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Blitzschutz Photovoltaik – wirksam mit System

Hier fehlt ein Blitzschutz Photovoltaik.

Der Blitzschutz Photovoltaik gehört zu den wesentlichen baulichen Sicherungsmaßnahmen Ihrer Photovoltaikanlage.
Blitzeinschläge sind zwar seltene Ereignisse, können jedoch, wenn sie eintreten, Ihre Installation zur Solar­strom­erzeugung schwer beeinträchtigen.

Nicht nur Direkteinschläge von Blitzen gefährden Module, Wechselrichter und Leitungen. Beim Blitz fließen Ströme hoher Intensität, ihre Stärke kann von 20.000 bis zu 300.000 Ampere betragen. Dabei erzeugen Blitze durch ihre hohen Ströme magnetische und elektrische Felder, welche die Funktionen einzelner Bauteile Ihrer Photovoltaikanlage auch über kleinere Entfernungen hin schädigen können.
Solarzellen reagieren hier übrigens wie wir Menschen. Auch für uns geht bei einem Blitzschlag oder bei einem Strom­unfall die größte Gefahr von der in Ampere gemessenen Stromstärke aus. Die anderen beiden physikalischen Kern-Kenngrößen der Elektrizität – die in Watt ausgedrückte Leistung und die in Volt angegebene Spannung – spielen diesbezüglich eine untergeordnete Rolle.

Die notwendigen Maßnahmen zum Blitzschutz Photovoltaik können in verschiedene Klassen unterteilt werden, welche sich in der Wirksamkeit der Blitzabwehr unterscheiden. Am besten schützt Klasse 1, die nahezu einhundert Prozent der Blitze abfängt.

Blitzeinschläge vs. Photovoltaikanlage

Wogegen soll der Blitzschutz die Photovoltaik auf Ihrem Dach schützen? Je nach Entfernung zur Photovoltaikanlage lassen sich folgende vier Kategorien von Blitzeinschlägen unterscheiden:

  • Ferneinschläge von Blitzen (500m bis 1.500m) – sie beeinflussen in der Regel nur vorübergehend die Leistung von elektrischen Anlagen, verursachen jedoch keine dauerhaften Schäden und können der Photovoltaikanlage kaum gefährlich werden.
  • Naheinschläge (unter 500m) – bei Blitzen mit hoher Entladung ist diese Entfernung gering genug, um duch starke Magnetfelder schadensrelevante Überspannungen in elektrischen Geräten zu erzeugen.
  • Indirekte Blitzeinschläge – der Blitz trifft das Installations- und Leitungssystem, das mit der Anlage verbunden ist (z.B. durch einen Einschlag bei Einrichtungen des Stromversorgers), nicht aber die Photovoltaikanlage selbst; Blitz-Teilströme, die hierbei über Versorgungsleitungen fließen können, sind geeignet, an elektronischen Bauteilen und Messvorrichtungen große Schäden hervorzurufen.
  • Direkte Blitzeinschläge – falls kein Blitzschutz Photovoltaik den Einschlag abfängt, fließt der Blitzstrom über Hausleitungen und Installationen; elektrische Anlagen werden in der Regel zerstört. Elektronische Speichersysteme (z.B. Datenspeicher im Wechselrichter) werden durch die entstehenden Magnetfelder gelöscht, erhebliche Überspannungsschäden können auch die Photovoltaikanlage treffen. Durch die Hitzeentwicklung (bis zu mehreren 1.000° C) kann es zu explosionsartigen Verdampfungen von Material kommen, auch Brände sind nicht ausgeschlossen.

Direkte Blitzeinschläge sind natürlich der „Worst Case“, der in der Tat äußerst selten vorkommt. Es empfiehlt sich trotzdem der Abschluss einer geeigneten Photovoltaikversicherung, um sich gegen die finanziellen Folgen von Blitz-Treffern abzusichern.

Maßnahmen zum Blitzschutz Photovoltaik

Blitzschutz ohne Photovoltaik

Um die genannten möglichen Schäden bei Blitzeinschlag zu vermeiden, sollten Photo­voltaik­anlagen sich auf jeden Fall im Wirkungs­bereich des Haus-Blitzschutzes befinden. Liegt die Photovoltaikanlage flach auf dem Dach auf, erhöht sie die Gefahr eines Blitzschlages nicht in nennenswertem Umfang. Bei aufgeständerten Photovoltaikanlagen jedoch ragen die aufgestellten Module ggf. über Hausaufbauten und Blitzschutzanlagen hinaus – an exponierten Stellen dieser Art schlagen Blitze bevorzugt ein.
Für einen solchen Fall sollten der äußere Blitzschutz Photovoltaik angepasst werden. Es empfiehlt sich, dies durch Fachfirmen erledigen zu lassen – nicht nur, dass nicht fachgerecht ausgeführte Arbeiten an stromführenden Anlagenteilen gefährliche Stromunfälle nach sich ziehen können; ein sachwidrig installiertes Blitzschutz-System kann die Schadensgefahr bei Blitzschlag sogar noch vergrößern.

Auch die Entscheidung, ob überhaupt ein Blitzschutz Photovoltaik bzw. die Erweiterung des bereits vorhandenen Blitzschutzsystems erforderlich ist, sollte keinesfalls ohne Beratung durch die Fachleute getroffen werden. Neuere Blitzschutzkonzepte – nach der Norm DIN-EN-62305, welche die Analyse des Blitzschadensrisikos für bauliche Anlagen durch Einteilung in Blitzschutzzonen beschreibt (und traditionelleren Blitzschutzkonzepten deutlich überlegen ist, indem sie anstelle der älteren, subjektiven Einschätzung den Fachleuten nun objektive Entscheidungskriterien für die Einrichtung von Blitzschutzsystemen an die Hand gibt) – erfordern gründliche fachliche Kenntnisse und Fortbildungen.

Blitzschutz Photovoltaik

© bilderzwerg/Fotolia.com

Bei Einrichtung eines Blitz­schutz-Systems greifen zwei Schutzsysteme ineinaner:

  • Der äußere Blitzschutz,
  • der innere Blitzschutz

Blitzschutz Photovoltaik: Der äußere Blitzschutz

Der äußere Blitz­schutz funk­tioniert ähnlich einem klas­sischen Blitzableiter, indem lange, leitfähige geerdete Blitzfangstangen und/oder ma­schen­förmige Blitz­fang­lei­tungen den Einschlag des Blitzes an exponierter Stelle abfangen und den Strom außen am Haus/an der zu schützenden Anlage vorüber ins Erdreich ableiten.
Diese Stangen bzw. Drähte sollten 2m oder mehr von der Photovoltaikanlage entfernt angebracht werden, um ertragsmindernde Verschattungen zu vermeiden.

Blitzschutz Photovoltaik: Der innere Blitzschutz

Der innere Blitzschutz umfasst alle Blitzschutz-Maßnahmen innerhalb der durch den äußeren Blitschutz geschaffenen Schutzräume; sie sollen Leitungen und Endgeräte schützen – in erster Linie durch den Einbau von Überspannungsgeräten, z.B. Varistoren (variablen Transistoren: spannungsabhängig arbeitende Widerstände), in Verteilern, Steckdosen und Endgeräten.
Da der Überspannungsschutz durch einen Varistor mit zunehmender Entfernung abnimmt, sollte die Entfernung der Installation eines Varistors zu den Elementen der Photovoltaikanlage günstigenfalls höchstens bis zu 10 Kabelmetern betragen.
Einige Photovoltaikanlagen bzw. -komponenten besitzen bereits eingebaute Varistoren.

Übrigens senken manche Photovoltaikversicherungen bei Vorhandensein oder Einbau eines geeigneten Systems zum Blitzschutz Photovoltaik die Prämie – es lohnt sich ggf. bei Ihrer Versicherungsgesellschaft nachzufragen!

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