Wird ein Überspannungsschutz bei Photovoltaikanlagen benötigt?

Die DIN VDE 0100-443 und -534 Normen schreiben den Einbau von Überspannungsschutzgeräten in Niederspannungsnetzen zur Vermeidung von Schäden vor. Diese Regelungen beziehen sich jedoch lediglich auf die Notwendigkeit eines Überspannungsschutzes auf der Wechselstromseite. Für einen umfassenden Schutz von Photovoltaikanlagen, deren Betreibern und den Bewohnern von Häusern, ist es empfehlenswert, auch die DIN VDE 0100-712 zu konsultieren. Diese Norm ermöglicht die Entwicklung eines ganzheitlichen Schutzkonzepts, das auch den Gleichstrombereich abdeckt.

Die DIN VDE 0100-443 und -534 Normen spielen eine entscheidende Rolle im Schutz von Gebäuden und deren Bewohnern. Es ist jedoch zu beachten, dass diese Normen den Überspannungsschutz primär auf der AC-Seite adressieren und keinen umfassenden Schutz bieten. Ihr Hauptzweck ist die Minimierung des Brandrisikos, was unerlässlich ist, aber nicht alle Risiken abdeckt.

Beispielsweise erhöhen Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) nicht das Blitzeinschlagsrisiko, benötigen aber zum Schutz von Menschen, Technik und Gebäuden adäquate Sicherheitsmaßnahmen. Hierbei ist die DIN VDE 0100-712, die seit April 2019 in einer neuen Version vorliegt, von Bedeutung. Diese Norm spezifiziert den Blitz- und Überspannungsschutz für PV-Stromversorgungssysteme und verweist auf die DIN VDE 0185-305-3 Beiblatt 5, die den Überspannungsschutz auf der DC-Seite vorschreibt.

Ein detailliertes Verständnis der Norm und des Beiblatts 5 der DIN EN 62305-3 ist für die Entwicklung eines umfassenden Schutzkonzepts wichtig. Sie bieten Orientierung bei der Risikobewertung und Auswahl geeigneter Überspannungsschutzgeräte (SPD).

Die Auswahl geeigneter Schutzmaßnahmen und Überspannungsableiter (SPDs) für bestimmte Anlagen ist ein entscheidender Schritt. Die Norm beschreibt drei verschiedene Szenarien, jeweils mit spezifischen Parametern, und empfiehlt passende Maßnahmen.

Für Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) ohne Blitzschutz werden Typ-2-SPDs auf der Wechselstrom- (AC) und Gleichstromseite (DC) empfohlen. Bei PV-Anlagen mit äußerem Blitzschutz ist es notwendig, einen Mindestabstand zwischen dem Blitzableiter und dem Rahmen der PV-Module einzuhalten, wie in der Norm DIN EN 62305-3 beschrieben. Zudem muss ein Typ-1-Blitzableiter, wie z.B. ein "Raycap ProTec ZPS", am AC-Gebäudeeintritt installiert werden, ergänzt durch Typ-2-SPDs um den Wechselrichter herum. Im dritten Szenario, wenn der erforderliche Trennungsabstand nicht eingehalten wird und der PV-Rahmen in das Blitzschutzsystem integriert ist, sind Typ-1-SPDs sowohl am Gebäudeeintritt als auch um den Wechselrichter herum erforderlich, falls die Distanz mehr als 10 Meter beträgt.

Installateure und Solartechniker sollten sich an diese Empfehlungen halten. Gemäß DIN VDE 0100-712 ist bei transienten Überspannungen nach DIN VDE 0100-443 Abschnitt 443 ein entsprechender Schutz auch auf der DC-Seite der PV-Anlage erforderlich. Die DIN VDE 0100-443 lässt dabei kaum einen Gebäudetyp aus, was diese Maßnahmen fast zu einer generellen Verpflichtung macht.