Blitzschutz für Photovoltaikanlagen - ein schwieriges Thema

Da eine teure Photovoltaikanlage durch Blitzeinschläge beschädigt werden kann, ist das Thema Blitzschutz unbedingt bei der Planung zu beachten. Neben direkten Einschlägen können PV-Anlagen auch indirekt durch Einschläge in der Umgebung beschädigt werden oder wiederum selbst Schäden am Hausnetz oder gar dem öffentlichen Stromnetz hervorrufen. Was Sie beim Blitz- und Überspannungsschutz für Photovoltaikanlagen beachten sollten, erfahren Sie daher hier.

Blitzschutz – notwendig oder nicht?

Über die Notwendigkeit eines Blitzschutzes gibt es recht unterschiedliche Meinungen. Dies ist nicht etwa auf die niedrige Wahrscheinlichkeit oder die geringen Gefahren durch einen Blitzeinschlag zurückzuführen, sondern vielmehr auf die schwierige Umsetzung eines bestmöglichen Schutzes. Ein hundertprozentiger Schutz ist leider kaum umsetzbar, da ein Blitz unter Fachleuten als „unberechenbar“ gilt.

Aus diesem Grund geben Hersteller und Verbände wohl nur Empfehlungen, aber keine Vorschriften heraus. So empfiehlt der Verband der Sachversicherer (VdS) in einer Richtlinie zur Schadensverhütung aus dem Jahre 2010, Blitzschutzsystem der Blitzschutzklasse III für PV-Anlagen von über 10 kWp.

Inwieweit die eigene Versicherung einen Blitzschutz fordert, muss allerdings in den entsprechenden Policen überprüft werden. Während einige Versicherungen explizit darauf hinweisen, dass ein Blitz- bzw. Überspannungsschutz keine Voraussetzung für einen Versicherungsschutz ist, fordern andere bei fehlendem Schutz eine etwas höhere Versicherungsprämie.

Eine Beratung über das Risiko eines Blitzschadens und die Notwendigkeit entsprechender Maßnahmen bekommen PV-Anlagenbetreiber durch entsprechende Fachfirmen. Diese haben verständlicherweise ein großes Interesse, entsprechende Sicherheitseinrichtungen zu verkaufen, aber besonders bei größeren Projekten und Anlagen in einer exponierten Lage sollte eine spezialisierte Firma hinzugezogen werden. Gleiches gilt übrigens, wenn auf dem Gebäude bereits eine Blitzschutzanlage vorhanden ist. Führt diese zu nahe an der Solaranlage vorbei, kann es zu großen Schäden kommen, die Sie durch eine gute Planung allerdings vermeiden können.

Hier zeigen wir, welche Aspekte beim Blitzschutz konkret beachtet werden müssen:

Äußerer Blitzschutz

So wie ein Gebäude über einen Blitzableiter verfügt, kann auch eine Solaranlage durch einen äußeren Blitzschutz vor einem Blitzschlag geschützt werden. Besonders sinnvoll ist dies bei aufgeständerten PV-Anlagen auf Flachdächern, da sie durch ihre exponierte Lage am meisten gefährdet sind. Aber auch bei Solaranlagen auf Schrägdächern kann sich ein Blitzschutz lohnen. Insbesondere dann, wenn das Gebäude exponiert liegt.

Letztendlich ist der äußere Blitzschutz nichts anderes als der altbekannten Blitzableiter, der bei Photovoltaikanlagen allerdings genauestens von einer entsprechenden Fachfirma geplant werden sollte. Schließlich kann ein falsch geplanter bzw. montierter Blitzschutz die Schadenshöhe bei einem Blitzeinschlag sogar erhöhen!

Generell wird die Solaranlage durch lange Stangen, die in etwa zwei Meter Entfernung von der Anlage senkrecht aufgestellt werden, geschützt. Aus diesem Schutzbereich dürfen keine Kamine oder andere Vorsprünge herausreichen. Gleichzeitig muss der Blitzableiter elektrisch geerdet sein. Bei der Erdung ist darauf zu achten, dass im Falle eines Blitzeinschlags die Energie tatsächlich in die Erde abgeleitet wird. Dazu muss der direkte Weg in den Boden der mit dem niedrigsten elektrischen Widerstand sein. Dies ist nur dann der Fall, wenn der Übergangswiderstand zwischen der Erdungseinrichtung und dem Erdreich klein ist und die Leitung gleichzeitig nicht zu nahe an metallischen Oberflächen vorbeiführt. Sind diese Maßnahmen nicht korrekt geplant und durchgeführt, kann sich an kritischen Stellen ein Lichtbogen bilden und der Strom so direkt ins Haus gelangen.

Tipp:
Beachten Sie die Verschattung der Blitzableiterstangen. Eine permanente Verschattung kann zu Ertragsverlusten oder sogar Problemen an Modulen führen. Halten Sie daher einen Mindestabstand ein und installieren Sie gegebenenfalls ein Modul weniger. Eine echte Alternative stellen die Solarmodule direkt für die Steckdose dar, da diese an verschiedensten Orten auf dem Grundstück installiert werden können.

Innerer Blitzschutz

So wichtig wie der äußere ist auch der innere Blitzschutz, da dieser die gravierenden Folgen eines Blitzeinschlags – wie die Zerstörung von Haushaltsgeräten – verhindert. Dies gilt übrigens nicht nur für direkte Einschläge in die Solaranlage, sondern auch bei Blitzeinschlägen in unmittelbarer Nähe des eigenen Hauses.

Achtung:

Bei älteren Blitzschutzanlagen fehlt der innere Blitzschutz oft. Da bei einem Blitzschlag durch den Potentialausgleich Überspannungen aus der äußeren Blitzschutzeinrichtung in den Hausstromkreis gelangen konnen, ist ein innerer Blitzschutz allerdings unverzichtbar und nicht durch einen äußeren ersetzbar.

Grundlegende Voraussetzung für den inneren Blitzschutz ist der Potenzialausgleich für alle metallischen Installationen im Gebäude. Dabei werden alle Leitungen und alle metallischen Rohre mit der Haupterdungsschiene verbunden. Auch das Modulgestell der Photovoltaikanlage muss in den Potentialausgleich integriert werden.

Darüber hinaus sollten weitere Maßnahmen für den inneren Blitzschutz durchgeführt werden. So ist ein Überspannungsableiter vor und nach dem Wechselrichter vorzusehen. Technisch ist dies auf verschiedene Weisen möglich, generell bedeutet dies aber, dass parallel zur Leitung zwischen den Modulen sowie dem Wechselrichter eine zweite Erdungsleitung geschaltet wird. Während durch diese im Normalbetrieb nahezu kein Strom fließt, leitet sie im Falle eines Blitzeinschlages und den damit auftretenden hohen Spannungsspitzen fast den gesamten Strom ins Erdreich ab.

Solche Installationen benötigen allerdings einen fachlich versierten Monteur und erhöhen nicht nur den Planungs- und Montageaufwand, sondern auch den Kabelverbrauch. Dennoch lohnt sich eine solche Maßnahme – wird sie von der Versicherung vorgeschrieben, ist sie sogar unerlässlich!