Brandschutz und Lichtbogenerkennung in PV-Anlagen

Allgemeine Mindestanforderungen und Schutzmaßnahmen

Dipl.-Ing. (FH) Fabio Pafumi

Photovoltaik (PV-)Anlagen stellen im Gegensatz zu vielen Meinungen kein Lösch-Hindernis für Feuerwehren dar und sind bis dato auch in den seltensten Fällen die auslösende Brandursache.

Damit dies in Zukunft auch bei alternden Anlagen und weiterhin steigenden Installationszahlen so bleibt, bzw. Gefahrensituationen sicherer gemeistert werden können, wird ein vorbeugender Brandschutz inklusive der Erkennung gefährlicher Lichtbögen durch neue und innovative Feuerwehrschalter realisiert.

Ende 2012 wurde die Marke von mehr als 100 Gigawatt weltweit installierter Photovoltaik-Leistung überschritten. Alleine in Deutschland sind hiervon mit rund 32,4 Gigawatt ein Drittel aller Anlagen installiert. Dies entspricht ca. 1,3 Millionen PV Dach- und Freiflächenanlagen. Durch diese Vielzahl von PV-Anlagen hat sich der Anteil von Solarstrom im deutschen Energiemix stark erhöht.

In Zahlen gefasst bedeutet dies, dass durch die installierte Leistung im Jahr 2012 rund 28.000 Gigawattstunden Solarstrom erzeugt wurden. Diese Leistung entspricht bereits einem Anteil am deutschen Bruttostromverbrauch von 4,7%, Tendenz steigend.

Zum Vergleich (Abb.2): Vor zehn Jahren lag die Solarstromproduktion lediglich bei 162 Gigawattstunden. Damit entwickelt sich die Photovoltaik nach wie vor neben der Windenergie, Biomasse und der Wasserkraft zu einem Treiber der Energiewende in Deutschland. Nach der jüngst verabschiedeten Neuregelung der Solarförderung kann man davon ausgehen, dass zukünftig vor allem Investitionen in großen Solarparks deutlich erschwert werden. Dadurch ist mit einem spürbaren Rückgang der Nachfrage in Deutschland zu rechnen. Die Installation kleinerer Photovoltaik-Anlagen wie beispielsweise bei Eigenheimbesitzern und Energiegenossenschaften ist jedoch derzeit sehr gefragt und wird voraussichtlich auch künftig attraktiv bleiben [1], [2], [3].

Neue Sicherheitsaspekte
Bedingt durch das starke Wachstum in der PV-Branche werden auch die Sicherheitsanforderungen an PV-Anlagen immer größer – zum einen aufgrund der alternden Anlagenbestände, zum anderen durch die weiterhin wachsende Anzahl an Neuinstallationen. Ein wichtiger Bestandteil der Sicherheitseinrichtungen jeder PV-Anlage ist der DC-Lasttrennschalter (auch DC-Freischalter), der durch die DIN VDE 0100-712 [4] bereits normativ gefordert ist. Die Norm verlangt, eine Einrichtung zum sicheren Trennen von Strömen und Spannungen zwischen dem PV-Generator und dem Wechselrichter (also auf der Gleichstromseite) vorzusehen. Der genaue Einbauort auf der DC-Seite ist allerdings nicht festgelegt und reicht von der Integration im Wechselrichter bis hin zur Installation im geschützten Außenbereich direkt in der Nähe des PV-Generators ( Abb.2 ). Die Installation des DC-Lasttrennschalters erfolgt dabei üblicherweise in einem schutzisolierten Gehäuse – auch Generator-Anschlusskasten genannt ( Abb.4 ). Gerade in Hinblick auf den Brandschutz und die daraus resultierenden neuen Anforderungen sind in der jüngsten Vergangenheit sog. Feuerwehrschalter als Kombination eines DC-Lasttrennschalters mit zusätzlichen Funktionen interessant geworden. Sie ermöglichen […]