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Akzeptanz von Solarenergie steigern

Sicherheit ist bei Photovoltaik-Anlagen das A und O

2. August 2021, 16:54 Uhr | Marco Ledic, SolarEdge Germany

Sicherheitsvorschriften und technische Innovationen sorgen dafür, dass PV-Systeme sicherer werden und somit größere Verbreitung finden.

PV-Anlagen werden aufgrund ihrer verbesserten Wirtschaftlichkeit immer häufiger installiert. Dabei gilt es zu bedenken, dass es sich um Mini-Kraftwerke handelt. Moderne PV-Systeme sind zwar sicher, dennoch sollte man bestimmte Sicherheitsmaßnahmen bei der Planung und Installation berücksichtigen.

Während die PV-Sicherheitsanforderungen in der Verantwortung jedes einzelnen Landes liegen und je nach Region variieren können, haben globale Standards und Vorschriften Einfluss darauf, die Sicherheitsstandards der Branche voranzutreiben.

Die Vereinigten Staaten sind einer der Vorreiter bei den Sicherheitsvorschriften für PV-Anlagen. In ihren Bestimmungen des National Electrical Code (NEC), der die Gefahr von Stromschlägen in PV-Anlagen reduziert, gibt es eine Anforderung einer Schnellabschaltfunktion in Aufdachanlagen. Diese besagt, dass gesteuerte Leiter im Umkreis von einem Fuß (30,5 cm) der Anlage innerhalb von 30 Sekunden auf 30 Volt oder weniger reduziert werden müssen, damit Installateure, Wartungsarbeiter und Feuerwehrleute das System nach der Abschaltung schnell handhaben können.

Ein weiteres Beispiel ist die deutsche Norm VDE-AR-E 2100-712, die unter anderem fordert, dass Ersthelfer nach dem Abschalten der Wechselstromversorgung nicht der Gefahr eines Stromschlags durch direkten Kontakt mit Hochspannungs-Gleichstromkabeln ausgesetzt sind.

Weitere Sicherheitsvorschriften konzentrieren sich auf andere wichtige Bereiche, wie etwa die Lichtbogenerkennung. Diese Sicherheitsvorschriften erfordern die Implementierung von Lichtbogenerkennungsfunktionen, die die Auswirkungen von Lichtbogenfehlern, die unter bestimmten Bedingungen potenziell ein Brandrisiko darstellen, mindern sollen. In den Vereinigten Staaten gibt es eine der strengsten Normen zur Lichtbogenerkennung, die UL 1699B, die die Erkennung bestimmter Lichtbögen bei deren Auftreten fordert. Eine EU-Norm zur Lichtbogenerkennung gibt es derzeit noch nicht.

Technische Fortschritte sind ebenso wichtig wie Sicherheitsvorschriften

So wichtig wie die Sicherheitsvorschriften für die Verbesserung der Sicherheit von PV-Anlagen sind, so wichtig sind auch die technischen Fortschritte, die neue Maßstäbe für ein höheres Sicherheitsniveau setzen. Während herkömmliche Wechselrichter nur begrenzte Sicherheitslösungen bieten, übertreffen Neuentwicklungen die Sicherheitsstandards und bieten sogar kosten- und zeitsparende Vorteile.

Herkömmliche Wechselrichter haben begrenzte Sicherheitsfunktionen. Denn selbst wenn der Wechselrichter abgeschaltet ist, ist der Stromfluss in den DC-Kabeln nicht unbedingt stromlos. Das bedeutet, dass das Dach für die Ersthelfer immer noch unsicher ist. Damit diese traditionellen Wechselrichter den Sicherheitsstandards entsprechen, muss in der Regel zusätzliche, sicherheitsspezifische Hardware installiert werden. Bei fortschrittlicheren Technologien, wie zum Beispiel DC-optimierten Wechselrichtern, ist die Sicherheitsfunktion, die die Vorschriften zur Reduzierung der DC-Spannung erfüllt, wenn der Wechselrichter oder die AC-Energie abgeschaltet wird, bereits in die Lösung selbst integriert.

Diese Sicherheitsfortschritte bieten Vorteile für alle Beteiligten: Feuerwehrleute können sich dem Dach nähern, ohne einen Stromschlag zu riskieren. Das Wartungspersonal kann physische Inspektionen an der PV-Anlage durchführen. Wenn die Sicherheitstechnik in die Elektronik auf Modulebene eingebettet ist, die auch eine Überwachung auf Modulebene ermöglicht, ist das für das Wartungspersonal ebenfalls von Vorteil. Denn dann kann es eine Fehlersuche aus der Ferne durchführen, um die Arbeit mit hohen Spannungen auf dem Dach zu begrenzen. Schließlich fühlen sich die Anlagenbesitzer durch die Integration der Sicherheitstechnik in die Lösung sicherer und profitieren von einem verbesserten ROI ohne zusätzliche Kosten und geringeren Versicherungsraten.