Photovoltaik: Brandgefahr bei PV-Anlagen gezielt eindämmen
13.09.2021 | FMC – Online-Redaktion, Forum Verlag Herkert GmbH
Inhaltsverzeichnis
- Risiken: Gefahren bei Photovoltaik-Anlagen durch Brand am größten
- Photovoltaik: Brandgefahr eindämmen durch gezielten Brandschutz
- Checkliste zur Eindämmung von PV-Anlagen-Brandgefahren
- Im Voraus absichern: Photovoltaik-Brand-Gefahren und andere Risiken minimieren
Risiken: Gefahren bei Photovoltaik-Anlagen durch Brand am größten
Aufgrund der Beschaffenheit der Anlage können elektrische, mechanische und toxische Photovoltaik-Gefahren entstehen. Die folgenden Risiken sind frühzeitig zu berücksichtigen und treten ggf. im Zusammenhang mit Photovoltaik auf:
• Brandgefahr
Die wohl größte bekannte Gefahr ist ausbrechendes Feuer an den Photovoltaik-Anlagen. In den meisten Fällen ist dies auf fehlerhafte Installationen zurückzuführen. Auch hängt ein ausbrechendes Feuer bei Solaranlagen allgemein häufig mit dem sog. „Kamineffekt“ zusammen. Dabei entsteht ein Luftzug im Hohlraum zwischen Dachoberfläche und der installierten Anlage, der das Feuer zusätzlich anschürt.
• Einsturzgefahr
Die Installation der Anlage beeinflusst die Statik des Gebäudes. Dadurch können in schweren Fällen Teile des Gebäudes einstürzen. Dieser Faktor ist bereits bei der Planung der PV-Anlage zu berücksichtigen.
• Elektromagnetische Felder
Wie bei jeder elektrischen Anlage besteht das Risiko, dass ein elektrisches und ein magnetisches Feld zusammenwirken. Das wiederum kann die körperliche Gesundheit von Personen in der Nähe beeinflussen.
• Elektrosmog
Häufig ist bei PV-Anlagen von Elektrosmog die Rede, da sie meist eine nennenswerte Größe aufweisen. Im Vergleich zu anderen Geräten wie Kochfelder oder tragbare Telefone ist das Risiko durch Elektrosmog jedoch i. d. R. zu vernachlässigen.
Die bisher genannten Risiken gehen primär mit technischen Mängeln in der Planungs- und Umsetzungsphase einher. Spezifisch kostenseitige Aspekte kommen hinzu.
Prognosen zu Ertrag und Wirtschaftlichkeit
Der statistische Anteil der Energiegewinnung durch Photovoltaik nimmt konsequent zu. Doch wie gut rechnet sich der Ertrag gegen die notwendigen Investitionskosten wirklich? Das betrifft letztendlich alle Aufwandsaspekte und Kostenpunkte, wie z. B. die Anzahl der notwendigen PV-Module. Maßgeblich ist auch eine realistische Einschätzung aller Investitions- und zukünftigen Kosten.
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Die häufigsten Brandursachen sind Fehler bei der Installation der Photovoltaik-Anlage. Die Brandgefahr lässt sich durch fachmännischen Umgang mit der Anlage und Wartung eindämmen. |
Stolperfallen in Verträgen und in rechtlicher Hinsicht
Die vielseitigen Möglichkeiten zu Nutzen und konkreten Gefahren bei Photovoltaikanlagen erfordern die genaue Kenntnis von Gesetzgebung, Vorgaben und Vertragsrechten. Im Zweifelsfall kann es ratsam sein, eine juristisch fundierte Kaufberatung oder Beratung im Streitfall in Anspruch zu nehmen.
Um diese zusätzlichen Kostenpunkte zu vermeiden, sollten sich künftige Betreiber an folgenden Handlungsempfehlungen zur Vorbereitung und Planung der PV-Anlage orientieren:
- Sich umfassend zu geltenden Vorgaben und aktueller Rechtsprechung informieren.
- Geeignete Nachschlagewerke konsultieren, z. B. das Handbuch Planung und Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik-Anlagen.
- Maßgebliche Risiken durch Photovoltaik, wie die Brandgefahr, gezielt eindämmen.
Photovoltaik: Brandgefahr eindämmen durch gezielten Brandschutz
Im Folgenden werden Erhebungen zur Photovoltaik-Brandgefahr, die häufigsten Brandursachen sowie zentrale Normen und Vorgaben zum Brandschutz vorgestellt.
Statistik zu Photovoltaik: Brandgefahr verhältnismäßig gering
In einem Zeitraum von knapp vier Jahren verzeichnete ein deutsch-schweizerisches Forschungsteam circa 210 Fälle eines Brandes bei Photovoltaik-Anlagen. Dabei stellte sich heraus:
- In 130 Fällen beschränkte sich der Schaden auf die brennende PV-Anlage.
- In 80 Fällen war auch das Gebäude betroffen.
- Überdurchschnittlich häufige Ursachen für das ausbrechende Feuer an der Photovoltaik-Anlage waren Fehler bei der Installation.
- Hinzu kamen Mängel an den verbauten Produkten sowie bei der ursprünglichen PV-Anlagen-Planung.
Auch die Berichterstattung über Brände durch Photovoltaik gestaltete sich oft sehr emotional. Dabei ist das Risiko in diesem Bereich erfahrungsgemäß vergleichsweise gering. Ausgeschlossen werden kann sie zwar nicht, da es sich um eine elektrische Anlage handelt. Ein Defekt erhöht die grundsätzliche Gefahr von Bränden. Die Photovoltaik-Brandgefahr im Speziellen lässt sich jedoch gezielt reduzieren.
Aufbau und Instandhaltung von PV-Anlagen
Da der Betrieb moderner PV-Anlagen für mehrere Jahrzehnte ausgelegt ist, müssen sie in dieser Zeit auch allen klimatischen und Witterungsbedingungen standhalten. Das schließt alle relevanten Faktoren mit ein, u. a.:
- Entsprechend langlebige Komponenten
- Verlässliche statische Bemessungen
- Sorgfältige Umsetzung der anerkannten Regeln der Technik
- Regelmäßige fachmännische Wartung
- Ggf. zügige Behebung von Mängeln
Normen zur Reduzierung von Photovoltaik-Brandgefahren und anderer Risiken
Je nach Planung, Ausführung sowie Flächen- und Gebäudegegebenheiten sind verschiedenste Normen zu berücksichtigen. Statische Anforderungen zur Montage basieren maßgeblich auf den Normen:
- DIN 1055-4:2005-03 „Einwirkungen auf Tragwerke: Windlasten“
- DIN 1055-5:2005-07 „Einwirkungen auf Tragwerke: Schnee- und Eislasten“
Hinzu kommen weitere technische Richtlinien, z. B. zu verwendeten Bauprodukten oder Komponenten. Auch die Vorgaben des Dachdeckerhandwerks sind zu berücksichtigen, einschließlich des Mindestabstands von sechs Zentimetern zwischen Modulunterseite und Dachoberfläche (gültig in Deutschland).
Im Hinblick auf die Elektroinstallation ist die zentrale Norm DIN VDE 0100-712 „Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 7-712“ wegweisend. Sie befasst sich speziell mit Solar- und PV- Anlagen. Als Besonderheit kommt die Vorgabe zur erd- und kurzschlusssicheren Leitungsverlegung nach DIN VDE 0100-520 hinzu.
Für den Blitzschutz ist die Norm VDE 0185-305 Teil 1 bis 4 anzuwenden. Hilfreiche Hinweise liefern auch die Beiblätter zur Norm, z. B. „Blitzschutz – Teil 3: Schutz von baulichen Anlagen und Personen – Beiblatt 5: Blitz- und Überspannungsschutz für PV-Stromversorgungssysteme“.
Auch dürfen sich während des Betriebs der Anlage keine Kontaktstellen öffnen können. Grundlage hierzu bildet insbesondere das Kapitel „Kabel- und Leitungsanlagen“ in der Norm VDE 0100-712. Abschließend müssen die Anlage sowie die einzelnen Komponenten nach DIN EN 62446 (VDE 0126-23) gekennzeichnet werden.
Diese Aufzählung stellt einen Auszug und keine vollständige Liste der anwendbaren Normen und Richtlinien dar. Bei der Installation einer Photovoltaik-Anlage und insbesondere zur Brandprävention können weitere Vorgaben hinzukommen, etwa im Hinblick auf:
- Verbaute Komponenten
- Verwendete Baustoffe am Gebäude
- Konkrete Ausführungen an der Anlage.
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Produktempfehlung
Um Photovoltaik-Brandgefahr und Schäden an den Anlagen vorzubeugen, ist es entscheidend, alle relevanten Normen und Regeln der Technik exakt anzuwenden. Hilfestellung bei der Planung bietet das „Handbuch Planung und Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik-Anlagen“. Tipps zur Installation und Wartung enthält das „Ausführungshandbuch für Photovoltaik-Anlagen“.
Checkliste zur Eindämmung von PV-Anlagen-Brandgefahren
Auf Basis der oben erwähnten Erhebung registrierter Photovoltaik-Brandgefahren und Brandfälle veröffentlichten der TÜV Rheinland und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) einen 300-seitigen Leitfaden. Er soll dazu dienen, die Brandgefahr durch Photovoltaik weiter zu reduzieren und einzudämmen.
Im Rahmen eines kurzen Überblicks ist insbesondere auf die folgenden Punkte zu verweisen.
Module und Konstruktion
Besondere Vorgaben bei Photovoltaik gelten für Brand- und Trennwände im Gebäude. Risikofaktoren sind beispielsweise Flugfeuer und strahlende Wärme. Hinzu kommen u. a. Vorgaben zu Materialien sowie Abständen zwischen Modulen, Dosen und Kabeln.
Leitungen und brennbare Materialien
Die Kabelwege sind möglichst kurz zu halten. Nur unter besonderen Bedingungen dürfen raumabschließende Bauteile überbaut werden, wenn diese zur Brandabwehr vorgeschrieben sind. Dabei ist auch das Abschottungsprinzip haustechnischer Leitungsanlagen zu beachten.
Einbindung in das Brandschutzkonzept
Bereits in der Planung sollte die PV-Anlage im Brandschutzkonzept des Trägergebäudes aufgenommen werden. Das schließt den baulichen wie auch den abwehrenden Brandschutz mit ein und ist insbesondere wichtig bei Neubauten mit geplanter PV.
Feuerwehrschalter, Wechselrichter und Anschlusskasten
Essenziell ist auch, einen sog. Feuerwehrschalter bei der Installation zu berücksichtigen. Das Gesetz schreibt seit dem 01.06.2006 die Integration von Lastschaltern an Wechselrichter und Generatoranschlusskasten (GAK) vor.
Sie sollten darüber hinaus an einem Ort installiert werden, der idealerweise folgenden Kriterien entspricht:
- Im Innenbereich
- Trockene Umgebung
- Staubfreie Atmosphäre
- Keine hohen Temperaturen
- Nicht in oder an Fluchtwegen
Im Voraus absichern: Photovoltaik-Brand-Gefahren und andere Risiken minimieren
Zwar ist eine regelmäßige Wartung einer privaten PV-Anlage nicht gesetzlich vorgeschrieben. Dennoch empfiehlt sie sich in jedem Fall und bildet eine wichtige Grundlage für die Gefahrenabwehr an der Anlage. Für den PV-Speicher ist im Sinne des Brandschutzes eine sorgfältige Überprüfung in regelmäßigen Abständen unverzichtbar. Ansonsten bleibt – je nach Schwere des Brandes der Photovoltaik-Anlage – nur die Möglichkeit, sie kontrolliert abbrennen zu lassen.
Umso wichtiger ist eine fachmännische Einführung mit entsprechender Dokumentation zum Betreiben der Anlage. Mit gutem Grund darf die Inbetriebnahme ausschließlich durch qualifizierte Fachkräfte erfolgen. Selbiges gilt für den Anschluss an öffentliche Netze und allgemein dafür, um Brände durch PV-Modul-Kurzschlüsse etc. zu vermeiden.
Sämtliche Vorgaben zur normengerechten Montage und Installation sowie zur Inbetriebnahme und Wartung beinhaltet das „Ausführungshandbuch für Photovoltaik-Anlagen“. Es berücksichtigt alle branchenrelevanten Normen und gibt dazu leichtverständliche Erläuterungen sowie die entscheidenden Grundlagen für die:
- Sachgemäße Errichtung von Photovoltaik-Anlagen
- Fachgerechte Installation, Umbau und Prüfung der Anlagen
- Sorgfältige Wartung und Instandhaltung der PV-Anlage.
Brandgefahren und andere Risiken systematisch eindämmen: Das Handbuch ermöglicht ein schnelles Nachschlagen und Umsetzen der Vorgaben in der Praxis.
Quellen: „Handbuch Planung und Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik-Anlagen“, „Ausführungshandbuch für Photovoltaik-Anlagen“, dgs.de, pv-brandsicherheit.de, ise.fraunhofer.de, de.statista.com
