Sie planen eine Photovoltaik Anlage auf Ihrem Dach?

Blitz- und Überspannungsschutz für PV – Stromversorgungssysteme

Immer mehr private und öffentliche Bauherren wie Kommunen und andere öffentliche Einrichtungen entscheiden sich heute dazu, ihre Dachflächen für Photovoltaikanlagen zur Verfügung zu stellen. Der Bedeutung von regenerativen Energiequellen wird hiermit Rechnung getragen.
Behördliche Vorgaben verlangen bei baulichen Anlagen aus diesem Bereich häufig einen Blitzschutz als vorbeugende Maßnahme des Brandschutzes, um die empfindliche technische Infrastruktur der Anlage zu schützen. Umgekehrt darf die Schutzfunktion eines bereits installierten Blitzschutzsystems durch die Montage einer PV Anlage nicht beeinträchtigt werden.
Besondere Bedeutung hat die richtige Auswahl des Blitzschutzsystems. Wenn möglich, sollte der Blitzschutz unter Beibehaltung der erforderlichen Trennungsabstände keine direkte Verbindung zum PV System haben.
Nachfolgend haben wir –auszugsweise- die wichtigsten Elemente der zur Anwendung kommenden Vorschriften und Festlegungen aufgeführt.

Zur Anwendung kommen folgende Din Vorschriften und Verordnungen:
DIN EN 62305-3 Beiblatt 5
VDE 0185-305-3 Beiblatt 5)
Blitzschutz-
Teil 3: Schutz von baulichen Anlagen und Personen
Beiblatt 5: Blitz- und Überspannungsschutz für PV Stromversorgungssysteme

ANWENDUNGSBEREICH

Dieses Beiblatt behandelt den Schutz von PV-Stromversorgungssystemen gegen schädliche Folgen von Blitzeinwirkungen und Überspannungen atmosphärischen Ursprungs. Falls ein Blitz- und/oder Überspannungsschutz gefordert ist oder errichtet werden soll, beschreibt das Beiblatt Anforderungen und Maßnahmen, um die Sicherheit, Funktion und Verfügbarkeit der PV Stromversorgungssysteme zu erhalten.

RISIKO
Bei normalen Anforderungen genügt ein Blitzschutzsystem der Schutzklasse III, nur in besonderen Einzelfällen, z.B. erhöhte Verfügbarkeit der Anlage, kann eine abweichende Blitzschutzklasse nach DIN EN 62305-s ( VDE 0185-305-2) geprüft werden.
Die blitzschutztechnischen Maßnahmen für das PV System werden and ie Blitzschutzklasse der baulichen Anlage angepasst.

BLITZSCHUTZSYSTEM
Das Risiko eines Blitzeinschlages wird durch die Errichtung einer PV Anlage nicht verändert. Empfohlen wird die Abstimmung der PV Anlage mit dem Blitzschutzsystem. Dieses soll durch geeignete Maßnahmen direkte Blitze auffangen und in eine Erdungsanlage ableiten, damit keine galvanisch eingekoppelten Ströme auf das PV System einwirken können.
Durch zusätzliche Maßnahmen des inneren Blitzschutzes werden Auswirkungen von Blitzeinschlägen und Potentialunterschiede auf und im Gebäude verhindert. Hiermit werden Schäden am Bauwerk (mechanische Schäden und Brand), und Schäden am PV Stromversorgungssystem (Leitungsnetze, Steuerung und elektrischen Schutzeinrichtungen), verhindert.
Planung, Errichtung und Prüfung werden durch Blitzschutzfachkräfte ausgeführt. Die Anforderungen an eine Blitzschutzfachkraft sind in der Normenreihe DIN EN 62305 (VED 0185-305) festgelegt. Eine Blitzschutzfachkraft ist, wer aufgrund fachlicher Ausbildung, Kenntnisse und Erfahrungen sowie Kenntnis der einschlägigen Normen, Blitzschutzsysteme planen, errichten und prüfen kann.

ÄUßERER BLITZSCHUTZ
Die Fangeinrichtungen werden unter Berücksichtigung des Trennungsabstandes errichtet. Dieser Abstand ist einzuhalten, um gefährliche Funkenbindung gegen Teile des PV Systems zu vermeiden. Zwischen den PV Modulen und Metallteilen wie Blitzschutzanlage, Dachrinnen, Dachfenster oder Antennenanlagen sind die nach DIN ermittelten Trennungsabstände einzuhalten.
Beachtet werden müssen außerdem die mögliche Verschattung der PV Module durch Fangeinrichtungen.

INNERER BLITZSCHUTZ
Überspannungen in Folge direkter atmosphärischer Entladung werden durch geeignete Überspannungsschutzgeräte (SPD, Typ 1 nach DIN) begrenzt, Überspannungen in Folge von fernen Blitzeinschlägen erfordern Schutzgeräte des Typs 2 und Typ 3 nach DIN EN 61643-11 (VDE 0675-6-11).
Anmerkung: Die o.g. Norm bezieht sich auf Überspannungsschutzgeräte für Wechselstromnetze. Für den Überspannungsschutz in Gleichstromnetzen bestehen zurzeit keine normativen Festlegungen. Für die Auswahl von Überspannungsschutzgeräten, die für die Gleichstromseite von PV Anlagen geeignet sich, können zurzeit nur die einschlägigen Herstellerangaben berücksichtigt werden.

ERDUNG
Befindet sich die PV Anlage im Schutzbereich der Fangeinrichtung, wird eine Funktionserdung des metallenen PV Montagegestells durchgeführt. Hierzu werden die Modulrahmen und Gestelle an die Haupterdungsschiene angeschlossen. Der Leiterquerschnitt sollte mindestens 6 mm2 (Kupfer) oder eine äquivalente Stromtragfähigkeit aufweisen. Ebenso sollten alle Modulgestellschienen untereinander mit diesem Leiterquerschnitt verbunden werden.
Befindet sich die Anlage nicht im Schutzbereich der Fangeinrichtung, so sind leitfähige Befestigungseinrichtungen (z.B. Tragprofile) an die Haupterdungsschiene des Gebäudes anzuschließen. Der Querschnitt sollte mind. 16mm2 (Kupfer) oder 25mm2 (Alu) betragen. Die Befestigungseinrichtungen sind ebenso untereinander zu verbinden. Eine leitende Verbindung zwischen den leitfähigen Teilen der Module ist vorteilhaft.