Brandschutz 24.02.2012, 12:00 Uhr

Brandrisiko von Photovoltaik-Anlagen beherrschbar

Bei zunehmend kritischer Einschätzung der Photovoltaik als umweltgünstiger Energieträger wird nun auch die Sicherheit von Aufdach- und Freiflächenanlagen akribisch unter die Lupe genommen. Erste Ergebnisse einer seit 2011 laufenden Studie zur Bewertung des Brandrisikos und zu möglichen Sicherheitskonzepten stellten Experten in Köln vor.

„Das Brandrisiko bei Photovoltaikanlagen ist seit Langem bekannt“, sagt Willi Vaaßen, bei TÜV Rheinland Geschäftsleiter des Bereichs Solare Energien. „Vor allem, weil sie als Gleichspannungsquellen bei Stromflussunterbrechungen Lichtbögen unterstützen.“ Die Systemspannung wird zwar als Niederspannung eingestuft, doch sie erreicht bis zu 1000 V.

Vaaßen initiierte die dreijährige Studie „Bewertung des Brandrisikos in Photovoltaikanlagen und Erstellung von Sicherheitskonzepten zur Risikominimierung“. Bislang, so Vaaßen, war das kein großes Thema, „weil nicht viel passiert ist. Es gab nur wenige Brände.“ Mit der stark wachsenden Zahl der Anlagen – in Deutschland ca. 1 Mio. – steigt auch die Schadenshäufigkeit. „Deswegen unser Forschungsvorhaben – mit dem Ziel der Risikominimierung.“

Ursachen von Bränden in Photovoltaik-Anlagen untersucht

Folgerichtig untersucht das Projekt mehrere Ursachen: Mangelnde Qualität der Produkte und unsachgemäße Installation der Anlagen gehören dazu. Daraus sollen detaillierte und aktuell angepasste Sicherheitskonzepte entstehen. Eine stichhaltige Statistik über Schadensfälle, die durch Photovoltaik-Anlagen oder externe Ursachen mit Photovoltaikanlagen ausgelöst wurden, existiert bisher nicht. Dazu läuft derzeit, recht schleppend, eine Fragebogenaktion bei den Anlagenbetreibern.

Prinzipiell gilt für alle elektrischen Anlagen, die Gleichspannungen verwenden: Lichtbögen entstehen als Reihen-Lichtbogen durch Leitungsunterbrechungen oder als paralleler Lichtbogen durch Kurzschlüsse zwischen Plus- und Minusleitungen. Sie können lange stehen und zu Bränden in direkter Umgebung führen. Reihen-Lichtbögen in Solaranlagen sind durch Beschädigungen von außen oder durch Qualitätsmängel wie schlechte Löt-, Steck- und Klemmverbindungen bedingt. Parallel-Lichtbögen entstehen durch schadhafte Isolierung falsch verlegter Anschlusskabel, so an scharfen Kanten.

Stellenangebote im Bereich Energie & Umwelt

Energie & Umwelt Jobs
Helmholtz-Zentrum Hereon-Firmenlogo
Abfallbeauftragte (m/w/d) für konventionelle Reststoffe Helmholtz-Zentrum Hereon
Geesthacht (bei Hamburg) Zum Job 
RheinEnergie-Firmenlogo
Gruppenleiter Maschinen- und Verfahrenstechnik Kraftwerk (m/w/d) RheinEnergie
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur für Straßenplanung und -entwurf / Immissionsschutz (m/w/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Regensburg Zum Job 
Stadt Freiburg-Firmenlogo
Projektleiterin (a) Verkehrsprojekte Stadt Freiburg
Freiburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieurin oder Ingenieur Landespflege Planung (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Verden (Aller) Zum Job 
Netzgesellschaft Potsdam GmbH-Firmenlogo
Ingenieur Strategische Netzplanung - Gas / Wärme / H2 (m/w/d) Netzgesellschaft Potsdam GmbH
Potsdam Zum Job 
Rolls-Royce Power Systems AG-Firmenlogo
Projektingenieur (m/w/d) Elektrotechnik Rolls-Royce Power Systems AG
Friedrichshafen Zum Job 
Rolls-Royce Power Systems AG-Firmenlogo
Projektleitung (m/w/d) Electrical Application Engineering Rolls-Royce Power Systems AG
Friedrichshafen Zum Job 
MVV Netze GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur Strom (m/w/d) MVV Netze GmbH
Mannheim Zum Job 
TenneT TSO GmbH-Firmenlogo
Ingenieur Leistungsfrequenzregelung (m/w/d) TenneT TSO GmbH
VIVAVIS AG-Firmenlogo
Produktmanager (m/w/d) - Metering Devices und Steuerbox VIVAVIS AG
Koblenz, Ettlingen Zum Job 
THOST Projektmanagement GmbH-Firmenlogo
Ingenieur*in (m/w/d) Projektmanagement - Bereich Energietechnik THOST Projektmanagement GmbH
Berlin, Hannover, Nürnberg, Kiel, Würzburg Zum Job 
TenneT TSO GmbH-Firmenlogo
Ingenieur für Netzführungstechnologien (m/w/d) TenneT TSO GmbH
Bayreuth Zum Job 
TenneT TSO GmbH-Firmenlogo
Ingenieur als technischer Planer Sekundärtechnik (m/w/d) TenneT TSO GmbH
Bayreuth Zum Job 
Dornier Group GmbH-Firmenlogo
Umweltingenieur (m/w/d) für Altlasten Dornier Group GmbH
Hochschule für Musik Franz Liszt Weimar-Firmenlogo
Fachingenieur*in für Elektrotechnik (m/w/d) Hochschule für Musik Franz Liszt Weimar
Staatliches Baumanagement Niedersachsen-Firmenlogo
Ingenieure (m/w/d) der Fachrichtungen konstruktiver Ingenieurbau / Tiefbau / Geo-/Naturwissenschaften / Landschaftsbau Staatliches Baumanagement Niedersachsen
verschiedene Standorte Zum Job 
Staatliches Baumanagement Niedersachsen-Firmenlogo
Architekten, Bau- und Elektroingenieure (m/w/d) Staatliches Baumanagement Niedersachsen
Wilhelmshaven Zum Job 
Stadtwerke Augsburg Holding GmbH-Firmenlogo
Meister*in / Techniker*in (m/w/d) Sekundärtechnik Stadtwerke Augsburg Holding GmbH
Augsburg Zum Job 
Stuttgart Netze GmbH-Firmenlogo
(Junior) Ingenieur als Projektmanager in der Hochspannung (w/m/d) Stuttgart Netze GmbH
Stuttgart Zum Job 

Alternde Photovoltaik-Anlagen werden zum Problem

Ein aktuelles Problem ist der alternde Bestand an Photovoltaik-Anlagen. Jahrein, jahraus sind sie der Witterung ausgesetzt, vielerorts schlummern Fehler, verursacht durch unzureichend ausgebildete Installateure unterschiedlicher Gewerke (Dachdecker, Zimmerer und Elektriker), die nicht immer fachübergreifend kommunizieren. Doch mittlerweile, so Vaaßen, „sind die Schulungsangebote recht breit – wenn sie auch noch nicht jeden Betrieb erreicht haben“.

Der meist private Betreiber einer solchen Anlage kann sich durch Referenzen absichern, empfiehlt Vaaßen: „Der kritische Endverbraucher ist gefragt.“ Bei größeren Anlagen helfen unabhängige Gutachter.

Außerdem existieren umfassende Regelwerke an Normen und Sicherheitsvorschriften, die auch die Photovoltaik als „elektrotechnische Anlage“ abdecken. Beispiel: „Brandschutzgerechte Planung, Errichtung und Instandhaltung von Photovol-
taikanlagen“ vom BSW Solar, ZVEH und anderen involvierten Stellen. Vaaßen: „Das muss nur in die Köpfe rein.“

Mindere Qualität trotz CE-Zertifikat lässt sich z. B. durch den vom TÜV mit der Zeitschrift Solarpraxis konzipierten „Photovoltaik+“-Test, eine verschärfte Prüfung auf Sicherheit und Performance, erkennen, u. a. mit einem Klimatest über 1500 h, statt der laut IEC61730 vorgeschriebenen 1000 h. Das sagt etwas über die Langlebigkeit der Anlage. Außerdem, so Vaaßen, entwickeln sich Baustoffe wie Bauprinzipien laufend weiter, so durch dreifach angelegte Busbars zwischen den Zellen eines Moduls. Damit kann sich der Strom im Falle schlechter Zellverbindungen aufteilen und Hotspots werden verhindert.

TÜV verschärft Prüfung mit dem „Photovoltaik+“-Test

Lichtbogen-Detektoren gibt es schon länger. Sie sprechen auf das hochfrequente Rauschen im Funkenspektrum von (Reihen-)Lichtbögen an. Jetzt sind sie am deutschen Markt verfügbar. In den USA sind sie nach NEC690.11 bereits vorgeschrieben – mit Blick auf die meist mit Holzschindeln oder Teerpappe gedeckten Dächer amerikanischer Einfamilienhäuser. Kommt solch eine Vorschrift auch bald vom VDE? Vaaßen: „So nicht, da unsere Gebäudestruktur eine andere ist. Aber man kann immer voneinander lernen.“

Fest steht: Mit wachsendem Bestand alternder Photovoltaikanlagen müssen sich die Betreiber mit periodischer Inspektion und Wartung anfreunden. Bei anderen Anlagen, auch bei Fahrzeugen, ist das längst der Brauch. Auch wenn das die schöne Rendite drückt.

Ein Beitrag von:

  • Werner Schulz

    Freier Fachjournalist in München. Schwerpunktthemen: Mikroelektronik, Solartechnik, Displaytechnologie.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.