Photovoltaikanlagen sind heute sicherer als je zuvor. Die Technologien sind zuverlässig und ausgereift. Seit mehreren Jahrzehnten werden PV-Anlagen auf Dächern installiert, daher gibt es heute einen tiefgehenden Erfahrungsschatz, der die Sicherheit von Photovoltaik stützt.
Doch immer wieder wird die Brandgefahr von PV-Anlagen heiß diskutiert. Dabei hat das Fraunhofer Institut in einer Erklärung angegeben, dass 0,006 Prozent der Photovoltaikanlagen bisher einen Brand mit größerem Schaden verursacht haben. Betrachte man die letzten 20 Jahre, waren PV-Anlagen bei lediglich 120 Bränden Auslöser für das Feuer. Ein verschwindend geringer Wert also. Wie die Expertinnen und Experten weiterhin erklären, ist die Einhaltung bestehender Regeln durch qualifizierte Fachkräfte der beste Brandschutz.
Zudem gibt es technische Lösungen, die die Sicherheit von PV-Anlagen weiter erhöhen. Wenn es um den Brandschutz von Solaranlagen geht, kommen häufig die sogenannten Lichtbögen zur Sprache. Sie klingen harmlos, doch sie sind ein technisches Phänomen, das erhebliche Schäden verursachen kann. Obwohl sie potenziell gefährlich sein können, lässt sich die Gefahr durch den Einsatz hochwertiger Komponenten und präventive Maßnahmen gut minimieren. Wir wollen einmal klären, was Lichtbögen überhaupt sind, wie sie entstehen und vor allem, wie ein Lichtbogenschutz bei PV-Anlagen vor unschönen Folgen schützt.
Was ist ein Lichtbogen in der Photovoltaik?
Ein Lichtbogen bezieht sich in der Photovoltaik auf ein elektrisches Phänomen, das auftritt, wenn elektrischer Strom durch einen Luftspalt, Gas oder einen anderen nicht leitenden Bereich springt. Dabei entsteht ionisierte Luft. Das bedeutet, die Luftmoleküle laden sich elektrisch auf. Diese elektrisch aufgeladene Luft leitet den Strom dann besser als normale Luft, dadurch kann der Lichtbogen entstehen.
Ein Lichtbogen sieht aus wie ein heller Funken in Form eines kleinen Blitzes oder Bogens, der zwischen zwei Kontaktpunkten springt. Er erzeugt extreme Hitze und wird oft von einem flackernden Licht in Blau- oder Weißtönen begleitet. Manchmal entstehen dabei auch zischende Geräusche.
Die Ursache für einen Lichtbogen bei Solarpanelen kann eine unsachgemäße Trennung von Verbindungen im Stromkreis, Verschmutzungen, Defekte oder eine fehlerhafte Isolierung sein. Auch minderwertige Komponenten oder Materialermüdung können Faktoren für die Entstehung von einem Lichtbogen sein.
Entsteht ein Lichtbogen zwischen zwei Elektroden, springt ein Funke durch die ionisierte Luft bzw. durch Gasionen. Der Lichtbogen erzeugt eine hohe Temperatur von mehreren Tausend Grad und kann so im schlimmsten Fall Brände verursachen. Wie eine Studie des Fraunhofer Instituts bestätigt, erhöht die Erkennung von Lichtbögen in Photovoltaikanlagen die Sicherheit erheblich – und kann so effektiv vor Schaden bewahren, doch dazu später mehr.
Wie lassen sich Störlichtbögen vermeiden?
Störlichtbögen entstehen in Photovoltaikanlagen meist durch beschädigte Kabel, lose Verbindungen oder minderwertige Produkte, die zu einem ungewollten elektrischen Funkenüberschlag führen können. Um bei der Eigenstromerzeugung also keine unnötigen Risiken einzugehen, sollten Sie immer auf einen zuverlässigen, erfahrenen und professionellen Partner setzen, der die Installation der Anlage fachkundig durchführt. Auch das Fraunhofer Institut für solare Energiesysteme bestätigt, dass Lichtbögen in der Photovoltaik nur sehr selten auftreten, wenn die Anlage mit einer hohen Installationsqualität montiert wurde.
Außerdem lassen sich Abnutzungserscheinungen und lockere Verbindungen an der Solaranlage frühzeitig durch regelmäßige Kontrollen und Wartungen erkennen und beheben. Auch eine professionelle Reinigung der Anlage ist eine Maßnahme, um Störlichtbögen vermeiden zu können.
Damit der Stromfluss sicher und zuverlässig ist, sollten bei der Installation außerdem nur qualitativ hochwertige Kabel, Stecker und Klemmen verwendet werden, die speziell für den Außenbereich und die hohe elektrische Spannung einer Photovoltaikanlage geeignet sind.
Der wohl größte Schutz, um mögliche Schäden durch einen Lichtbogen zu verhindern, sind spezielle Überwachungssysteme, die sogenannten Lichtbogendetektoren. Sie sind in die Wechselrichter der Photovoltaikanlage integriert, erkennen ungewöhnliche Spannungsverläufe frühzeitig und setzen entsprechende Sicherheitsmaßnahmen um. In den USA sind sie bereits verpflichtend, in Europa gibt es Solarteure, die die Detektoren freiwillig integrieren – darunter auch Energieversum. Auch Anbieter der Solar- oder Gebäude-Versicherung befürworten die Integration des Schutzmechanismus.
Das Fraunhofer Institut hat Lichtbogendetektoren getestet und teilt mit, dass die Warnsysteme die Sicherheit einer Solaranlage erhöhen. Die Geräte schalten die Anlage automatisch stromlos, wenn sie Lichtbögen erkennen – und das, bevor eine kritische Energie erreicht wird. Dazu überwachen sie den Stromfluss und die Spannung in Echtzeit.
Es ist besonders wichtig, Störlichtbogen frühzeitig zu erkennen und den Stromkreis schnell zu trennen. Das bestätigt auch das Fraunhofer Institut und gibt an, dass je kürzer der Zeitraum ist, indem der Lichtbogen aktiv ist, desto zuverlässiger verhindert das System Schäden, die ein Lichtbogen anrichten kann. Nach Meinung des Instituts verhindern kurze Abschaltzeiten die Brandentstehung sicher. Daher weist die Prüfung des ISE einen Lichtbogendetektor bei einer Energie zwischen 200 und 750 Joule und einer Abschaltzeit unter 2,5 Sekunden als bestanden aus. Diese Technologie lässt sich nicht nur in der Photovoltaik einsetzen, sondern auch in der Batterietechnik, Luftfahrt oder Elektromobilität. Denn auch hier geht die Entwicklung hin zu höheren Spannungen, die die Entstehung von Lichtbögen begünstigen.
Welche Vorteile bietet ein Schutz vor Störlichtbögen bei einer PV-Anlage?
Durch die Integration eines Detektors, der einen Lichtbogen erkennt, entstehen diverse Vorteile. Der größte ist natürlich die Sicherheit der Anlage. Der Detektor schützt die Photovoltaik durch eine frühzeitige Erkennung und Unterbrechung von Lichtbögen vor eventuellen Schäden. Gleichzeitig reduziert er auch das Risiko von Beschädigungen an den elektrischen Komponenten. Das wiederum verlängert die Lebensdauer selbiger. Zudem kann der Schutz die Kosten für Wartung und Reparatur senken.
Welchen Schutz vor Lichtbögen bietet Energieversum?
Als zuverlässiger und erfahrener Anbieter von Photovoltaik-Lösungen ist Energieversum sehr um die Sicherheit seiner Anlagen und Installationen bemüht. Im Zuge dessen bieten wir natürlich auch Produkte mit integriertem Lichtbogenschutz an. So verfügt beispielsweise der Wechselrichter aus dem Hause Fox ESS bzw. unser EV.longlifeakku Stromspeicher über einen Lichtbogenschutz. Die Wechselrichter von Fox ESS bieten dabei serienmäßig das Sicherheitspaket AFCI und somit einen integrierten Schutz vor Lichtbögen.
Zusätzlich verfügen sowohl unsere Glas-Glas-Module von Bauer als auch die von Winaico über die besonders sicheren MC4-Stecker von Stäubli. Sie sind so konstruiert, dass sie das Risiko von Lichtbögen minimieren – verfügen also über einen indirekten Lichtbogenschutz. Dazu verwenden sie hochwertige Materialien und setzen auf eine präzise Verarbeitung, die Verschleiß reduzieren und lockere Kontakte verhindern. Zudem sind die Stecker nach IP68 vor Staub und Wasser geschützt. Auf diese Weise beugen die Stecker Korrosion und Verschmutzungen vor.
Photovoltaik mit Erfahrung, Zuverlässigkeit und Nähe
Die Entscheidung für eine Photovoltaikanlage ist ein wichtiger Schritt in eine nachhaltige Energieversorgung und hin zu langfristigen Einsparungen. Doch die Installation dieser Anlagen ist anspruchsvoll und muss mit Blick auf die nächsten 20 bis 30 Jahre durchgeführt werden. Vertrauen Sie Ihre persönliche Energiewende daher einem erfahrenen, professionellen und zuverlässigen Anbieter wie Energieversum an. Als kompetenter Partner bringen wir das nötige Fachwissen mit, um die technischen Anforderungen und die individuelle Planung Ihrer Solaranlage optimal umzusetzen.
Wir kennen die spezifischen Herausforderungen, die je nach Standort, Dachkonstruktion und gewählter Technik auftreten können, und haben die nötigen Qualifikationen, um diese effektiv zu meistern. Durch den Einsatz hochwertiger Materialien und eine fachgerechte Montage wird die Lebensdauer und Effizienz der Anlage gesteigert. Außerdem planen wir jede PV-Anlage ganz individuell und immer mit Fokus auf die Bedürfnisse unserer Kundinnen und Kunden.
Wir stehen Ihnen von der ersten Beratung bis zur Installation und darüber hinaus zur Seite. Wir bieten eine regelmäßige Wartung, schnelle Hilfe bei technischen Problemen und geben unseren Kundinnen und Kunden so langfristige Sicherheit und Planbarkeit.
Vertrauen Sie auf Energieversum und sichern Sie sich eine reibungslose, effiziente und zukunftsfähige Photovoltaik-Lösung, die sich für viele Jahre als lohnende Investition erweisen wird.
