Ziehen Solaranlagen Blitze an? Die Antwort lautet eindeutig nein. Sehr hohe Gebäude, Türme oder Schornsteine haben eine „anziehende“, besser ableitende Wirkung auf Blitze, was nur bedeutet, dass dort häufiger Blitzeinschläge zu verzeichnen sind als in der flachen Umgebung. Es wird unterschieden in direkte, indirekte und entfernte Einschläge. Findet ein Blitz aus mehreren Kilometern Höhe den Weg Richtung Erde, so ist es zunächst unerheblich, ob ein Metalldach oder alternative Dachdeckungen verbaut sind. Auch der direkte Einschlag in die Solaranlage ist eher unwahrscheinlich. Vielmehr wählt der Blitz den Weg des geringsten Widerstandes und bevorzugt zur „Ableitung“ höhere metallene Aufbauten wie Antennen oder Schornsteine. Es kann aber auch vorkommen, dass der Weg des Blitzeinschlags über die Photovoltaikanlage führt. Es fließen dann sehr hohe elektrische Spannungen, die zur Zerstörung der Solaranlage inkl. elektrischer Komponenten führen können. Blitzschutzsysteme verringern mögliche Schäden. Entsprechende Systeme für Photovoltaikanlagen gliedern sich laut VDE in zwei Maßnahmen, die sich ergänzen und sowohl das Gebäude als auch die Photovoltaikanlage schützen. Fachleute sprechen in diesem Zusammenhang vom äußeren Blitzschutz und dem inneren Blitzschutz.
Äußerer Blitzschutz von Photovoltaikanlagen
Mit dem äußeren Blitzschutzsystem wird ein direkter Blitzeinschlag abgefangen und der Blitzstrom ins Erdreich abgeleitet. Das Ableiten des Blitzstroms wird über mehrere Extra-Ableitungen um das zu schützende Objekt (Gebäude mit PV-Anlage) geleitet.
Zum Einfangen des Blitzes dienen entweder leitfähige Fangstangen oder Fangleitungen in Netzmaschenform, die über der zu schützenden Fläche montiert und mit der Erdungsanlage gekoppelt sind. So ergeben sich unter den Fangvorrichtungen sogenannte Schutzräume, in die kein direkter Blitzeinschlag erfolgt – und in die das zu schützende Objekt und die PV-Anlage montiert werden müssen. Die PV-Anlage selbst wird ebenfalls an dieses Ableitungsnetz angeschlossen. Seriöse Systemhersteller fragen diese Anforderungen ab und bieten geprüfte Komponenten an, die einfach zu verbauen sind.
Innerer Blitzschutz von Photovoltaikanlagen
Mit dem inneren Blitzschutz soll die Überspannungsgefahr im Gebäude gebannt werden. Das funktioniert im Wesentlichen über einen sogenannten Blitzschutz-Potenzialausgleich, der dafür sorgt, dass beim Blitzschlag keine unkontrollierten Überschläge in den Gebäudeinstallationen infolge des Spannungsfalls am Erdungswiderstand auftreten. Deshalb werden folgende Komponenten miteinander verbunden:
Die fachgerechte Verbindung erfolgt über Leitungen, Trennfunkenstrecken und Blitzstromableiter. Bei PV-Anlagen ist der DC-seitige Überspannungsableiter in den allermeisten Fällen im Generatoranschlusskasten (GAK) verbaut. So auch im Fall des GAK, der von Prefa mitgeliefert wird. In der VDE ist geregelt, dass die maximale Entfernung zwischen Überspannungsschutz und schutzwürdigem Betriebsmittel (Wechselrichter) 10 m nicht überschreiten sollte. Ist die Entfernung zwischen GAK und Wechselrichter größer, muss unmittelbar vor dem Wechselrichter ein zusätzlicher Überspannungsschutz verbaut werden.
Wann sind Blitzschutzsysteme an PV-Anlagen erforderlich?
Bei Anlagen im Privatbereich, deren Leistung 10 kWp unterschreitet, entscheidet der Anlagenbetreiber selbst, ob er einen äußeren Blitzschutz installieren lässt. Ab einer Anlagengröße von 10 kWp wird vom VDS (Verband der Sachversicherer) häufig ein innerer und äußerer Blitzschutz gefordert. Wird dieser Forderung nicht nachgekommen, kann es sein, dass die Versicherungsgesellschaft eine Versicherung der Anlage ablehnt. Vorheriger Kontakt mit dem jeweiligen Gebäudeversicherer ist ratsam, um etwaige Details zu den Versicherungsbedingungen im Vorfeld der Anlagenplanung und Montage zu klären. Die Dimensionierung und Anordnung des Blitzschutzes erfolgt durch den Planer nach einer bauwerksbezogenen Risikoabschätzung. Öffentliche Gebäude, Versammlungsstätten und Hochhäuser müssen zwingend mit einem Blitzschutz ausgerüstet werden.
Fortsetzung folgt
In der nächsten Folge der Beitragsreihe gibt Berthold Ruck zahlreiche Hinweise zu den Themen Lebensdauer, Wartung und Reinigung von Solaranlagen. Tipp: Weitreichende Informationen sind im Prefa-Ratgeber Photovoltaik enthalten, der im BAUMETALL-Extra zum Download bereitsteht.
Bild: Prefa
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Autor
Prefa I Croce & Wir
