimieren, sollten PV-Anlagen mit Schutzsystemen ausgestattet sein. Dazu gehören:
- Schmelzsicherungen der Stufe I und II, die die PV-Module bei Kurzschlüssen vom Rest der Anlage trennen,
- DC-Leistungsschalter, die bei Gleichstromausfällen Kabel und andere Systemkomponenten schützen,
- Erdungssysteme, die Schutz vor Stromschlägen bieten,
- Blitzschutzsysteme, die Schutz vor direkten Blitzeinschlägen bieten,
- Überspannungsschutzvorrichtungen, die das PV-System vor Überspannungen schützen.
Diese Liste kann je nach Projektanforderungen erweitert werden.
Konstruktive Elemente
Die europäischen Vorschriften sind oft nicht ausreichend präzise, um die architektonische Sicherheit eines Gebäudes beim Einbau einer PV-Anlage zu gewährleisten. Weder Investoren noch Installateure sind verpflichtet, ein technisches Gutachten des Dachs anzufertigen, das die Auswirkungen zusätzlicher Belastungen auf die Konstruktion überprüft. Solche Gutachten sollten jedoch erstellt werden, um sicherzustellen, dass das Dach der zusätzlichen Belastung durch PV-Anlagen sowie Schnee und Wind standhält.
Messungen und Betrieb
Nach der Installation sollten Messungen gemäß der Norm DIN EN 60364-6:2016-07 durchgeführt werden, die grundlegende und ergänzende Tests vorschreibt, wie:
- Überprüfung der Polarität,
- Messung der Leitungsdurchgängigkeit,
- Isolationsmessung der AC- und DC-Leitungen,
- Messung des Erdungswiderstands,
- Kurzschlussimpedanzmessung und Bewertung der Schutzmaßnahmen gegen Stromschläge,
- Messung von Spannungen und Strömen der Modulketten.
Zusätzlich können Messungen der Strom-Spannungs-Kurven und Wärmebildmessungen durchgeführt werden. Dies ist eine grundlegende Methode zur Überprüfung der ordnungsgemäßen Installation.
Auch die Betriebsphase beeinflusst die Sicherheit. Der Installateur sollte dem Betreiber eine Dokumentation sowie eine Bedienungsanleitung übergeben, die die wichtigsten Verhaltensregeln detailliert beschreiben. Besondere Beachtung sollte der Wartung geschenkt werden.
